Avaliação da comunidade microbiana presente em digestatos produzidos em digestores anaeróbios a partir de diferentes resíduos suínos.
Data
2024
Autores
Maia, João Victor Pessoa
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Resumo
Diante dos desafios globais relacionados às mudanças climáticas e à escassez de recursos energéticos não renováveis, a exploração de fontes de energia sustentáveis é de fundamental importância na busca por fontes renováveis como o biometano. Este gás renovável é obtido a partir da conversão de resíduos orgânicos, oferecendo uma solução inovadora para atender às crescentes demandas energéticas e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto ambiental. O digestato, um subproduto da biodigestão de resíduos orgânicos, é transformado em um biofertilizante inodoro e isento de microrganismo prejudiciais. Isso não apenas enriquece o solo, mas também promove a proliferação de bactérias fixadoras de nitrogênio, beneficiando a agricultura sustentável. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial biofertilizante de amostras provenientes de dois biorreatores anaeróbios: o BLC (carcaça suína + efluente suíno) e o CSTR (efluente suíno). As análises físico-químicas e microbiológicas, bem como a avaliação da diversidade microbiana, mostraram diferenças entre os digestatos. O BLC apresentou maior diversidade microbiana, com índices de Shannon (7,6) e Simpson (0,9955), sugerindo que a presença de carcaça suína favoreceu o desenvolvimento de uma comunidade mais equilibrada e diversa, essencial para a produção de um biofertilizante. Espécies benéficas, como Bacillus sp. (2,2%), Paenibacillus sp. (1,5%) e Pseudomonas sp. (1,9%), foi encontradas em maiores quantidades no BLC, desempenhando funções importantes na promoção do crescimento vegetal, fixação de nitrogênio e solubilização de fósforo. No CSTR, embora as mesmas espécies estivessem presentes, suas proporções foi menores. A abundância de Methanoculleus no BLC (25,38%) foi maior que no CSTR (1-3%), devido à maior produção de hidrogênio e CO₂ no primeiro, destacando o papel fundamental dessas arqueias na produção de biogás. Além disso, o controle do pH mostrou-se crucial para maximizar a eficiência microbiana e garantir a qualidade do biofertilizante. Os resultados indicam que o digestato do BLC possui maior potencial como biofertilizante, com alta diversidade microbiana e gêneros promotores de crescimento. Entretanto, mais estudos são necessários para compreender a microbiota associada à biodigestatos em processos de digestão anaeróbios utilizando resíduos suínos.
Abstract
Facing global challenges related to climate change and the scarcity of
non-renewable energy resources, the exploration of sustainable energy sources is of fundamental importance in the search for renewable sources such as biomethane. This renewable gas is obtained from the conversion of organic waste, offering an innovative solution to meet the growing energy demands while reducing environmental impact. Digestate, a byproduct of anaerobic digestion of organic waste, is transformed into an odorless biofertilizer free of harmful microrganisms. This not only enriches the soil but also promotes the proliferation of nitrogen-fixing bacteria, benefiting sustainable agriculture. This study aimed to evaluate the biofertilizer potential of samples from two anaerobic bioreactors: the BLC (pig carcass + swine effluent) and the CSTR (swine effluent). Physicochemical and microbiological analyses, as well as the evaluation of microbial diversity, showed differences between the digestates. The BLC presented a higher microbial diversity, with Shannon (7.6) and Simpson (0.9955) indices, suggesting that the presence of pig carcass favored the development of a more balanced and diverse community, essential for the production of a biofertilizer. Beneficial species, such as Bacillus sp. (2.2%), Paenibacillus sp. (1.5%) and Pseudomonas sp. (1.9%), were found in higher quantities in the BLC, performing important functions in promoting plant growth, nitrogen fixation and phosphorus solubilization. In the CSTR, although the same species were present, their proportions were lower. The abundance of Methanoculleus in the BLC (25.38%) was higher than in the CSTR (1-3%), due to the higher production of hydrogen and CO₂ in the former, highlighting the fundamental role of these archaea in biogas production. Additionally, pH control was shown to be crucial to maximize microbial efficiency and ensure the quality of the biofertilizer. The results indicate that the digestate from the BLC has greater potential as a biofertilizer, with high microbial diversity and growth-promoting genera. However, further studies are needed to understand the microbiota associated with digestates in anaerobic digestion processes using swine waste.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Biotecnologia.
Palavras-chave
biofertilizante, biometano, carcaça suína, microbiota de digestato