A hidrólise na biodigestão anaeróbia é apenas a primeira fase da decomposição da matéria orgânica em biodigestor.
A geração de biogás acontece de forma simultânea e interdependente, o que significa que, uma alteração em uma das fases pode afetar todo o processo de biodigestão. Apesar de acontecer de forma simultânea, na sequência para a geração de biogás há as etapas hidrólise, acidogênese, acetogênese, metanogênese. Havendo ainda a sulfatogênese. A maior parte das reações é catabólica, ou seja, há formação muito baixa de biomassa.
Conhecimento privilegiado
Entender o processo de fermentação anaeróbia é parte fundamental para profissionais que pretendam trabalhar com tratamento de resíduos orgânicos. A maior parte das usinas de biogás, ou biodigestores, que não funciona corretamente, ou seja, não gera a quantidade de biogás prevista, e, assim, não viabiliza o que foi projetado, ocorre justamente pela falta de compreensão total do processo por parte de quem concebeu o projeto.
Até o Portal do Biogás publicar os artigos sobre as fases da Biodigestão Anaeróbia, esse conhecimento era de acesso extremamente exclusivo. A maior parte das fontes de ciência sobre o assunto se encontra em seus idiomas nativos, ou seja, inglês e alemão.
Manter esse conhecimento com acesso restrito tem explicações comerciais fortes. A Alemanha atual líder isolada deste mercado, tem mais de 9.200 (statistas) biodigestores construídos enquanto que a Itália, o segundo colocado, tem 1.300 biodigestores automatizados de uso comercial.
A equipe do Portal do Biogás entende que a implementação de biodigestores para o tratamento de resíduos pode ajudar na limpeza das cidades, rios e atmosfera, além de gerar emprego e estimular o desenvolvimento sustentável onde for aplicado.
Por isso, lançou o curso PLANO DE NEGÓCIO PARA BIODIGESTORES AUTOMATIZADOS como forma de disseminar o conhecimento essencial para o desenvolvimento de projetos nos locais onde de fato é necessário. Com isso, oferece oportunidades para profissionais em todo lugar do mundo onde chegar o sinal da Internet.
Entender sobre as fases da biodigestão, a hidrólise uma delas, é o primeiro passo para entender sobre como medir a eficiência de biodigestores anaeróbios. São diversos os fatores que influenciam diretamente qualquer projeto.
Como acontece a hidrólise na biodigestão anaeróbia?
Durante a hidrólise na biodigestão anaeróbia as bactérias hidrolíticas liberam enzimas extracelulares que degradam os compostos orgânicos complexos, como os carboidratos, as proteínas, os lipídeos, entre outros, em compostos orgânicos simples como açúcares, aminoácidos, peptídeos, glicerina e ácidos graxos, os quais são transportados para dentro das células dos microrganismos (bactérias) e metabolizadas (OLIVEIRA, 2004).
Podemos dividir as bactérias hidrolíticas que mais se destacam em três categorias:
- Produtoras de lipase para degradação de lipídeos e ácidos graxos: Clostridium, Micrococcus e Staphylococcus;
- Produtoras de proteases para degradação de proteínas e aminoácidos: Bacteroides, Clostridium, Butyrivibrio, Lactobacillus, Fusobacterium, Selenomonas, Streptococcus, Proteus, Peptococcus e Bacillus;
- Produtoras de amilases para degradação de polissacarídeos e açúcares menores: Clostridium, Staphylococcus, Eubacterium e Acetivibrio.
Diversos fatores influenciam o grau e a taxa em que um substrato é hidrolisado. Entre os quais podemos citar a composição e temperatura do substrato, o tamanho das partículas, a concentração de amônio, concentração de produtos da hidrólise (ex: ácidos orgânicos voláteis). (CHERNICHARO, 2007)
A degradação dos compostos orgânicos complexos
Além da degradação dos compostos orgânicos complexos, as bactérias hidrolíticas também contribuem com a formação de um ambiente anaeróbio, pois consomem uma quantidade de hidrogênio no processo de hidrogenação. (SAHM 1981; PAVLOSTATHIS UND GIRALDO-GOMEZ 1991).
A depender do tipo de substrato a ser degradado, a velocidade em que o processo de hidrólise acontece pode variar em minutos, como alguns açúcares ou até mesmo dias, como alguns lipídeos.
A Alemanha é líder de tecnologia neste mercado
A Alemanha tem mais de 9.200 biodigestores comerciais em operação e faz o aproveitamento comercial completo deste segmento. O desenvolvimento próprio de tecnologia rende por ano vários milhões de euros às empresas alemães com a construção de projetos em outros países.
- QUAL O MELHOR SUBSTRATO PARA BIODIGESTOR?
- CONSEQUÊNCIAS DA FALTA DE GESTÃO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS NO SETOR DO AGRONEGÓCIO
Mas como a Alemanha se tornou líder em tecnologias no setor de biogás? Quais os segredos do país para dominar um setor que promete ser a base de mudança na forma de consumo de energia da humanidade?
O que os outros países podem aprender com a Alemanha? Saiba mais sobre isso no artigo O biodigestor experimental da universidade de Hohenheim.
Como medir a eficiência de um biodigestor anaeróbio
Biodigestor indiano, chinês, canadense, alemão, de batelada, … são inúmeros os tipos e modelos de biodigestores. O conhecimento utilizado aqui é praticado em todos os modelos de biodigestores existentes. Qual a diferença entre as tecnologias e como medir a eficiência de um biodigestor anaeróbio? Os profissionais que pretendem trabalhar nesta área não podem ficar sem resposta para essas questões.
Fontes:
MACHADO, Gleysson B. Geração e Aproveitamento Energético do Biogás. PROJETO PROBIOGÁS 2016
MADIGAN et al. Brock Biology of Microorganisms. 8th Edition. Upper Saddle River, New Jersey : Prentice-Hall, 1997.
SAHM 1981; H. Biologie der Methan-Bildung. In: Chemie Ing. Technik 53, (1981), Nr. 11, S. 854–863.
PAVLOSTATHIS UND GIRALDO-GOMEZ Kinetics of Anaerobic Treatment: A Critical Review. In: CRC Crit. Rev. Environ. Control 21 (1991), Nr. 5–6, S. 411–490.
CHERNICHARO, A de L.. Reatores Anaeróbios, Princípio do Tratamento Biológico de águas residuais. 2007.
OLIVEIRA, P. A. V. de. Produção e aproveitamento do biogás. In: OLIVEIRA, P. A. V. de et al. Tecnologias para o manejo de resíduos na produção de suínos: Manual de boas práticas. Concórdia: Gestão Integrada de Ativos Ambientais, 2004. Cap. 4, p.42-55
