Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-15T18:28:49Z
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Previous issue date: 2015 / O principal objetivo desse trabalho foi investigar o uso de levedura residual proveniente de indústria fermentativa como fonte de mediador redox (riboflavina) para a degradação redutiva de um azo corante modelo (Amarelo Gold Remazol) em reatores (batelada) em escala de bancada. Para tanto, o projeto avaliou três diferentes metodologias para a lise celular da levedura residual, visando obter a maior quantidade de riboflavina liberada no produto da lise celular, de uma forma eficiente e economicamente viável. A otimização dos processos de lise da levedura residual estudados (liquidificação, sonicação e NaCl) foi realizada pela aplicação de metodologia de superfície resposta (MSR) tendo a concentração de riboflavina como variável resposta. Para os ensaios de remoção de cor feitos com os lisados de levedura residual (LLR) e um extrato de levedura comercial (Himedia®) os frascos reatores foram operados (25ºC; 150 rpm) por 48 horas, na presença e na ausência de uma fonte de mediador redox utilizando uma solução de azo corante modelo (50 mg L-1). Os principais resultados deste trabalho podem ser sistematizados como a seguir: i) O método de lise celular que resultou em uma maior liberação de riboflavina ( 92μg g-1) foi a lise osmótica por adição de NaCl – aproximadamente o dobro do encontrado no extrato de levedura comercial; ii) A eficiência de remoção de cor utilizando o LLR obtido a partir da lise osmótica foi de 86%, eficiência 28 % maior do que a obtida na condição experimental sem a adição de fonte de MR; iii) O uso de derivados da lise celular de levedura mostrou-se capaz de acelerar a cinética de degradação de cor do sistema, obtendo valores de k em 0,85 e 0,81, para os ensaios Residual e Comercial, respectivamente, ajustando à pseudo-segunda ordem cinética; iv) Além de fornecer MR ao sistema, o uso de LLR mostrou ser uma boa fonte de carbono e energia e compostos carreadores de elétrons (NADH); v) Os dados cinéticos mostraram que há uma competição pelo uso dos elétrons equivalentes, entre a remoção de cor a produção de metano, bem como o acúmulo de AGVs nas horas iniciais. Dessa forma, a análise integrada dos resultados gerados por esta pesquisa contribui de forma relevante para o avanço do conhecimento nas áreas de degradação anaeróbia de azo corantes e uso de mediadores redox para acelerar a cinética de remoção de cor, bem como fornece uma fonte sustentável de de LLR que pode ser utilizado em reatores de grande escala. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The main goal purpose of this work was to investigate the use of residual yeast derived from fermentation industries as source of redox mediator (riboflavin) to the reductive degradation of a model azoic dye (Remazol Gold Yellow) in batch reactors in a bench scale. Therefore, this project analyzed three different methodologies to cell lysis from residual yeast, in order to attain the highest amount riboflavin released in the cell lysis product, in an efficient and economic procedure. The optimization of the process of the cell lysis from residual yeast was carried out by the response surface methodology (RSM). The cell lysis methods analyzes were the mechanical one by liquefaction, the sonication and chemical (NaCl), intending a release of a higher concentration of riboflavin (Vitamin B2). During the color-removing trials done with residual yeast lysate (LLR) from residual yeast and a commercial yeast extract (Himedia®), the flasks were operated (25ºC; 150 rpm) for 48 hours, in the presence or absence of a source redox mediator using a model azoic dye (50 mg L-1). The main results from this research are as folows: i) The chemical lysis method by NaCl addition has shown the highest release of riboflavin ( 92μg g-1) – approximately the double found commercial yeast extract; ii) The effectiveness of the color removal with the extract from chemical lysis was 86% with was 26% higher than that observed in the absence of redox mediators; iii) The use of yeast lysates accelerated the kinetics of color removal, with followed the pseudo second order model with k values of 0,87 and 0,81; iv) Besides providing redox mediators to system, the use of residual yeast lysate has shown to be a good source of carbon and energy and electron carries (NADH). v) Kinetic data showed that there is a competition for the use of equivalent electrons between the color removal and the methane production, as well as accumulation of VFAs in the initial hours. Thus, the integrated analysis of the results generated by this research contributes significantly to the advancement of knowledge in the areas of anaerobic degradation of azo dyes and use of redox mediators to accelerate color removal kinetics and provides a sustainable source LLR that may be used in large-scale reactors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/6095 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Victral, Davi Madureira |
| Contributors | Aquino, Sergio Francisco de, Silva, Silvana de Queiroz |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFOP, instname:Universidade Federal de Ouro Preto, instacron:UFOP |
| Rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 15/09/2015, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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