Biodegradação de vinhaça por aspergillus niger e phizopus arrhizus associada à aplicação de um método complementar de adsorção no bagaço de cana-de-açúcar

Abstract

O setor sucroalcooleiro é uma importante representação do potencial bioenergético do Brasil. Dados finais da safra 2014/2015 da região CentroSul do Brasil apontam que o volume fabricado de etanol aumentou 2,23% no período, totalizando 26,15 bilhões de litros. O aumento da produção do etanol gerou também o aumento de resíduos como bagaço, cinzas, vinhaça, e emissões gasosas. A vinhaça é o principal subproduto na fabricação do etanol e é produzida na proporção de 8 a 15 vezes para cada litro de etanol, além de possuir alto poder poluente e alto valor fertilizante. Seu poder poluente, cerca de 100 vezes maior que o esgoto doméstico, é decorrente de baixo pH, elevados valores de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química do oxigênio (DQO), além de cor escura e cheiro característico. Atualmente, a principal forma de reaproveitamento da vinhaça é a fertirrigação das lavouras de canadeaçúcar, mas a aplicação excessiva e mal dimensionada desta no solo pode causar a salinização, lixiviação de metais, desbalanceamento de nutrientes, redução da alcalinidade e alterações na qualidade do solo. Deste modo, buscase investigar um método eficaz para reduzir sua potencialidade tóxica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de biodegradação da vinhaça por um consórcio de fungos associado à aplicação de um método complementar de adsorção no próprio bagaço da canadeaçúcar. Neste trabalho foram estudados os efeitos obtidos para a biodegradação da vinhaça em diferentes concentrações deste resíduo após 6 dias de incubação. Para avaliação da eficiência do processo foram conduzidos ensaios para verificar a remoção de carga orgânica, cor, turbidez, condutividade e nutrientes, sendo estes comparados aos valores encontrados para a amostra bruta. O consórcio de fungos, composto de Aspergillus niger e Rhizopus arrhizus mostrou que esses microrganismos conseguem adaptar seu metabolismo às substâncias tóxicas presentes na vinhaça. Constatouse também que valores mais expressivos de massa micelial foram observados com o aumento da concentração de vinhaça. Os microrganismos se desenvolveram melhor em pH ácido e temperatura de 30,0°C. A maior quantidade de remoção de DQO foi observada para os ensaios de biodegradação conduzidos para a vinhaça pura, ao redor de 73%. Após o processo de biodegradação houve uma redução de aproximadamente 10%, 12,5%, 24,7% e 8,24% de potássio, cálcio, sódio e magnésio, respectivamente. Nos experimentos observase que o bagaço úmido apresenta uma ligeira capacidade de sorção da matéria orgânica presente na vinhaça comparado ao bagaço seco. Porém, o uso do bagaço seco apresenta melhores resultados para a remoção de cor, turbidez, condutividade, magnésio e potássio quando comparado ao bagaço úmido. Após a etapa de sorção observase uma diminuição nos valores de pH, alcançando a proximidade do meio neutro, o que pode ter ocorrido devido a sorção de espécies de caráter básico na fibra do bagaço. A intensidade de cor, a carga orgânica e a turbidez após o processo de sorção no bagaço de canadeaçúcar ainda se mantêm alta e, portanto, novos estudos são requeridos para minimização destes parâmetros. Após o processo de dessorção houve um aumento da concentração da maioria dos parâmetros químicos estudados, superior ao encontrado pelas espécies sorvidas, o que deve estar associado à liberação desses elementos pelo próprio bagaço. Observase que o biotratamento é capaz de diminuir potencial poluidor da vinhaça. O presente estudo conclui que a combinação sistemática de fungos lignocelulolíticos e adsorção em bagaço de canadeaçúcar pode ser aplicada no processo de redução do poder poluente da vinhaça.