ĠĢgören seçimlerinde dıĢ kaynaklardan yararlanma kavramı

Por não possuir informação disponível na literatura, um dos objetivos desta etapa do trabalho foi caracterizar o líquido da casca de coco verde para melhor avaliar seu potencial na produção de etanol por processo fermentativo. A Tabela 5.2 apresenta os resultados da caracterização do LCCV.

Através da Tabela 5.2 é possível observar a complexidade do LCCV. Comparando a composição do LCCV a meios padrões de cultivo de microrganismos (Anexo 1), como meio YM e meio Sabouraud (DIFCO, 1998), o LCCV dispõe de todos os nutrientes necessários ao crescimento microbiano.

Dentre as exigências nutricionais requeridas pelos microrganismos, os elementos nutritivos mais importantes representam-se pelo carbono, nitrogênio, fosfatos, sais de

magnésio, potássio e cálcio. Elementos menores como manganês e cobalto atuam favoravelmente em suas atividades vitais. (Lima, 2001).

O pH é um dos principais parâmetros que influenciam o meio físico do microrganismo (Pelzcar et al, 1981). Comparado a parâmetros de fermentação alcoólica, o pH do LCCV, 4,65, encontra-se bem próximo da faixa ótima (4,0 - 4,5), o que explicaria o aumento na contagem de células de levedura e a acumulação de CO2 nos recipientes fechados.

A condutividade elétrica (CE) é um parâmetro que está diretamente relacionado à presença de íons dissolvidos no meio. Cálcio, magnésio, potássio, sódio, ferro, zinco, cobre, manganês, bem como sulfatos e cloretos, dentre outros presentes no LCCV, são os íons diretamente responsáveis pelo valor da condutividade. Apesar da CE estar sendo utilizada para monitorar fermentações láticas, bem como determinar parâmetros cinéticos na produção de queijos (Paquet et al, 2000), não existem referências de estudos que avaliem o efeito deste parâmetro em fermentação alcoólica.

A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é o parâmetro mais usual de medição da poluição orgânica aplicado a águas residuárias. É a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por decomposição microbiana aeróbica a uma forma inorgânica estável (Silva et al., 2003). A DBO no LCCV é da ordem de 70 g.L-1, devido ao fato de ela ser rica em componentes orgânicos, como açúcares (42,67 g.L-1_{), compostos fenólicos (8,08}

g. L-1) e proteínas (2,97 g.L-1). A DBO presente no LCCV, assim como no efluente da silagem (Loures et al, 2003), é tida como alta, chegando a superar os valores encontrados no esgoto doméstico. Assim sendo, é considerado um sério poluente caso venha a ser lançado em cursos d’água.

A Demanda Química de Oxigênio (DQO) é outro parâmetro também utilizado para medir o conteúdo de matéria orgânica de águas residuárias e define-se como sendo a quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria orgânica através de um agente químico. A DQO é mais alta do que a DBO, em virtude da maior facilidade com que grande número de compostos podem ser oxidados por via química (Silva et al., 2003). A DQO do LCCV foi estimada em 81,48 g.L-1.

A relação entre os parâmetros de DBO e DQO é uma importante ferramenta na escolha de processos e operações mais adequados para tratamento de águas residuárias, e indica quão facilmente o efluente é biodegradável. Segundo Ben e Mc Auliffe (1975), a razão DBO/DQO igual 0,87 (LCCV) indica que o líquido é facilmente tratado por processo biológico.

Tabela 5.2 - Caracterização do Líquido da Casca de Coco Verde.

Parâmetro Concentração Unidade

pH 4,65 -

Condutividade Elétrica 4,91 mS.cm-1

Sólidos Totais 58,70 g.L-1

Sólidos Totais Fixos 12,92 g.L-1

Sólidos Totais Voláteis 45,78 g.L-1

Sólidos Suspensos Totais 17,97 g.L-1

Sólidos Suspensos Fixos 0,544 g.L-1

Sólidos Suspensos Voláteis 17,43 g.L-1

Sólidos Dissolvidos Totais 40,72 g.L-1

DQO(1) 81,48 g.L-1

DBO5 (2) 70,72 g.L-1

Açúcares Redutores 37,22 g.L-1

Açúcares Redutores Totais 42,67 g.L-1

Fenólicos Totais 8,08 g.L-1 Taninos Condensados 2,73 g.L-1 Nitrogênio Orgânico 475,63 mgN.L-1 Proteína(3) 2,97 g.L-1 Amônia Total 127,4 mgN.L-1 Nitrito 1,54 mgN.L-1 Nitrato 28,38 mgN.L-1 NTK (4) 561,74 mgN.L-1 Fósforo Total 144,23 mg.L-1 Ortofosfato Solúvel 28,34 mg.L-1 Potássio 4.245,00 mg.L-1 Sódio 900,00 mg.L-1 Magnésio 471,42 mg.L-1 Cálcio 226,92 mg.L-1 Fósforo 306,45 mg.L-1 Enxofre 111,52 mg.L-1 Ferro 67,23 mg.L-1 Zinco 10,52 mg.L-1 Manganês 1,6 mg.L-1 Cobre N.D.(5) mg.L-1

