EletroflotaÃÃo nÃo-convencional Aplicada à SeparaÃÃo e Ruptura Celular de Microalgas: um AvanÃo na Viabilidade da GeraÃÃo de Biodiesel

• Autor(a) principal: Anna PatrÃcya Florentino de Souza Silva
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9193
• topic: Saneamento ambiental; Microalga; Lagoas de estabilizaÃÃo; Microalgae. Stabilization Ponds. Cell Disruption. Non-conventional Electroflotation. Lipids.; ENGENHARIA CIVIL

Embora todas as etapas do processo de produÃÃo de biodiesel a partir de microalgas sejam essenciais, a separaÃÃo e a ruptura celular da biomassa sÃo particularmente importantes, uma vez que as tecnologias disponÃveis para este fim apresentam elevados custos, comprometendo a viabilidade do aproveitamento energÃtico. Este trabalho teve como objetivo apontar um sistema que conseguisse aliar a separaÃÃo da biomassa algal de efluente de sistemas de lagoas de estabilizaÃÃo à ruptura celular, como uma alternativa de prÃ-tratamento para maximizar a extraÃÃo de lipÃdios pelo mÃtodo modificado de Bligh e Dyer; assim como estudar preliminarmente a comunidade fitoplanctÃnica presente para comparaÃÃo dos rendimentos lipÃdicos. Um reator de eletroflotaÃÃo nÃo-convencional foi confeccionado para operar em batelada e em fluxo contÃnuo, utilizando-se eletrodos nÃo consumÃveis e baixa potÃncia elÃtrica. A metodologia proposta foi comparada com tÃcnicas tradicionalmente utilizadas para ruptura celular: autoclave, micro-ondas e ultrassom. Foram selecionadas seis estaÃÃes de tratamento de esgotos (ETE) com diferentes configuraÃÃes de lagoas de estabilizaÃÃo para anÃlise dos gÃneros fitoplanctÃnicos dominantes e do teor lipÃdico. Observou-se a separaÃÃo da biomassa, sendo obtida eficiÃncia de remoÃÃo de turbidez superior a 80% em 20 minutos de operaÃÃo do reator em batelada. Entre os mÃtodos de prÃ-tratamento tradicionais testados, o micro-ondas foi o que apresentou maior rendimento lipÃdico (33,7  5,3%), diferente estatisticamente da autoclave (15,4  2,26%) e ultrassom (13,3  2,96%). Para a eletroflotaÃÃo nÃo-convencional o rendimento lipÃdico foi de 24,8  7,05%, que nÃo apresentou diferenÃa estatÃstica quando comparado ao micro-ondas. Entretanto, quando os custos energÃticos foram considerados, a eletroflotaÃÃo nÃoconvencional apresentou um custo de 5,6 Wh.g-1, sendo menor que o obtido para o micro-ondas. Os gÃneros de microalgas que predominaram nos efluentes analisados pertenciam Ãs classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Euglenophyceae. Em uma anÃlise quantitativa geral, os efluentes de todas as estaÃÃes analisadas apresentaram rendimento lipÃdico entre 8,5 e 34,6%. Os efluentes das ETE Aquiraz e TupÃ-Mirim apresentaram os maiores teores lipÃdicos (28,4  6,3% e 23,1  3,6%, respectivamente), sem diferenÃa estatÃstica (p=0,12). Os efluentes das ETE Araturi e Tabapuà apresentaram os menores potenciais lipÃdicos, sem diferenÃa estatÃstica entre eles (14,3  5,9% e 15,6  4,9%, respectivamente, p=0,68). A eletroflotaÃÃo nÃo-convencional mostrou-se como uma metodologia promissora para separaÃÃo e ruptura das cÃlulas de microalgas de efluentes de lagoas de estabilizaÃÃo, cujos potenciais lipÃdicos assemelharam-se aos obtidos a partir de biomassa microalgal cultivada em processos convencionais. AlÃm disso, a metodologia desenvolvida neste trabalho soma um motivo para a separaÃÃo e utilizaÃÃo da biomassa algal de lagoas de estabilizaÃÃo evitando, com isso, seu lanÃamento nos corpos dÂÃgua e garantindo um ganho econÃmico e ambiental, uma vez que visa o aproveitamento da biomassa para a produÃÃo de biocombustÃvel, ao passo que minimiza impactos ambientais decorrentes da presenÃa elevada desse material no ambiente.