Biorrefinaria aplicada à gestão de resíduos do processamento do café codigeridos em resíduos industriais para a geração de biogás

• Processo: 20/15988-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Maria Bernadete Amâncio Varesche
• Beneficiário: Caroline Varella Rodrigues
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/10615-1 - Consolidação do conceito de biorrefinaria aplicado ao tratamento biológico de águas residuárias e de resíduos sólidos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/10798-1 - Novas perspectivas para a produção de biogás: biometanação in situ aliada ao tratamento de efluentes de papel e celulose em reator anaeróbio para redução da pegada de carbono, BE.EP.PD
• Assunto(s): Bioenergia Biogás Microbiologia aplicada Gerenciamento de resíduos Resíduos sólidos Café Carboidratos Ácidos orgânicos Águas residuárias Digestão anaeróbia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água residuária | Digestão Anaeróbia | Recuperação Energética | Resíduo Sólido | Geração de Bioenergia e Microbiologia Aplicada

Resumo

No Brasil, as políticas públicas de incentivo e apoio aos investimentos em sistemas de biogás tornam factível a produção a partir de resíduos industriais. Excedentes de resíduos do processamento do café, como água residuária e resíduos sólidos (polpa e casca), além de resíduos da cadeia produtiva da indústria cervejeira são gerados anualmente, sendo que o descarte inapropriado ocasiona impacto ambiental. É notória a capacidade de reutilização destes resíduos, uma vez que são considerados excelentes substratos para a digestão anaeróbia. A proposta apresentada se faz inédita, uma vez que serão associados duas águas residuárias e resíduos sólidos em codigestão em sistema fermentativo-metanogênico para obtenção de ácidos orgânicos e biogás. Além disso, a utilização de um consórcio misto composto por dejetos de bovinos e lodo granular de reator UASB aumentará a potencialidade de recuperação energética dos substratos a serem tratados. Para tanto, serão realizados ensaios em batelada a fim de se avaliar as proporções ideais das águas residuárias do processamento do café e da cervejaria, dos resíduos sólidos de polpa e casca do café, além da presença de extrato de levedura na codigestão anaeróbia, via Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para a geração de CH4. Para tanto, serão testados: concentração de extrato de levedura (0, 1 a 2 g L-1), concentração de água residuária do processamento do café (10, 15 e 20 g DQO L-1), concentração de polpa e casca pré-tratados (3,5, 7 e 10,5 g L-1) e concentração da água residuária da cervejaria (1,5, 2 e 2,5 g DQO L-1). Reator contínuo EGSB também será avaliado a partir das condições definidas anteriormente, em TDH de 48, 36, 24 e 18 h. Todos os ensaios serão monitorados quanto à geração de biogás, carboidratos e ácidos orgânicos. Espera-se, com esta possibilidade, obter degradação dos resíduos sólidos e líquidos em codigestão anaeróbia, bem como a geração de CH4 por meio da aplicação de reator contínuo EGSB. Por meio desta possibilidade ter-se-á visão realista do gerenciamento destas águas residuárias e resíduos sólidos. Pretende-se também contribuir com a caracterização taxonômica e funcional de bactérias e arqueias para as diferentes condições operacionais dos reatores em batelada e contínuo. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RODRIGUES, CAROLINE VARELLA; DE OLIVEIRA FILHO, LEONARDO MATIAS; CAMARGO, FRANCIELE PEREIRA; DORNELLES, HENRIQUE DE SOUZA; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; MAINTINGUER, SANDRA IMACULADA; SILVA, EDSON LUIZ; VARESCHE, MARIA BERNADETE AMANCIO. New approach to agro-industrial solid and liquid waste management: Performance of an EGSB reactor at different hydraulic retention times for methane production. RENEWABLE ENERGY, v. 237, p. 13-pg., 2024-12-01. (15/06246-7, 20/15988-5)

RODRIGUES, CAROLINE VARELLA; CAMARGO, FRANCIELE PEREIRA; LOURENCO, VITOR ALVES; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; MAINTINGUER, SANDRA IMACULADA; SILVA, EDSON LUIZ; VARESCHE, MARIA BERNADETE AMANCIO. Optimized conditions for methane production and energy valorization through co-digestion of solid and liquid wastes from coffee and beer industries using granular sludge and cattle manure. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 11, n. 6, p. 14-pg., 2023-10-27. (15/06246-7, 20/15988-5)