Aplica??o de levedura residual como fonte de mediadores redox na descolora??o redutiva de um Azo Corante Modelo.

Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Ambiental. PRO?GUA, Pr?-Reitoria de Pesquisa e P?s Gradua??o, Universidade Federal de Ouro PretoO principal objetivo desse trabalho foi investigar o uso de levedura residual proveniente de ind?stria fermentativa como fonte de mediador redox (riboflavina) para a degrada??o redutiva de um azo corante modelo (Amarelo Gold Remazol) em reatores (batelada) em escala de bancada. Para tanto, o projeto avaliou tr?s 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 vi?vel. A otimiza??o dos processos de lise da levedura residual estudados (liquidifica??o, sonica??o e NaCl) foi realizada pela aplica??o de metodologia de superf?cie resposta (MSR) tendo a concentra??o de riboflavina como vari?vel resposta. Para os ensaios de remo??o de cor feitos com os lisados de levedura residual (LLR) e um extrato de levedura comercial (Himedia?) os frascos reatores foram operados (25?C; 150 rpm) por 48 horas, na presen?a e na aus?ncia de uma fonte de mediador redox utilizando uma solu??o de azo corante modelo (50 mg L-1). Os principais resultados deste trabalho podem ser sistematizados como a seguir: i) O m?todo de lise celular que resultou em uma maior libera??o de riboflavina ( 92?g g-1) foi a lise osm?tica por adi??o de NaCl ? aproximadamente o dobro do encontrado no extrato de levedura comercial; ii) A efici?ncia de remo??o de cor utilizando o LLR obtido a partir da lise osm?tica foi de 86%, efici?ncia 28 % maior do que a obtida na condi??o experimental sem a adi??o de fonte de MR; iii) O uso de derivados da lise celular de levedura mostrou-se capaz de acelerar a cin?tica de degrada??o de cor do sistema, obtendo valores de k em 0,85 e 0,81, para os ensaios Residual e Comercial, respectivamente, ajustando ? pseudo-segunda ordem cin?tica; iv) Al?m de fornecer MR ao sistema, o uso de LLR mostrou ser uma boa fonte de carbono e energia e compostos carreadores de el?trons (NADH); v) Os dados cin?ticos mostraram que h? uma competi??o pelo uso dos el?trons equivalentes, entre a remo??o de cor a produ??o de metano, bem como o ac?mulo de AGVs nas horas iniciais. Dessa forma, a an?lise integrada dos resultados gerados por esta pesquisa contribui de forma relevante para o avan?o do conhecimento nas ?reas de degrada??o anaer?bia de azo corantes e uso de mediadores redox para acelerar a cin?tica de remo??o de cor, bem como fornece uma fonte sustent?vel de de LLR que pode ser utilizado em reatores de grande escala.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 (25?C; 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 ( 92?g 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