ESTUDO COMPARATIVO DO TRATAMENTO ENZIMÁTICO DE RESÍDUOS GORDUROSOS ORIUNDOS DOS FLOTADORES DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DE DOIS ABATEDOUROS AVÍCOLAS

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Pascale, N. (IFRJ-RJ) ; Justo, S. (IFRJ-RJ) ; Chastinet, J. (IFRJ-RJ) ; Souza, S.L.Q. (IFRJ-RJ) ; Vendramel, S.M.R. (IFRJ-RJ)

Resumo

Pelas características gordurosas dos efluentes gerados em abatedouros, é indispensável que as Estações de Tratamento de Efluentes destas indústrias possuam uma operação específica para a separação da porção gordurosa para que o efluente possa seguir para as demais operações, sem maiores danos. Para esta finalidade utiliza-se a flotação. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar os resíduos gordurosos (RGs) gerados em flotadores de dois abatedouros avícolas e, investigar o tratamento por hidrólise enzimática destes resíduos. Observou-se que os RGs possuem elevado potencial poluidor com alta complexidade e variabilidade, resultando em baixo desempenho dos tratamentos enzimáticos para o índice de acidez. Contudo, faz-se interessante investigar outras enzimas.

Palavras chaves

efluentes de abatedouros; resíduos gordurosos; flotadores

Introdução

As demandas no mercado de produtos alimentícios alcançam patamares mais elevados a cada ano. Para atender a demanda de mercado a agroindústria de cárneos gera um grande volume de resíduos e efluentes. Estes possuem elevado potencial poluidor (SILVA, 2012). Os efluentes gerados em abatedouros possuem alta carga de gordura (lipídeos) exigindo a utilização da técnica de tratamento de efluentes conhecida por flotação. O resíduo (flotado) separado na superfície do flotador se apresenta concentrado em resíduos gordurosos (RGs). A estes resíduos pode ser dado um destino inadequado além de não se aproveitar o seu potencial para produção de metano, o qual pode ser destinado para a geração de energia. A utilização de resíduos da indústria de processamento de alimentos como substrato para a produção de metano ainda encontra obstáculos quanto à potencialização do desempenho do seu aproveitamento. A hidrólise enzimática de compostos complexos é uma alternativa para tornar estes substratos mais disponíveis a ação de bactérias anaeróbias, potencializando a produção do biogás (metano) (CAVALEIRO et al., 2012). Portanto, o presente trabalho teve como principal objetivo investigar o pré- tratamento enzimático com diferentes concentrações da enzima lipase aplicado aos RGs oriundos de efluentes de dois abatedouros-frigoríficos de aves. As condições de tratamento enzimático aplicadas foram avaliadas pelo índice de acidez resultante da liberação de ácidos graxos livres (AGL) e glicerol, produtos da hidrólise. A hidrólise enzimática quando aplicada a resíduos gordurosos tem por finalidade viabilizar o melhor desempenho possível na produção de metano quando os mesmos forem submetidos a tratamentos biológicos anaeróbios.

Material e métodos

Como objeto de estudo deste trabalho foram obtidos dois resíduos gordurosos (RGs) oriundos da saída da parte superior dos flotadores de dois abatedouros avícolas distintos. As amostras foram coletadas em galões plásticos e devidamente acondicionadas sob refrigeração de forma a manter as suas propriedades. As mesmas foram caracterizadas pelos parâmetros físico- químicos: pH, alcalinidade, DQO, óleos&graxas, conforme procedimentos recomendados pelo “Standard Methods” (APHA, 2005). Proteínas foram determinadas pelo método de Lowry, et al. (1951) e lipídeos pelo método adaptado de Postma e Stroes (1968). Para os ensaios de hidrólise enzimática foi utilizada a enzima lipase comercializada como “Lipomod MD” pela Empresa Biocatalysts, com atividade de 11.500 U g-1. A ação desta enzima foi investigada em três concentrações distintas (0,10; 0,25 e 0,50% mv-1) em ação conjunta ao íon cálcio (teor fixo de 0,15%) em todas as condições. Ensaios em branco, sem adição de enzima e cálcio também foram realizados. Também foi avaliado o ajuste de pH para a condição neutra (~7,0) dos resíduos no início do teste, utilizando uma solução de NaOH (1,0M) para ajuste. Portanto, foram realizados ensaios de hidrólise com e sem ajuste de pH para as três concentrações de enzima propostas assim como para o branco. Cada ensaio de hidrólise teve duração de 24h, com coleta de amostra nos tempos 0 e 24h para a determinação dos ácidos graxos livres em função do índice de acidez (IA). Todos ensaios foram conduzidos em erlenmeyers de 250 mL, com adição de 200 mL de amostra, deixados em banho-maria a temperatura controlada de 30ºC, sob agitação magnética. Todos os ensaios foram realizados em triplicata, inclusive a condição do branco.

