O que é Sulfetogênese?

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Uma etapa do processo de digestão anaeróbia que requer muita atenção na operação das plantas de produção de biogás.

O que é Sulfetogênese?
Foto: sulphate-reducing bacteria (SRB). Divulgação: Vermicon.com
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Conceitos
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Sulfetogênese

Uma etapa do processo de digestão anaeróbia que requer muita atenção na operação das plantas de produção de biogás. As principais consequências da presença de sulfeto de hidrogênio (H2S) é emanação de maus odores, corrosão em metais e outros materiais, assim como a toxicidade ao meio.

O que é Sulfetogênese?

A sulfetogênese é um processo biogeoquímico em que compostos inorgânicos de enxofre são utilizados como fonte de energia por certas bactérias para produzir sulfeto de hidrogênio (H2S) como produto final. Esse processo ocorre em ambientes anaeróbicos, como sedimentos de fundo de lagoas, pântanos, oceanos e outros corpos d'água.

As bactérias sulfetogênicas1 oxidam compostos de enxofre, como sulfato (SO42-) ou sulfeto (S2-) reduzindo-os a H2S. Algumas bactérias sulfetogênicas também podem oxidar outros compostos, como hidrogênio (H2) e compostos orgânicos, como ácidos graxos e álcoois, para produzir H2S. Esse processo tem um papel importante no ciclo de enxofre e na manutenção do equilíbrio químico em ambientes anaeróbicos.

De acordo com Chernicharo (2007), na sulfetogênese a produção de sulfetos é um processo no qual o sulfato e outros compostos à base de enxofre são reduzidos como aceptores de elétrons, durante a oxidação  de compostos orgânicos. Neste processo, sulfato, sulfito e outros compostos sulfurados são reduzidos a sulfetos, através da ação de um grupo de bactérias anaeróbias estritas, denominadas bactérias redutoras de sulfatos ou simplesmente bactérias sulforedutoras.

Lima (2016) destaca que as bactérias redutoras de sulfato (representadas pelas etapas “F1 e F2” na figura 1) competem com as arqueas metanogênicas pelo consumo dos mesmos substratos (acetato e hidrogênio), contribuindo para redução da produção de metano. Entretanto, do ponto de vista de remoção de DQO, as sulforedutoras são mais eficientes que as arqueas metanogênicas. Durante a sulfetogênese há a liberação de gases de enxofre, como o sulfeto de hidrogênio (H2S), oriundo da redução de compostos de sulfato e sulfito. As principais consequências da presença de sulfeto de hidrogênio (H2S) é emanação de maus odores, corrosão em metais e em outros materiais e causa toxicidade ao meio.

1Sulphate-Reducing Bacteria (SRB)

Figura 1: Rotas metabólicas da degradação da matéria orgânica e geração dos produtos, para cada fase do processo de digestão anaeróbio.

Ponto para atenção nas plantas de produção de biogás

A sulfetogênese é um processo importante na produção de biogás, pois pode causar a formação de sulfeto de hidrogênio (H2S) no biogás. O H2S é um composto tóxico e corrosivo que pode danificar equipamentos e afetar a saúde humana e animal.

Para evitar a formação excessiva de H2S e ácido sulfídrico no biogás, é importante controlar as condições do sistema de digestão anaeróbia e o tempo de retenção hidráulica para garantir que as bactérias sulfetogênicas não se proliferem excessivamente.

Além disso, também podem ser utilizados tratamentos químicos ou biológicos para remover o H2S do biogás antes de ser utilizado como fonte de energia. Dessa forma, a sulfetogênese pode afetar negativamente o processo de produção de biogás se não for controlada adequadamente.

Referências consultadas

  • CHERNICHARO, C. A. L. Reatores anaeróbios. Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. 2. ed. v.5, Belo Horizonte: DESA/UFMG, 2007. 379 p.
  • LIMA, H. Q. Determinação de parâmetros cinéticos do processo de digestão anaeróbia dos resíduos orgânicos de Santo André – SP por meio de testes do potencial bioquímico de metano. 2016. 153 f. Tese (Doutorado) – Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas, Universidade Federal do ABC, Santo André – SP, 2016.

Série de posts “Grânulos do Saber

O que são grânulos?

Sobre processos anaeróbios, em algumas condições há a formação de estruturas constituídas por micro-organismos anaeróbios, os grânulos anaeróbios.

Essas estruturas (aglomerados de diferentes micro-organismos) possibilitam de forma mais eficiente a transferência de nutrientes e favorecem a sobrevivência da comunidade microbiana.

Esses aglomerados de micro-organismos densamente agrupados contribuem para aceleração do processo de digestão anaeróbia, principalmente em lodos de reatores UASB.

Figura 2 -  Frascos reatores para cultivo de lodo granular anaeróbio.

Os grânulos anaeróbios são esferas muito pequenas e possuem uma vasta comunidade de seres vivos. Atuam na decomposição da matéria orgânica e possibilitam reciclagem de nutrientes.

Figura 3 - Frascos reatores com mistura de grânulos anaeróbios (pontos pretos) e substratos (conteúdo mais claro).

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  • Marcus Lívio Carlin
    Marcus Lívio Carlin
    o conteúdo científico apresentado foi objetivo e didático.Parabéns. Marcus
    5 meses atrás Responder