Acúmulo de ácidos graxos voláteis (AGVs) em reatores anaeróbios sob estresse: causas e estratégias de controle

Abstract

Este artigo apresenta uma visão integrada das principais causas de acúmulo de ácidos graxos voláteis (AGVs) em reatores anaeróbios. O acúmulo de acetato observado durante as condições de choque de carga e/ou estresse ocorre provavelmente devido às limitações cinéticas dos microrganismos metanogênicos, que é acentuada com a redução do pH. O acúmulo de acetato e hidrogênio na fase líquida pode, por sua vez, desencadear limitações termodinâmicas e conseqüente acúmulo de propionato e butirato. A manutenção de condições ideais de crescimento dos microrganismos metanogênicos é uma estratégia de controle para reduzir o acúmulo de acetato, embora não seja efetiva em reduzir a concentração de hidrogênio dissolvida ao ponto em que não haja limitação sintrófica. As estratégias para mitigação das limitações termodinâmicas poderiam envolver a regulação da concentração de acetato através do uso de resinas ou membranas, e a separação espacial de microrganismos através da granulação ou tratamento em duas fases.This paper presents an integrated approach of the main reasons for the accumulation of volatile fatty acids (VFAs) in anaerobic reactors. The build up of acetate during shock loads and/or stress conditions is likely to occur due to kinetic limitations of methanogenic microrganisms, which is enhanced by pH reduction. Acumulation of acetate and hydrogen in the liquid phase will set the stage for the accumulation of other VFAs, such as propionate and butyrate, due to thermodynamic inhibition. By mantaining the ideal growth conditions for the methanogens it may be possible to reduce the acetate build up, although it may not be effective in reducing the concentration of dissolved hydrogen so that thermodynamic inhibition is avoided. The strategies to mitigate themodynamic inhibition could involve regulation of acetate by means of membrane or resins, and spacial separation of microrganisms by granulation or staging.