RESUMOO interesse pela produção de biogás tem se intensificado principalmente pelo aumento da demanda energética, além da crescente preocupação com as questões ambientais. Propôsse neste trabalho avaliar a potencialidade da co-digestão anaeróbia de manipueira, casca de café e esterco bovino para a produção de biogás, a fim de otimizar as condições de operação do biodigestor, em um tempo de retenção hidráulica de 15 dias. Foram conduzidas três etapas experimentais aplicando o delineamento composto central rotacional (DCCR) para avaliar o efeito das variáveis e da interação entre elas (níveis de carga orgânica volumétrica, temperatura, pH, adição/concentração celular de bactérias celulolíticas e adição de micronutrientes) sobre o processo de metanização. Os resultados demonstraram que as condições ideais para metanização foram definidas como: 40mL de manipueira; 95mL de casca de café; 40mL de esterco bovino; pH 6; adição de 1,5.106UFC.mL-1 de inóculo bacteriano, temperatura de 30°C; adição de 46,97 e 4,41mg.L-1 de FeSO4.7H2O e MnSO4.H2O, respectivamente.