Questões de Bioquímica em Engenharia Química e Química Industrial (Engenharia Química e Química Industrial)

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A medida da concentração ou do teor percentual de matéria orgânica em resíduos nem sempre é uma tarefa fácil ou precisa, mas ela é muito útil na tomada de decisões sobre as melhores formas de gerir ou tratar esses resíduos. Existem muitas análises ou testes químicos, bioquímicos e biológicos que podem ser realizados em uma amostra de resíduo para quantificação do teor percentual ou da concentração de sua fração orgânica a depender da natureza do resíduo, das características do resíduo e da forma de amostragem realizada. A respeito destes testes ou ensaios, é correto afirmar:

  • A O teste de Carbono Orgânico Total (COT) é um dos testes menos precisos para quantificação da matéria orgânica, seja a amostra sólida ou líquida, onde são utilizados métodos químicos para conversão do carbono orgânico em dióxido de carbono que é detectado por infravermelho para sua quantificação, todavia, este teste costuma demorar cerca de 5 horas para sua realização.
  • B O teste de Demanda Química de Oxigênio (DQO) é utilizado para medir o equivalente de oxigênio do material orgânico presente no resíduo que pode ser oxidado quimicamente utilizando-se dicromato em solução ácida. A realização deste teste é relativamente rápida durando cerca de 2,5 horas, porém este teste gera um resíduo perigoso.
  • C O teste de Potencial de Biometano (BMP em inglês) avalia o potencial da matéria orgânica refratária presente no resíduo ser convertida em biogás ou metano utilizando-se microrganismos anaeróbios, todavia o processo todo pode durar até dois dias.
  • D O teste de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é um dos testes mais precisos para quantificação de matéria orgânica recalcitrante, principalmente em amostras sólidas, por meio da medida do oxigênio dissolvido utilizado por microrganismos durante a oxidação bioquímica da matéria orgânica. A duração do teste foi padronizada em 5 dias.
  • E O ensaio de Sólidos Voláteis Totais (SVT) ou simplesmente Sólidos Voláteis (SV) é a metodologia de quantificação de matéria orgânica biodegradável de menor precisão e que envolve a secagem da amostra (sólida ou líquida) em estufa e posterior calcinação (a 450 °C), medindo-se por pesagem a diferença do material volatilizado. O ensaio todo pode durar de um a sete dias a depender do tempo de secagem da amostra de resíduo.

A biodigestão anaeróbia é um processo biológico utilizado principalmente no tratamento de águas residuárias, lodos de sistemas de tratamento de esgoto e resíduos sólidos. É um processo complexo que envolve a participação de vários grupos microbianos (bactérias e arqueias) trabalhando de forma sequencial e encadeada. De forma simplificada, assinale a alternativa que indica a sequência deste encadeamento na digestão anaeróbia e os microrganismos responsáveis por cada etapa.

  • A Hidrólise (bactérias), acidogênese (bactérias), acetogênese (bactérias) e metanogênese (arqueias).
  • B Hidrólise (arqueias), acidogênese (bactérias), acetogênese (bactérias) e metanogênese (bactérias).
  • C Hidrólise (bactérias), acetogênese (bactérias), acidogênese (bactérias), e metanogênese (arqueias).
  • D Hidrólise (bactérias), acetogênese (arqueias), acidogênese (arqueias), e metanogênese (bactérias).
  • E Hidrólise (arqueias), acidogênese (bactérias), acetogênese (bactérias) e metanogênese (arqueias).

Processos biológicos aeróbios de tratamento de resíduos em meio aquoso e abertos à atmosfera são afetados por variações de temperatura. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

  • A O aumento da temperatura do meio aquoso favorece o aumento das velocidades de reações dos processos biológicos dentro de uma faixa limitada de temperatura, todavia, reduz a solubilidade do oxigênio no meio aquoso necessário para respiração microbiana.
  • B O aumento da temperatura do meio aquoso favorece o aumento das velocidades de reações dos processos biológicos dentro de uma faixa ampla de temperatura, todavia, reduz a solubilidade do oxigênio no meio aquoso necessário para respiração microbiana.
  • C O aumento da temperatura do meio aquoso favorece o aumento das velocidades de reações dos processos biológicos dentro de uma ampla faixa de temperatura, todavia, também aumenta a solubilidade do oxigênio no meio aquoso necessário para respiração microbiana.
  • D O aumento da temperatura do meio aquoso favorece a redução das velocidades de reações dos processos biológicos dentro de uma faixa limitada de temperatura, todavia, reduz a solubilidade do oxigênio no meio aquoso necessário para respiração microbiana.
  • E O aumento da temperatura do meio aquoso favorece a redução das velocidades de reações dos processos biológicos dentro de uma faixa ampla de temperatura, todavia, também aumenta a solubilidade do oxigênio no meio aquoso necessário para respiração microbiana.

A imobilização enzimática é geralmente o método preferido para resolver os principais obstáculos que dificultam a recuperação eficiente das enzimas industriais. Como resultado, enzimas imobilizadas oferecem um sistema catalítico heterogêneo para operação contínua e repetida, que é mais robusto e econômico.

Qual dos métodos a seguir permite uma maior perda da enzima ao longo dos ciclos de utilização?

  • A Microencapsulação.
  • B Entrecruzamento químico com o suporte.
  • C Entrecruzamento químico entre as moléculas de enzima.
  • D Adsorção física.
  • E Ligação covalente ao suporte.

A adição de fontes complexas de nutrientes aos meios de cultivo utilizados na indústria se deve

  • A ao aumento da reprodutibilidade do processo na escala comercial.
  • B à facilidade no processo de recuperação do produto de interesse.
  • C à garantia de uma composição mais precisa ao longo do tempo de armazenagem.
  • D ao suprimento de necessidades de linhagens mais exigentes com características nutricionais mal conhecidas.
  • E à diminuição dos custos de investimento fixos do processo.