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

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.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.The sugar and alcohol sector is an important representation of the bioenergetic potential of Brazil. Final data for the season 2014/2015 of the MidSouth region of Brazil indicate that the manufactured volume of ethanol increased 2.23% in the period, totaling 26.15 billion liters. The increased production of ethanol also generated increased waste and bagasse ash, vinasse, and gaseous emissions. The vinasse is the main byproduct in the ethanol production and it is produced in the proportion of 8 to 15 times per liter of ethanol, beside having high polluting power and high value fertilizer. The polluting power, about 100 times higher than domestic sewage, is due to low pH, corrosivity, high levels of biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD), as well as dark color and characteristic smell. Currently, the main form of reuse of vinasse is the fertigation of the sugarcane crops, but the excessive and poorly dimensioned application in the soil can cause salinization, leaching of metals, imbalance of nutrients, reduced alkalinity and changes in soil quality. Thus, we seek to investigate an effective method to reduce its toxic potential. This study aimed to evaluate the potential for biodegradation of vinasse by a fungal consortium associated with the application of an adsorption method in complementary own bagasse sugarcane. Were studied the effects obtained for the degradation of vinasse for different concentrations after 6 days of incubation. To evaluate the efficiency of the process the tests were conducted to verify the removal of organic load, color, turbidity, conductivity and nutrients, which are compared to the values found for the raw sample. The fungal consortium, consisting of Aspergillus niger and Rhizopus arrhizus, showed that these microorganisms can adapt their metabolism to toxic substances in the vinasse. It was also found that higher values mycelial mass were observed with increasing concentration of the vinasse. The microorganisms grew better at acidic pH and 30,0°C. The greatest amount of COD removal was observed for biodegradation tests conducted for the pure vinasse, around 73%. After the biodegradation process there was a reduction of approximately 10%, 12.5%, 24.7% and 8.24% potassium, calcium, sodium and magnesium, respectively. In the experiments was observed that the wet bagasse has a slight sorption capacity of the organic matter present in the vinasse compared to dry bagasse. However, the use of the dry bagasse is better for removal of color, turbidity, conductivity, magnesium and potassium as compared to the wet bagasse. After the sorption stage is observed a decrease in pH, increasing the proximity of the neutral medium, which may have occurred due to sorption of the species with basic character in bagasse fiber. The color intensity, the organic load and turbidity after sorption in the bagasse sugarcane still remain high and therefore further studies are required to minimize these parameters. After the desorption process there was an increase in the concentration of the most studied chemical parameters, higher than that found by the sorbed species, which should be associated with the release of these elements by itself. It is observed that the biotreatment can reduce pollution potential of vinasse. This study concludes that the combination of systematic lignocellulolytic fungi and adsorption sugarcane bagasse can be applied in the process of reduction of pollutant vinasse power.137 p