(1) _{DQO – Demanda química de oxigênio;} (2) _{DBO5 – Demanda bioquímica de oxigênio;} (3) _{Proteínas -}

determinada através da concentração de nitrogênio orgânico utilizando-se o fator de conversão 6,25 (AOAC, 1990); (4) _{NTK – Nitrogênio Total Kjeldahl – medida de nitrogênio orgânico e amoniacal total no efluente;} (5)

Levando-se em conta que a legislação brasileira estipula que os valores da DBO e DQO sejam, no máximo, 60 e 90 mg.L-1, respectivamente, para os esgotos e dejetos lançados em cursos de água ou rios (COPAM, 1986; FEAM, 1998), este efluente oferece grande poder poluidor.

Segundo Torija et al., 2003, sais de amônio são excelentes fontes de nitrogênio para a

S. cerevisiae e são amplamente empregados, tanto na Europa quanto nos Estados Unidos, na

forma de sulfato ou fosfato de amônio, para produção de vinho. De acordo com estes dados, o LCCV demonstra ser capaz de suprir a demanda de nitrogênio necessária ao crescimento microbiano.

Apesar das propriedades antimicrobianas dos taninos, muitos fungos, bactérias e leveduras são bastante resistentes e conseguem crescer e se desenvolver em presença deles (Deschamps, 1989 apud Bhat et al, 1998).

Concentrações de nitrogênio amoniacal maiores que 30 mg.L-1 não são recomendadas para a irrigação (Ayres e Westcot, 1991 apud Sousa et al, 2005). A concentração de 127,4 mg N.L-1 de amônia total no LCCV demonstra que a aplicação deste líquido na irrigação é inexeqüível.

Os açúcares presentes no LCCV, em torno de 45 g.L-1, é um dos fatores que valida a aplicação do líquido em processos fermentativos, aumentando o rendimento do processo, sem custo adicional.

Segundo Takeshige et al. (1994), magnésio forma um complexo com ATP e serve como substrato para várias enzimas pela via glicolítica. Quando magnésio estava ausente, uma leve produção de etanol foi observada, e a adição de Mg retomou a fermentação, e nenhum efeito inibitório foi observado na presença de 24,31 mg.L-1de magnésio.

Na tentativa de diminuir custos de processo, têm-se utilizado resíduos industriais como componente do meio de cultivo para microrganismos. Estudos de aplicação da manipueira, resíduo líquido resultante do processo de fabricação da farinha da mandioca, como substrato para síntese de ácido cítrico, têm sido realizados, visto que esta apresenta características físico-químicas favoráveis ao crescimento do fungo Aspergillus niger, com alto potencial de rendimento na conversão (Leonel e Cereda, 1995). A manipueira (Anexo 2), assim como o LCCV, contém minerais como nitrogênio, carbono, fósforo, potássio, cálcio, enxofre, zinco, manganês, cobre, enxofre, ferro e sódio (Ribas e Barana, 2003).

Comparando estes resultados com os estudos realizados por Sousa (2005), que investigou os parâmetros do esgoto doméstico bruto afluente da Estação de Tratamento

Campina Grande/PB, todos os parâmetros do LCCV estão muito acima dos parâmetros encontrados no esgoto doméstico.

Assim como o processo de beneficiamento da casca do coco verde, os processos têxteis são grandes geradores de efluentes volumosos e complexos, com elevada carga orgânica, aliado ao elevado teor de sais orgânicos (Cegarra, 2000).

5.4 Elaboração do LCCV sintético

A caracterização do líquido revelou sua complexidade e variabilidade. A proposta de elaborar o LCCV sintético se mostrou a melhor alternativa de se trabalhar com um efluente orgânico. De acordo com a caracterização do LCCV (Tabela 5.3), levando em conta os parâmetros que pudessem vir a interferir no processo fermentativo, foi elaborado um meio sintético, composto por 15 reagentes.

Tabela 5.3 - Composição do LCCV sintético.

COMPOSIÇÃO DO LCCV SINTÉTICO Concentração Unidade

Glicose 40,0 g.L-1

Sacarose 5,0 g.L-1

Peptona 20,0 g.L-1

Tanino condensado 3,0 g.L-1

Ácido tânico 5,0 g.L-1

Fosfato de sódio dibásico 1,3 g.L-1

Sulfato de magnésio heptahidratado 3,5 g.L-1

Sulfato de sódio 1,5 g.L-1

Cloreto de potássio 7,5 g.L-1

Cloreto de cálcio 800,0 mg.L-1

Sulfato ferroso amoniacal 500,0 mg.L-1

Nitrato de Sódio 50,0 mg.L-1

Sulfato de zinco 15,0 mg.L-1

Sulfato de manganês 5,0 mg.L-1