Avaliação de blendas bacterianas e meios de suporte em um sistema de tratamento de efluente proveniente de cervejaria

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dc.contributor.advisor-co1Profeti, Luciene Paula Roberto
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6280-2410
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6517975282316378
dc.contributor.advisor-co2 Gardiman Júnior, Benvindo Sirtoli
dc.contributor.advisor-co2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5197-4970
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0029842339452861
dc.contributor.advisor1Profeti, Demetrius
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4565-3331
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5030262115789096
dc.contributor.authorSilva, Karen Araujo da
dc.contributor.authorID https://orcid.org/0009-0005-2017-5750
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0325269538164790
dc.contributor.referee1Lopes, Taís da Silva
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0009-0005-9103-8008
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4504141596055155
dc.contributor.referee2Costa, Anna Isabel Guido
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-4745-9719
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0606045896826721
dc.date.accessioned2025-10-31T19:47:21Z
dc.date.available2025-10-31T19:47:21Z
dc.date.issued2025-07-30
dc.description.abstractThe rapid development of countries and the accelerating pace of industrialization, combined with population growth and the increasing demand for food, have led to significant environmental impacts and placed a strain on natural resources. Industrial effluents from breweries are frequently discharged directly into rivers, lakes, and oceans, thereby contaminating water bodies with chemical substances which may pose adverse effects on human health. Moreover, the high volume of agricultural solid waste generated and its improper disposal into the environment further exacerbate negative environmental impacts. In this context, the aim of this study was to monitor and evaluate the treatability of brewery effluent by means of a biological treatment process assisted by two specific bacterial blends, adhered to different supporting media. The adopted methodology encompasses the characterization of agricultural materials—such as bamboo, eucalyptus bark, coconut husk fiber, corn cob, and sugarcane bagasse—in order to gain insight into their physical and chemical properties, identify functional groups, and determine elemental composition. To this end, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and the determination of ash and lignin content were the employed techniques. For effluent characterization and monitoring, physicochemical analyses were performed on the brewery wastewater, evaluating parameters such as color, turbidity, pH, dissolved oxygen (DO), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total solids (TS), total phosphorus (TP), and total nitrogen (TN). Bamboo and eucalyptus bark exhibited higher thermal stability and greater lignin content, which conferred greater durability during the treatment, whereas the corn cob was more susceptible to degradation, which confirmed the influence of lignocellulosic composition on material resistance. The bacterial blend 1 yielded the best results, achieving 70.1% COD removal and 67.86% BOD removal when corn cob was used as the support medium. In contrast, the bacterial blend 2, utilizing bamboo as the support, showed lower efficiency, with only 25.68% COD and 21.05% BOD removal, highlighting differences in microbiological performance and supporting media between the evaluated systems. Despite the fact that bacterial blend 1 demonstrated effectiveness in reducing COD, BOD, TS, TP, and TN levels to some extent, the organic matter removal was insufficient to meet the standards established by Brazilian environmental legislation (CONAMA Resolution No. 430/11) for discharging effluents into Class 2 water bodies. Therefore, continued research is essential to optimize operational conditions, explore different supporting media and bacterial blends, and assess the feasibility of combining these biological methods with complementary physicochemical processes
dc.description.resumoO rápido desenvolvimento dos países e a industrialização em acelerada expansão, somado ao crescimento populacional e ao aumento da demanda por alimentos, têm acarretado grandes impactos ambientais e sobrecarregado os recursos naturais. Os efluentes industriais provenientes de cervejarias são frequentemente lançados diretamente em rios, lagos e oceanos, contaminando os corpos d’água com substâncias químicas que podem causar efeitos adversos à saúde humana. Além disso, o elevado volume de resíduos sólidos agrícolas gerados e seu descarte inadequado no meio ambiente intensificam os impactos ambientais negativos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi monitorar e avaliar a tratabilidade de efluente de indústria de cervejaria através de processo biológico assistido por duas blendas de bactérias específicas, aderidas em diferentes meios de suporte. A metodologia adotada contempla a caracterização dos materiais agrícolas – bambu, casca de eucalipto, fibra da casca do coco, sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar – com o objetivo de compreender suas propriedades físicas e químicas, identificar os grupos funcionais e os elementos constituintes. Para isso, foram utilizadas as técnicas de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), além da determinação do teor de cinzas e de lignina. Para caracterização e monitoramento, foram realizadas análises físico-químicas do efluente de cervejaria, com as variáveis: cor, turbidez, pH, oxigênio dissolvido (OD), demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos totais (ST), fósforo total (FT) e nitrogênio total (NT). A maior estabilidade térmica e o maior teor de lignina do bambu e casca de eucalipto conferiram melhor durabilidade no tratamento, enquanto o sabugo de milho foi mais suscetível à degradação, confirmando a influência da composição lignocelulósica na resistência dos materiais. A blenda bacteriana 1 apresentou os melhores resultados, alcançando uma remoção de 70,1% da DQO e 67,86% da DBO no tratamento com sabugo de milho como meio de suporte. Em contraste, a blenda bacteriana 2, utilizando o bambu, demonstrou uma eficiência inferior, com remoções de apenas 25,68% para a DQO e 21,05% para a DBO, evidenciando diferenças no desempenho microbiológico e do material de suporte entre os sistemas avaliados. Embora a blenda bacteriana 1 tenha demonstrado certa eficiência na redução dos parâmetros de demanda química de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio, sólidos totais, fósforo total e nitrogênio total, a remoção da matéria orgânica não foi suficiente para atender aos limites estabelecidos pela legislação ambiental brasileira, conforme a Resolução CONAMA nº 430/11 para lançamento do efluente em curso d’água classe 2.Assim, a continuidade da pesquisa é essencial para otimizar as condições operacionais, explorar diferentes meios de suporte e blendas bacterianas, bem como avaliar a viabilidade de combinar esses métodos biológicos com processos físico-químicos complementares
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20558
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Agroquímica
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímica
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectConsórcio bacteriano
dc.subjectMatriz microbiana
dc.subjectSubstrato suporte
dc.subjectEfluente industrial
dc.subjectCervejaria
dc.subjectSubproduto agrícola
dc.subjectBacterial consortium
dc.subjectMicrobial matrix
dc.subjectSupport substrate
dc.subjectBrewery
dc.subjectIndustrial effluent
dc.subjectAgricultural by-product
dc.subject.cnpqAgronomia
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dc.typemasterThesis
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