DIGESTÃO ANAERÓBICA
A digestão anaeróbica é o processo de decomposição orgânica onde as bactérias anaeróbicas, que sobrevivem na ausência de oxigênio, conseguem
rapidamente decompor os resíduos orgânicos.
A digestão anaeróbica se
divide em 04 estágios:
Hidrólise: estágio no qual as moléculas orgânicas complexas são quebradas em
açúcares, amino-ácidos, e ácidos graxos
com a adição de grupos hidroxila.
Acidogênese: continuação
de quebra em moléculas menores ocorrendo formação de ácidos graxos voláteis
(ex. acético, propiônico, butírico, valérico) e produção de amônia,
dióxido de carbono e H2S como subprodutos.
Acetogênese: moléculas
simples da acidogênese são digeridas produzindo dióxido de carbono, hidrogênio
e ácido acético.
Metanogênese: ocorre
formação de metano, dióxido de carbono e água.
DIGESTÃO ANAERÓBICA NO SER HUMANO
No homem, todo o sistema
digestivo mede cerca de nove metros de comprimento. Em uma pessoa adulta
saudável este processo pode levar entre 24 e 72 horas. A fisiologia da digestão
varia entre indivíduos, e é influenciada por diversos outros fatores tais como
as características dos alimentos e o tamanho da refeição.
O aparelho digestivo, nos
humanos, é responsável por obter dos alimentos ingeridos os nutrientes necessários às diferentes funções do
organismo, como crescimento, energia para reprodução, locomoção, etc. É composto por um
conjunto de órgãos que têm por
função a realização da digestão. Sua extensão
desde a boca até o ânus é de 6 a 9 metros em um ser humano adulto.
O papel da digestão é
transformar as moléculas grandes e complexas dos alimentos em outras, pequenas,
simples e solúveis. É somente após essas modificações que os nutrientes podem
ser distribuídos por todo o organismo através do sangue e da linfa.
A digestão abrange processos
mecânicos e químicos. Os primeiros correspondem à preparação e à mistura dos
alimentos com as enzimas para a efetivação da digestão química. A mastigação, a
deglutição e o peristaltismo (peristalse) são atividades mecânicas, controladas
por ação nervosa, voluntária ou não. Já as etapas químicas de digestão, que
dependem da produção e ação de numerosas enzimas e de outras substâncias
auxiliares, são reguladas por ação nervosa e hormonal.
O tubo digestório humano
compreende: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino
grosso, reto e ânus. Suas glândulas anexas são os três pares de glândulas
salivares (parótidas, sublinguais e submaxilares), o fígado e o pâncreas.
Na boca o alimento é
mastigado e misturado à saliva, que contém uma amilase, a ptialina. Inicia-se
aí o desdobramento das moléculas de amido.
Depois de algum tempo no
estômago, o alimento se apresenta como uma pasta, que passa lentamente para o duodeno. No
duodeno, que é a porção inicial do intestino delgado, desembocam os canais do
pâncreas (pancreático) e do fígado (colédoco).
Os produtos finais da digestão
ficam em solução, o quilo, e em condições de serem absorvidos. Na parede
intestinal, esses nutrientes chegam aos vasos sangüíneos e linfáticos e caem na
circulação geral. Os restos que não são digeridos, misturados ainda a grande
volume de água, passam para a primeira porção do intestino grosso, o ceco, uma
espécie de bolsa que continua pelo cólon ascendente, do lado superior, e tem o
apêndice do lado inferior.
O intestino grosso (cólon
ascendente, transverso e descendente) é responsável por grande reabsorção de
água; consequentemente, o material não-digerido que chega ao reto, sua porção
final, já constitui as fezes, semi-sólidas. As fezes contêm ainda restos de
descamação da mucosa digestiva e grande número de bactérias da flora
intestinal, além dos pigmentos biliares que lhes dão a cor característica.
Finalmente, a explusão das fezes se processa pela abertura do esfíncter anal,
assim como a Flatulência ou flato (do latim flatus, sopro) é uma
ventosidade anal que pode ser ruidosa ou não e tem um cheiro fétido. Tem origem
dos gases que são ingeridos juntamente com a comida e, minoritariamente, dos
gases acumulados durante o processo de digestão
dos animais, na etapa de decomposição
dos resíduos orgânicos dentro do intestino.
Um desses processos é a fermentação
de carboidratos
por bactérias.
A intensificação da flatulência pode ocorrer em pessoas ansiosas, que falam ao
comer ou que comem muito depressa, ou em pessoas que sofrem de parasitoses
intestinais.
