Potencial das microalgas Clorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta BUTCHER para produção de biocombustíveis e biorremediação de efluente doméstico e rejeito de dessalinização.
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/25553 |
Resumo: | A dessalinização de águas subterrâneas salobras é, em muitas localidades da região semiárida, a única solução para o abastecimento de água. Porém, o processo de dessalinização por membrana de osmose inversa produz um rejeito poluente e de difícil tratamento. Outro desafio de igual dimensão diz respeito ao pós-tratamento do efluente produzido pelo tratamento de esgoto doméstico em filtro anaeróbio, para este se adequar as normas de despejo em corpos hídricos. Assim, a biorremediação de águas residuárias, utilizando microalgas, surge como uma opção de tratamento complementar desses efluentes. Além disso, a biomassa resultante do cultivo de microalgas possui alta concentração de lipídios, matéria prima para produção de biodiesel. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar e otimizar o potencial de biorremediação e produção de biocombustível das espécies de microalgas Chlorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta em meio composto por águas residuárias. O estudo foi conduzido sob condições de laboratório, em Campina Grande – PB utilizando-se do Delineamento Composto Central Rotacionado (DCCR). Para o controle das condições de cultivo, três fatores foram escolhidos: Fotoperíodo, pH e Proporção de Efluentes (PDE). Para mensurar a capacidade de biorremediação as variáveis escolhidas foram Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fósforo Total (PT), Salinidade e Condutividade Elétrica. As variáveis usadas para aferir o desenvolvimento do cultivo foram a Produtividade e a Taxa de Crescimento. Posteriormente o teor lipídico das espécies também foi obtido. Os resultados mostraram uma remoção máxima de DQO de 81,25% (D. tertiolecta) e 100% de remoção de PT (C. vulgaris), uma taxa de crescimento e produtividade máximas de 0,0509 h-1 (C. vulgaris) e 0,1662 g. L-1.dia-1 (D. tertiolecta), respectivamente. Os modelos foram, em sua maioria, validados. Por fim, foram estabelecidos os teores lipídicos das biomassas das espécies, para as condições de cultivos otimizadas, de 42,56 e 13,92% para a Dunaliella tertiolecta e para a Chlorella vulgaris, respectivamente. Conclui-se que o uso de meios alternativos para cultivos de microalgas, visando biorremediação e produção de biocombustível é algo viável. |
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Potencial das microalgas Clorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta BUTCHER para produção de biocombustíveis e biorremediação de efluente doméstico e rejeito de dessalinização.Potential of the microalgae Chlorella vulgaris and Dunaliella tertiolecta BUTCHER for the production of biofuels and bioremediation of domestic effluent and desalination waste.MicroalgasBiorremediaçãoBiocombustíveisÁguas ResiduáriasMicroalgaeBioremediationBiofuelsWastewaterRecursos HídricosA dessalinização de águas subterrâneas salobras é, em muitas localidades da região semiárida, a única solução para o abastecimento de água. Porém, o processo de dessalinização por membrana de osmose inversa produz um rejeito poluente e de difícil tratamento. Outro desafio de igual dimensão diz respeito ao pós-tratamento do efluente produzido pelo tratamento de esgoto doméstico em filtro anaeróbio, para este se adequar as normas de despejo em corpos hídricos. Assim, a biorremediação de águas residuárias, utilizando microalgas, surge como uma opção de tratamento complementar desses efluentes. Além disso, a biomassa resultante do cultivo de microalgas possui alta concentração de lipídios, matéria prima para produção de biodiesel. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar e otimizar o potencial de biorremediação e produção de biocombustível das espécies de microalgas Chlorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta em meio composto por águas residuárias. O estudo foi conduzido sob condições de laboratório, em Campina Grande – PB utilizando-se do Delineamento Composto Central Rotacionado (DCCR). Para o controle das condições de cultivo, três fatores foram escolhidos: Fotoperíodo, pH e Proporção de Efluentes (PDE). Para mensurar a capacidade de biorremediação as variáveis escolhidas foram Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fósforo Total (PT), Salinidade e Condutividade Elétrica. As variáveis usadas para aferir o desenvolvimento do cultivo foram a Produtividade e a Taxa de Crescimento. Posteriormente o teor lipídico das espécies também foi obtido. Os resultados mostraram uma remoção máxima de DQO de 81,25% (D. tertiolecta) e 100% de remoção de PT (C. vulgaris), uma taxa de crescimento e produtividade máximas de 0,0509 h-1 (C. vulgaris) e 0,1662 g. L-1.dia-1 (D. tertiolecta), respectivamente. Os modelos foram, em sua maioria, validados. Por fim, foram estabelecidos os teores lipídicos das biomassas das espécies, para as condições de cultivos otimizadas, de 42,56 e 13,92% para a Dunaliella tertiolecta e para a Chlorella vulgaris, respectivamente. Conclui-se que o uso de meios alternativos para cultivos de microalgas, visando biorremediação e produção de biocombustível é algo viável.The desalination of brackish groundwater is, in many locations in the semi-arid