Resumo
O sistema de Lagoa Aerada Facultativa (LAF) é eficiente na remoção da matéria orgânica biodegradável do efluente de papel e celulose kraft, no entanto não consegue remover com eficiência os compostos lignínicos e fenólicos, que persistem no meio devido à sua recalcitrância, atribuindo cor e toxicidade ao efluente mesmo após o tratamento. Nesse sentido este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de enzimas ligninolíticas na remediação dos compostos fenólicos presentes neste efluente, durante tratamento em LAF em escala de bancada, assistida com extrato enzimático de um Fungo da Podridão Branca (Trametes sp.). O sistema foi alimentado por 60 dias com Carga Orgânica Volumétrica de 0,2 kg DQO m3 d-1 e aplicação diária de Extrato Fúngico (EF) contendo 0,02 U mL-1 de Lacase. Os resultados mostraram incremento médio de aproximadamente 1 % dos CFT, na LAF com aplicação de EF, enquanto que uma LAF controle (operada paralelamente, nas mesmas condições, mas sem aplicação de EF) apresentou incremento de CFT significativamente maior (23 %), mostrando que o EF auxiliou na remediação da geração de compostos fenólicos dentro do sistema de tratamento.
Introdução
A decomposição da matéria orgânica é um processo que ocorre de forma natural pela ação de microrganismos, entretanto, quando se trata de materiais lignocelulósicos, são poucos os organismos capazes de degradá-los1. Os Fungos da Podridão Branca (FPB) cumprem uma função primordial na decomposição destes materiais em ambientes naturais, e só o fazem porque secretam enzimas capazes de, por meio da catálise enzimática, facilitar a digestão destes materiais nutritivos de difícil degradação2.
Estas enzimas envolvidas na degradação da lignina são genericamente denominadas de enzimas ligninolíticas, e as mais conhecidas são: Lignina Peroxidases (LiPs), Manganês Peroxidases (MnPs) e as polifenoloxidases (Lacases)2. Enzimas ligninolíticas isoladas de fungos têm atraído atenção considerável da ciência e da indústria, em especial na biorremediação de efluentes da indústria de papel e celulose3.
As águas residuárias do processo de polpação de celulose são tipicamente caracterizadas por altas concentrações de matéria orgânica, compostos lignínicos e seus derivados fenólicos, além de cor. O tratamento mais utilizado no Brasil é o sistema de Lagoas Aeradas Facultativas (LAF), mas este tratamento, apesar de ser eficiente na remoção da matéria orgânica biodegradável, não consegue remover com eficiência os compostos lignínicos e fenólicos que persistem no meio, devido à sua recalcitrância, atribuindo cor e toxicidade ao efluente mesmo após o tratamento4.
No esforço para encontrar tecnologias alternativas e economicamente viáveis, processos de biorremediação deste efluente por enzimas ligninolíticas tem sido bastante explorados3, 5. Mas, embora tenham sido publicados muitos trabalhos envolvendo a aplicação de enzimas ligninolíticas na biodegradação de compostos individuais, em sistemas de batelada, são poucos os estudos que descrevem a aplicação destas enzimas em sistemas de fluxo contínuo, usando uma matriz de efluente.
Considerando que a associação de processos enzimáticos com sistemas de Lagoas Aeradas Facultativas (LAF) é uma alternativa para aumentar a eficiência destes sistemas sem implicar em grandes mudanças nas plantas mais antigas de tratamento, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de enzimas ligninolíticas (em especial a Lacase) na remediação dos compostos fenólicos presentes no efluente kraft, durante tratamento em Lagoa Aerada Facultativa (LAF), assistida com extrato enzimático de um Fungo da Podridão Branca (Trametes sp.).
Autores: Eliane P. Machado; Gustavo Henrique Couto; Aline Cristine Hermann Bonato; Camila Peitz e Claudia Regina Xavier.
