A questão da energia limpa e renovável tem sido estimulada a partir da crescente preocupação com a utilização de combustíveis fósseis em grande escala. É neste contexto em que se inserem os avanços em estudos e tecnologias em busca de energia limpa e biocombustíveis como biodiesel e biogás. O glicerol bruto, subproduto gerado no processo de produção do biodiesel, e potencial passivo ambiental excedente, possui elevada concentração de matéria orgânica, alto teor de carbono e poder de digestibilidade. Tais características fazem desse substrato um potencial gerador de biogás, podendo ser utilizado em associação a outros substratos durante a digestão anaeróbia. Posto isso, o presente trabalho visa associar o uso do glicerol bruto ao esgoto sanitário, de modo a avaliar a eficiência na produção de hidrogênio (H₂) e metano (CH₄), a partir da codigestão em Reatores Anaeróbios de Leito Fluidificado (RALF). Com esse objetivo, o presente estudo utilizou três reatores, confeccionados em acrílico, submetidos a condições mesofílicas (30 ± 2 ºC). Os reatores foram operados continuamente, sendo um deles metanogênico de fase única (controle) (RALF-CM), enquanto os demais funcionaram em duas fases, sendo um reator acidogênico (RALF-A) e um sequencial metanogênico (RALF-SM). O RALF-CM foi submetido a diversas taxas de carregamento orgânico (TCO), a partir da variação dos tempos de detenção hidráulica (TDH) de 8, 12, 16 e 24 h, e das concentrações de 1,0, 1,5 e 3,0 g DQO.L^-1, as quais foram aplicadas progressivamente. O RALF-A, por sua vez, operou com TDH fixo em 2 h, mas com progressão de concentração de DQO de 1,0 a 3,0 g DQO.L^-1. O RALF-SM foi alimentado a partir do efluente acidogênico, e teve variações de TDH de 6, 12 e 18 h. Em todos os casos, a concentração de esgoto se manteve fixa em 500 mg DQO.L^-1, enquanto a solução de glicerol sofreu as variações de concentração de DQO. O RALF-CM obteve rendimento máximo de CH₄ (169,3 mL CH₄.kg^-1 DQO_rem) na TCO de 4,5 g DQO.L^-1.d^-1 (1,5 g DQO.L^-1 e TDH 8 h) e produtividade volumétrica de metano (PVM) máxima de 30,5 mL CH₄.L^-1.h^-1. O RALF-A obteve rendimento máximo de H₂ (1,5 mmol H₂.g^-1 DQO_add) e produtividade volumétrica de hidrogênio (PVH) (31,2 mL H₂.L^-1.h^-1) na concentração de 1,5 g DQO.L^-1. Como consequência da etapa acidogênica, o RALF-SM apresentou máximo rendimento de CH₄ (213 mL CH₄.g^-1 DQO_rem) e máxima PVM (28,8 mL CH₄.L^-1.h^-1). Quanto ao potencial energético, o RALF-CM produziu 45,84 kJ.d^-1 em sua melhor fase, enquanto o RALF-A produziu 14,17 kJ.d^-1 e o RALF-SM produziu 34,14 kJ.d^-1 em sequência. No reator acidogênico, além da produção de hidrogênio foi detectada a produção de etanol, com valor máximo de 456 mg.L^-1. Em ambos os casos, com o aumento da concentração de DQO para 3,0 g DQO.L^-1, os reatores passaram a ter seus resultados reduzidos, chegando a zero no caso do RALF-CM. As análises de sequenciamento do gene 16 sRNA e do perfil metabólico indicaram genes do metabolismo de metano e vias de fixação do carbono e glicólise em maiores proporções nos RALF-CM e RALF-SM, enquanto os genes do metabolismo de ácidos graxos e biossíntese de ácidos graxos instaurados foram inferidas majoritariamente no RALF-A.

The issue of clean and renewable energy has been stimulated by the growing concern with the use of fossil fuels on a large scale. In this context, progress has been made in studies and technologies in the search for clean energy and biofuels such as biodiesel and biogas. Crude glycerol is a by-product generated in the biodiesel production process and potential surplus environmental passive. It has a high concentration of organic matter, high carbon content and digestibility power. Such characteristics make this substrate a potential generator of biogas, which can be used in association with other substrates during anaerobic digestion. Therefore, the present work aims to associate the use of crude glycerol with sanitary sewage, in order to evaluate the co-digestion in Anaerobic Fluidized Bed Reactors (RALF) and the efficiency in the hydrogen (H₂) and methane (CH₄) production. With this goal in mind, the present study used three reactors made of acrylic submitted to mesophilic conditions (30 ± 2 ºC). The reactors were operated continuously, one of them being a single-phase methanogenic (control) (RALF-CM), while the others operated in two phases, being an acidogenic reactor (RALF-A) and a sequential methanogenic reactor (RALF-SM). The RALF-CM was submitted to different organic loading rates (OLR), due to the variation of the hydraulic retention times (TDH) from 8, 12, 16 to 24 h, and the variation of the concentrations from 1.0, 1.5 to 3.0 g COD.L^-1, which were applied progressively. On the other hand, the RALF-A operated with a 2 h fixed TDH, with progression of COD concentration from 1.0 to 3.0 g COD.L^-1. The RALF-SM was fed from the acidogenic effluent, and had TDH variations of 6, 12 and 18 h. In all cases, the sewage concentration remained fixed at 500 mg COD.L^-1, while the glycerol solution underwent variations in COD concentration. The RALF-CM obtained a maximum methane yield (169.3 mL CH₄.kg^-1 COD_rem) at the OLR of 4.5 g COD.L^-1.d^-1 (1.5 g COD.L^-1 and TDH 8 h) and maximum methane production rate (MPR) of 30.5 mL CH₄.L^-1.h^-1. RALF-A obtained maximum hydrogen yield of 1.5 mmol H₂.g^-1 COD_add and hydrogen production rate (HPR) of 31.2 mL H₂.L^-1.h^-1 at a concentration of 1.5 g COD.L^-1. Following the acidogenic step, RALF-SM showed maximum methane yield of 213 mL CH₄.g^-1 COD_rem and maximum MPR of 28.8 mL CH₄.L^-1.h^-1. Regarding energy potential, RALF-CM produced 45.84 kJ.d^-1 in its best phase, while RALF-A produced 14.17 kJ.d^-1 and RALF-SM produced 34.14 kJ.d^-1 in sequence. In the acidogenic reactor, in addition to hydrogen production, ethanol was also detected, with a maximum result of 456 mg.L^-1. In both cases, with the increase in the COD concentration to 3.0 g COD.L^-1, the results of the reactors began to be reduced, reaching zero in the case of the RALF-CM. Sequencing analyzes of the 16 sRNA gene and metabolic profile indicated genes for methane metabolism and carbon fixation and glycolysis pathways in greater proportions in RALF-CM and RALF-SM, while genes for fatty acid metabolism and biosynthesis of unsaturated fatty acids were mostly inferred in RALF-A.