Resultado e discussão

A Tabela 1 apresenta os resultados da caracterização dos RGs oriundos dos flotadores das estações de tratamento de efluentes de dois abatedouros de aves distintos. Destes resultados é possível observar concentrações de matéria orgânica (DQO) e gordurosa (O&G e lipídeos) relativamente próximas para os dois resíduos. Os parâmetros que apresentaram grande diferença foram alcalinidade e proteínas, mostrando que RGA2 possui alcalinidade 2,5 vezes superior a RGA1, assim como 3,5 vezes superior em termos de proteínas. No que se refere aos valores de pH dos RGs, ambos se apresentaram ligeiramente ácidos. Para ter-se uma ideia do potencial poluidor destes resíduos a DQO do efluente bruto que os gira em média de 4,0 g L-1 (PEREIRA, 2004), sendo que os valores observados para RGA1 e RGA2 foram de 45,7 e 47,5 vezes maiores, respectivamente. Pelos resultados dos ensaios enzimáticos apresentados na Tabela 2 observa-se que RGA1 e 2 mostraram comportamento distinto para todas as condições de hidrólise enzimática aplicadas. RGA1 apresentou maior incremento no IA paras as condições com ajuste de pH, porém, exceto o branco, o incremento do IA decresceu em função da maior concentração da enzima aplicada. A melhor condição de hidrólise para RGA1 foi 0,10% de enzima com ajuste de pH. No caso do RGA2 a condição de ensaio “branco”, sem adição de enzima, apresentou melhor desempenho na liberação dos ácidos graxos principalmente quando teve o pH ajustado no início do teste, sem ajuste de pH mostrou resultado muito próximo da condição de 0,50% de enzima. Para este resíduo não foi possível identificar um perfil de comportamento, as respostas em termos de incremento no IA foram aleatórias para todos os ensaios de hidrólise aplicados.

Tabela 1: Resultados dos parâmetros de caracterização dos resíduos gordurosos de aves, RGA1 e RGA2.


Tabela 2 – Resultados médios e seus respectivos desvios padrão do incremento (%) no índice de acidez dos RGs após 24h de hidrólise enzimática, para as condições dos ensaios sem ajuste de pH (sA) e com ajuste de pH (cA).

Conclusões

As condições de tratamento enzimático investigadas apresentaram desempenho distinto entre os dois resíduos das indústrias avícolas. Possivelmente a elevada concentração de proteínas do RGA2 em relação ao RGA1 tenha sido prejudicial ao desempenho da enzima lipase para todos os ensaios aplicados ao RGA2. Contudo o bom desempenho observado para o RGA1 em determinados ensaios de hidrólise mostraram a efetividade deste processo e sugere que a continuidade das investigações neste tema, aplicando outros tipos de enzima, apropriadas para cada tipo específico de resíduo se torna interessante.

Agradecimentos

Ao IFRJ pela infraestrutura e ao CNPQ pelo auxílio financeiro.

Referências

APHA, AWWA. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 20 ed., New York, WPCF, 2005.
CAVALEIRO, A. J.; FERREIRA, T.; PEREIRA, F.; TOMMASO, G.; ALVES, M. M. Biochemical methane potential of raw and pre-treated meat-processing
wastes, Bioresource Technology, v. 129, Portugal, 2012.
LOWRY, O.H.; ROSENBROUGH, N.J.; FARR, R.L.; RANDALL, R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, v. 193, 1951.

PEREIRA, E. B. Tratamento enzimático para a remoção de gorduras dos resíduos gerados por indústrias de produtos avícolas. Tese (Doutorado em Engenharia Química). Centro Tecnológico. Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química. Universidade Federal de Santa Catarina. Florianopolis, SC, 171 f., 2004.

POSTMA, T. e STROES, J.A.P. Lipid screening in clinical chemistry. Journal Clinica Chimica Acta, v. 22, 1968.
SILVA, C. L. Análise dos impactos ambientais no oeste catarinense e das tecnologias desenvolvidas pela Embrapa Suínos e Aves. VI Encontro Nacional da ANPPAS, Belém, Pará, Brasil, 2012.