Digestão anaeróbia das águas residuárias da produção de café solúvel

• Autor(a) principal: Huaccha Cabrera, Kyara Yuriko
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-15062023-103718/
• topic: Ácidos voláteis; Água residuária de café solúvel; Anaerobic process; Fenóis; Methane production; Phenols; Processo anaeróbio; Produção de metano; Soluble coffee wastewater; Volatile acids

Nas últimas décadas tem sido notório o crescimento da produção e consumo de café solúvel no mundo, levando à geração de grandes quantidades de resíduos. Dentre os resíduos gerados a partir das etapas de produção de café solúvel, as águas residuárias destacam pela grande quantidade gerada (45 m3 por tonelada de café) e pelas características do resíduo, que contém em sua composição um alto teor de matéria orgânica e um grande número de compostos orgânicos, dentre carboidratos, minerais, fenóis, polifenóis, que potencializam sua valorização sustentável. O trabalho objetivou avaliar a cinética de degradação anaeróbia da água residuária de café solúvel (ARCS) para concentrações crescentes de cargas de matéria orgânica aplicadas de 2500 mg DQO L-1 a 9500 mg DQO L-1. O efluente foi obtido da empresa Cocam Cia - Catanduva, SP, e submetido a degradação em frascos reatores de 1000 mL operados em bateladas sequencias em triplicata repetições inoculadas com lodo anaeróbio, incubados à temperatura mesofílica (37°C) por um período de 15 dias. O lodo foi exposto a concentrações iniciais crescentes de matéria orgânica perfazendo um total de dez ciclos de estudo, quatro ciclos correspondem aos ciclos de pré-exposição, onde foi observada uma superprodução de metano e os seis ciclos restantes foram destinados a determinação dos parâmetros cinéticos de degradação anaeróbia. As características avaliadas foram: produção de metano, consumo de matéria orgânica expressada em demanda química de oxigênio (mg DQO L-1) e degradação de compostos fenólicos (mg GAE L-1) medidas cada 48 horas. Os dados das amostragens temporais da fase gasosa e da fase líquida foram ajustados aos modelos matemáticos de Gompertz modificado e cinética de primeira ordem com residual respectivamente os quais tiveram bom ajuste e descreveram adequadamente a cinética para produção metanogênica e consumo de substrato apresentando, geralmente, R2 superior a 99%. Quando maiores cargas orgânicas foram aplicadas aos frascos reatores de 7500 mg L-1 e 9500 mg L-1, foram observadas as maiores taxas de produção de metano de 1073,62 ± 19,97 NmL CH4 e 1184,28 ± 43,17 NmL CH4 com remoções máximas de DQO de 66,43 ± 0,59% e 66,83 ± 0,34% respectivamente, evidenciando assim o potencial da ARCS para a bioconversão em energia. Ademais, não se observou um acúmulo de AGVs ao término dos seis ciclos experimentais indicativo de que a operação ocorreu de maneira estável e eficiente e que o processo de digestão anaeróbia tem grande potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias de composição complexa e de baixa degradabilidade.