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O que é o Processo Anaeróbio: Fermentação, Decomposição e Aplicações

Enquanto organismos complexos usam respiração aeróbia, alguns microrganismos decompõem matéria orgânica sem qualquer oxigênio. Isso é útil: produzem metano e decompõem materiais onde não há oxigênio, como em águas estagnadas.

Fermentação

"Anaeróbio" refere-se a processo sem oxigênio. Materiais orgânicos que se decompõem sem oxigênio levam à fermentação — quebra de matéria orgânica por organismos anaeróbios vivos. Usam fósforo, nitrogênio e outros nutrientes para desenvolver protoplasma. Diferente de bactérias aeróbias, anaeróbias transformam nitrogênio orgânico em ácidos e amônia. Liberam carbono como metano (CH₄); pequena parte como CO₂.

Decomposição da Matéria Orgânica

Pântanos contêm muito metano devido à fermentação anaeróbia. Quando a matéria se decompõe por putrefação, odores indesejáveis aparecem (sulfeto de hidrogênio e compostos orgânicos com enxofre, como mercaptanas). Material orgânico decomposto anaerobicamente torna-se húmus.

Húmus

Material importante para jardinagem e agricultura. Sofre pequena oxidação, que não afeta negativamente sua utilidade. A matéria orgânica contém tanta energia que a decomposição anaeróbia pode gerar calor. O calor do processo aeróbio às vezes mata patógenos; o anaeróbio geralmente não esquenta o suficiente. Porém, patógenos frequentemente deixam o ambiente por ser inadequado ao seu crescimento e ter antagonistas biológicos.

Umidade

Compostagem anaeróbia ocorre onde há muita umidade, pois esta age como barreira impedindo entrada de oxigênio. Quem faz compostagem anaeróbia pode notar odores desagradáveis, mas submergir o material em água faz os gases dissolvidos entrarem na atmosfera mais lentamente, reduzindo cheiros.

Digestão Anaeróbia (4 Estágios)

1. Hidrólise: matéria orgânica quebra em moléculas orgânicas simples pela água (rompe ligações químicas)
2. Fermentação (acidogênese): acelera decomposição de carboidratos por bactérias, enzimas, fungos e leveduras
3. Acetogênese: bactérias acetogênicas convertem produtos da fermentação em acetato
4. Metanogênese: bactérias quebram acetato, hidrogênio e CO₂. Bactérias metanogênicas e acetogênicas trabalham juntas: as metanogênicas mantêm hidrogênio baixo para as acetogênicas processarem produtos da fermentação

Aplicações

• Tratamento biológico de esgoto e produção de húmus
• Converte poluentes de águas residuais em CO₂, metano e pequenas quantidades de biossólidos
• Produção de combustível de metano (biogás)
• Como algumas bactérias produzem ácidos que baixam o pH, adiciona-se bicarbonato de sódio para manter a mistura básica na produção de metano