region, the only solution for water supply. However, the reverse osmosis membrane desalination process produces a polluting waste that is difficult to treat. Another challenge of the same dimension concerns the post-treatment of the effluent produced by the treatment of domestic sewage in an anaerobic filter, in order for it to adapt to the rules for dumping in water bodies. Thus, the bioremediation of wastewater, using microalgae, appears as a complementary treatment option for these effluents. In addition, the biomass resulting from the cultivation of microalgae has a high concentration of lipids, raw material for the production of biodiesel. Thus, the present research aimed to evaluate and optimize the bioremediation potential and biofuel production of the microalgae species Chlorella vulgaris and Dunaliella tertiolecta in a medium composed of wastewater. The study was conducted under laboratory conditions, in Campina Grande - PB, using the Central Composite Rotational Design (DCCR). To control the cultivation conditions, three factors were chosen: Photoperiod, pH and Effluent Proportion (PDE). To measure the bioremediation capacity, the chosen variables were Chemical Oxygen Demand (COD), Total Phosphorus (PT), Salinity and Electrical Conductivity. The variables used to measure crop development were Productivity and Growth Rate. Subsequently, the lipid content of the species was also obtained. The results showed a maximum COD removal of 81.25% (D. tertiolecta) and 100% PT removal (C. vulgaris), a maximum growth rate and productivity of 0.0509 h-1 (C. vulgaris) and 0.1662 g. L-1.dia-1 (D. tertiolecta), respectively. The models were mostly validated. Finally, the lipid contents of the species biomass were established, for the optimized cultivation conditions, of 42.56 and 13.92% for Dunaliella tertiolecta and Chlorella vulgaris, respectively. It is concluded that the use of alternative means for microalgae cultures, aiming at bioremediation and biofuel production is something viable.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS NATURAISUFCGLIMA, Vera Lucia Antunes de.LIMA, V. L. ALima, Vera Lúcia AntunesLIMA, VERA LÚCIA ANTUNEShttp://lattes.cnpq.br/5379077061489077FERREIRA, Weruska Brasileiro.FERREIRA, W. B.FERREIRA, WERUSKA BRASILEIROhttp://lattes.cnpq.br/5630172788119332DANTAS NETO, José.ARAÚJO, Helvia Waleska Casullo de.ARAÚJO, H. W. C.Araújo, Helvia W.http://lattes.cnpq.br/2296117175334898ASSIS NETO, Djalma Queiroga de.2022-02-242022-06-08T13:58:21Z2022-06-082022-06-08T13:58:21Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/25553ASSIS NETO, Djalma Queiroga de. Potencial das microalgas Clorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta BUTCHER para produção de biocombustíveis e biorremediação de efluente doméstico e rejeito de dessalinização. 2022. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-06-08T14:00:55Zoai:localhost:riufcg/25553Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-06-08T14:00:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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A dessalinização de águas subterrâneas salobras é, em muitas localidades da região semiárida, a única solução para o abastecimento de água. Porém, o processo de dessalinização por membrana de osmose inversa produz um rejeito poluente e de difícil tratamento. Outro desafio de igual dimensão diz respeito ao pós-tratamento do efluente produzido pelo tratamento de esgoto doméstico em filtro anaeróbio, para este se adequar as normas de despejo em corpos hídricos. Assim, a biorremediação de águas residuárias, utilizando microalgas, surge como uma opção de tratamento complementar desses efluentes. Além disso, a biomassa resultante do cultivo de microalgas possui alta concentração de lipídios, matéria prima para produção de biodiesel. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar e otimizar o potencial de biorremediação e produção de biocombustível das espécies de microalgas Chlorella vulgaris e Dunaliella tertiolecta em meio composto por águas residuárias. O estudo foi conduzido sob condições de laboratório, em Campina Grande – PB utilizando-se do Delineamento Composto Central Rotacionado (DCCR). Para o controle das condições de cultivo, três fatores foram escolhidos: Fotoperíodo, pH e Proporção de Efluentes (PDE). Para mensurar a capacidade de biorremediação as variáveis escolhidas foram Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fósforo Total (PT), Salinidade e Condutividade Elétrica. As variáveis usadas para aferir o desenvolvimento do cultivo foram a Produtividade e a Taxa de Crescimento. Posteriormente o teor lipídico das espécies também foi obtido. Os resultados mostraram uma remoção máxima de DQO de 81,25% (D. tertiolecta) e 100% de remoção de PT (C. vulgaris), uma taxa de crescimento e produtividade máximas de 0,0509 h-1 (C. vulgaris) e 0,1662 g. L-1.dia-1 (D. tertiolecta), respectivamente. Os modelos foram, em sua maioria, validados. Por fim, foram estabelecidos os teores lipídicos das biomassas das espécies, para as condições de cultivos otimizadas, de 42,56 e 13,92% para a Dunaliella tertiolecta e para a Chlorella vulgaris, respectivamente. Conclui-se que o uso de meios alternativos para cultivos de microalgas, visando biorremediação e produção de biocombustível é algo viável. |
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