Tese

Aplicação de pré-tratamento enzimático para a melhoria do processo de digestão anaeróbia da água residuária da produção do café solúvel (2024)

• Authors:
  • Júnior, José Cordeiro do Nascimento
  • Tommaso, Giovana (Orientador)
• Autor USP: NASCIMENTO JÚNIOR, JOSÉ CORDEIRO DO - EESC
• Unidade: EESC
• Sigla do Departamento: SHS
• DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-11022025-174431
• Subjects: COMPOSTOS FENÓLICOS; CAFEÍNA; DIGESTÃO ANAERÓBIA; ÁGUAS RESIDUÁRIAS
• Keywords: Lacase.
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
  • Financiamento FAPESP
• Language: Português
• Abstract: A água residuária da produção do café solúvel (ARCS) é um efluente gerado durante a produção do café solúvel que apresenta um alto teor de matéria orgânica e diversos compostos tóxicos e recalcitrantes. A digestão anaeróbia (DA) pode ser aplicada para seu tratamento, permitindo ainda a geração energia renovável a partir da combustão do metano. Entretanto, a presença de inibidores como os compostos fenólicos e a cafeína reduzem a produção de metano, diminuindo a viabilidade econômica do tratamento. O uso da lacase vem demonstrando grande potencial para o tratamento de águas residuárias, tornando-se uma opção promissora para o pré-tratamento da ARCS. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar in vitro o potencial do extrato enzimático bruto de Pleurotus ostreatus, contendo lacase, em degradar os compostos fenólicos e a cafeína presentes na ARCS, e avaliar o efeito do pré-tratamento na eficiência da produção de metano por meio da DA. A ARCS foi caracterizada e utilizada para a produção do extrato enzimático contendo lacase, a partir do fungo P. ostreatus. Após a obtenção do extrato, foi feito o pré-tratamento enzimático da ARCS, por meio de um planejamento fatorial fracionário 2⁴-¹- e um planejamento fatorial 2² para determinar as condições ótimas de remoção de CFT. Após a etapa de otimização, foi feito o estudo cinético do pré-tratamento enzimático para determinar os parâmetros do processo. Na etapa final do trabalho, foi feito o estudo da determinação dopotencial metanogênico da ARCS pré-tratada e da ARCS sem pré-tratamento, com comparação dos processos por meio da estimativa de parâmetros cinéticos da produção metanogênica. No planejamento fatorial fracionário 2⁴-¹, foi observado que a variável que mais influenciou a degradação dos CFT da ARCS, in vitro, foi o pH, sendo então selecionada para ser estuda no planejamento fatorial 2². A variável concentração de ARCS também foi selecionada para o segundo delineamento, visando avaliar maiores concentrações de ARCS. Após o planejamento fatorial 2², foi observado que o pH ótimo do meio reacional para a remoção de CFT foi 7,0, e a concentração da ARCS foi fixada em 70%. No estudo cinético do pré-tratamento enzimático da ARCS foi possível determinar os parâmetros cinéticos aparentes do processo, sendo obtidos os valores da constante de Michaelis-Menten aparente (km) e da velocidade máxima da reação aparente (Vmáx). Entretanto, no estudo cinético também foi observado que não ocorreu a remoção da cafeína, com concentrações se mantendo entre 75,76 mg.L-¹ e 77,26 mg.L-¹. A máxima remoção de CFT obtida foi 48,13%, observada no planejamento fatorial fracionário 2⁴-¹, demonstrando o potencial do tratamento enzimático. Apesar da remoção de parte do fenol, o pré-tratamento enzimático da ARCS não melhorou a produção de metano durante a DA, não havendo diferenças significativas entre o ensaio contendo a ARCS pré-tratada e o ensaio contendo a ARCS sem pré-tratamento.Todavia, o pré-tratamento enzimático resultou em um efluente digerido com menor concentração de CFT que os ensaios que não passaram pelo pré-tratamento, sendo benéfico para a obtenção de um efluente final menos tóxico
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2024
• Data da defesa: 13.12.2024

Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-11022025-174431 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo NÃO é de acesso aberto
  

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How to cite

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• ABNT

  JÚNIOR, José Cordeiro do Nascimento. Aplicação de pré-tratamento enzimático para a melhoria do processo de digestão anaeróbia da água residuária da produção do café solúvel. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-11022025-174431/. Acesso em: 10 fev. 2026.

• APA

  Júnior, J. C. do N. (2024). Aplicação de pré-tratamento enzimático para a melhoria do processo de digestão anaeróbia da água residuária da produção do café solúvel (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-11022025-174431/

• NLM

  Júnior JC do N. Aplicação de pré-tratamento enzimático para a melhoria do processo de digestão anaeróbia da água residuária da produção do café solúvel [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-11022025-174431/

• Vancouver

  Júnior JC do N. Aplicação de pré-tratamento enzimático para a melhoria do processo de digestão anaeróbia da água residuária da produção do café solúvel [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-11022025-174431/

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