Resumo

O gás hidrogênio produzido no tratamento de águas residuárias, por meio de processos biológicos, pode ser utilizado como fonte de energia alternativa, aliando não somente tratamento biológico do efluente, mas também a obtenção de energia sustentável. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar a produção biológica de H2 para concentrações reduzidas de açucares, semelhantes àquelas contidas em águas residuárias de indústrias de refrigerantes, cervejarias e vinhaça. Reatores anaeróbios em batelada (2L) foram alimentados separadamente com glicose (2g/L) e sacarose (2g/L), acrescidos de meio nutricional Del Nery, peptona (1 g/L), solução de vitaminas, a 37oC, pH 5,5 e headspace (1L) preenchido com N2 (100%). O inóculo era proveniente de lodo granular UASB tratando resíduo de cervejaria, pré-tratado a quente (90oC 15 minutos) e reativado previamente em meio de cultivo por 72 h. O crescimento máximo ocorreu com 31 h de operação e foram respectivamente 0,13 nm e 0,19 nm, com glicose e sacarose. No final da operação (169 h) foram observados respectivamente consumos de glicose (87,1%) e sacarose (88,7%), gerações de ácidos acético (8,8 e 17,8 mg/L), butírico (17,8 e 106,2 mg/L), pH 4,5 e 4,4 nos reatores operados com glicose e sacarose. As gerações máximas de H2 foram respectivamente de 3574,26 μmols/L e 4656,66 μmols/L para os reatores anaeróbios alimentados com glicose e sacarose em 52 h de operação. Não foi observada fase lag na geração de H2 durante a operação dos reatores anaeróbios. Tal comportamento foi similar durante as análises de crescimento e consumo dos açucares glicose e sacarose. Ou seja, as concentrações de açucares impostas não foram inibitórias para o consórcio bacteriano gerador de H2. Bactérias geradoras de H2, em NMP/100 mL, foram 1,1E+6 e 9,3E+5, respectivamente para os reatores alimentados com glicose e sacarose. Tais resultados foram superiores aos citados na literatura. Análises microscópicas realizadas durante a operação dos reatores anaeróbios revelaram predomínio de bacilos, endósporos e bacilos Gram-positivos que são morfologias reconhecidas na literatura de bactérias anaeróbias produtoras de H2. Os resultados obtidos na presente estudo abrem novas possibilidades de pesquisas com águas residuárias que contenham concentrações reduzidas de glicose e sacarose para produção biológica de gás hidrogênio.