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Pré-tratamentos hidrotérmico e químico de resíduos da produção de café solúvel acoplados à metanogêse

Processo: 20/07737-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2021
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Giovana Tommaso
Beneficiário:Maria Eduarda Simoes Dias
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):22/12942-0 - Fermentação de hidrolisado de borra de café mediada por detoxificação visando a produção de etanol e ácidos orgânicos e a recuperação de compostos aromáticos, BE.EP.DR
Assunto(s):Método hidrotérmico   Tratamento químico   Resíduos agrícolas   Materiais lignocelulósicos   Cafeicultura   Café   Borra de café   Digestão anaeróbia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Borra de café | Digestão Anaeróbia | Efluente de processamento do café | Pré-tratamento Hidrotérmico | Pré-tratamento químico | resíduo lignocelulósico | Pré-tratamentos hidrotérmico e químico de resíduos da produção de café solúvel

Resumo

A digestão anaeróbia de resíduos lignocelulósicos de processos industriais aplicada à geração de metano tem o potencial de atribuir valor energético a materiais que possuem tratamentos onerosos prévios à disposição. O uso de biomassa residual contribui para a diversificação da matriz energética sem acirrar a competição por terras aráveis entre monoculturas voltadas à produção de biocombustível e culturas voltadas à produção de alimentos. Dentre os resíduos lignocelulósicos, estão aqueles gerados em processos de extração, tal como a borra de café. Cerca de 50% dos grãos de café colhidos são destinados à produção de café instantâneo por vaporização. Tal processo de extração de flavorizantes do grão de café resulta em resíduo sólido de alto teor de lignina. Devido à recalcitrância do resíduo lignocelulósico, a digestão anaeróbia da borra de café depende de pré-tratamentos anteriores ao processo biológico. O projeto propõe, então, a combinação sequencial entre os pré-tratamentos alcalino e hidrotérmico e entre os pré-tratamentos alcalino e ácido da borra de café. Ambas as combinações intencionam a remoção da lignina pelo tratamento alcalino feito previamente à remoção da fração hemicelulósica pelos pré-tratamentos hidrotérmico e ácido. A primeira combinação permite analisar a influência do teor de lignina sobre a eficiência do pré-tratamento hidrotérmico na produção de hidrolisado menos tóxico e fração sólida menos recalcitrante. A segunda combinação permite que o efluente ácido da indústria cafeeira seja estudado no tratamento da borra de café sem a necessidade de adição de químicos quanto à produção de fração sólida menos recalcitrante para diferentes teores de lignina na borra de café. A eficiência dos pré-tratamentos estarão relacionadas à produção de metano resultante da digestão anaeróbia das frações sólidas tratadas e hidrolisados e da codigestão anaeróbia entre o licor alcalino e o efluente do processamento do café. (AU)

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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)
DIAS, M. E. S.; TAKEDA, P. Y.; FUESS, L. T.; TOMMASO, G.. Inoculum-to-substrate ratio and solid content effects over in natura spent coffee grounds anaerobic digestion. Journal of Environmental Management, v. 325, p. 12-pg., . (21/15022-6, 15/06246-7, 20/07737-2)

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