O odor dos flatos provêm de
pequenas quantidades de sulfeto de
hidrogênio (gás sulfídrico) e enxofre e os mercaptanos livres na mistura. Quanto mais
rica em enxofre for a dieta, mais desses gases vão ser produzidos pelas bactérias no
intestino, fazendo portanto com que estes gases cheirem ainda pior. O odor
desagradável, porém, deriva de compostos do enxofre, como o gás sulfídrico.
Pratos como cebola, couve-flor e ovos são notórios por produzirem esses gases.
As leguminosas, como o feijão ou grãos, por exemplo, produzem grandes
quantidades de gases, não necessariamente fétidos, isso se deve à presença de açúcares que os seres humanos não
conseguem digerir. Quando esses açúcares chegam aos intestinos, as bactérias produzem uma enorme quantidade
de gás. Outros produtores notórios de gases são milho, pimenta, repolho e leite.
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Resumo do processo: Entrada: Alimento para o ser humano
Saida: Liquido, Sólido, e gás
DIGESTÃO ANAERÓBICA DO ESGOTO DOMÉSTICO
O esgoto é a água que foi usada pela comunidade em diversas
atividades como lavagem de pratos na cozinha, banho, a descarga no vaso
sanitário etc. Sendo que este esgoto doméstico é composto basicamente por 99.9% de água e 0.1% de sólidos
(partículas orgânicas, inorgânicas, suspensas e dissolvidas, além de
microorganismos). O tratamento de esgotos, portanto, se resume na remoção desta
fração sólida com a máxima eficiência possível.
No tratamento do esgoto doméstico, em sistemas de segunda geração como o
digestor anaeróbio de fluxo ascendente, UASB, tem se destacado por ser muito
mais aplicado que os outros. Os UASB são reatores de manta de lodo no qual o
esgoto afluente entra no fundo do reator e em seu movimento ascendente,
atravessa uma camada de lodo biológico que se encontra em sua parte inferior, e
passa por um separador de fases enquanto escoa em direção à superfície.
O reator Uasb em sua coluna ascendente consiste de um leito de lodo, sludge
bed, uma zona de sedimentação, sludge blanket, e o separador de fase, gas-solid
separator - GSS (Narnoli e Mehrotra, 1996). Este separador de fases, um
dispositivo característico do reator (van Haandel e Lettinga, 1994), tem a
finalidade de dividir a zona de digestão (parte inferior), onde se encontra a
manta de lodo responsável pela digestão anaeróbia, e a zona de sedimentação
(parte superior). A água residuária, que segue uma trajetória ascendente dentro
do reator, desde a sua parte mais baixa, atravessa a zona de digestão escoando
a seguir pelas passagens do separador de fases e alcançando a zona de
sedimentação.
A água residuária após entrar e ser distribuída pelo fundo do reator UASB,
flui pela zona de digestão, onde se encontra o leito de lodo, ocorrendo a mistura
do material orgânico nela presente com o lodo. Os sólidos orgânicos suspensos
são quebrados, biodegradados e digeridos através de uma transformação
anaeróbia, resultando na produção de biogás e no crescimento da biomassa
bacteriana. O biogás segue em trajetória ascendente com o líquido, após este
ultrapassar a camada de lodo, em direção ao separador de fases.
No separador de fases, a área disponível para o escoamento ascendente do
líquido deve ser de tal forma que o líquido, ao se aproximar da superfície
líquida livre, tenha sua velocidade progressivamente reduzida, de modo a ser
superada pela velocidade de sedimentação das partículas, oriundas dos flocos de
lodo arrastados pelas condições hidráulicas ou flotados. Isto possibilita que
este material sólido que passa pelas aberturas no separador de fases,
alcançando a zona superior do reator, possa se sedimentar sobre a superfície
inclinada do separador de fases. Naturalmente que esta condição dependerá das
condições hidráulicas do escoamento. Desse modo, o acúmulo sucessivo de sólidos
implicará consequentemente, no aumento contínuo do peso desse material o qual,
em um dado momento, tornar-se-á maior que a força de atrito e, então,
deslizarão, voltando para a zona de digestão, na parte inferior do reator.
Assim, a presença de uma zona de sedimentação acima do separador de fases
resulta na retenção do lodo, permitindo a presença de uma grande massa na zona
de digestão, enquanto se descarrega um efluente substancialmente livre de
sólidos sedimentáveis (van Haandel e Lettinga, 1994).
Resumo do processo: Entrada: Alimento para as bactérias
Saida: Liquido, Sólido, e Gás
Fonte: O Autor, Sanepar, Carlos Fernandes, internet
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