Desempenho energético e tratamento de água residuária em fotobiorreator contínuo iluminado artificialmente.
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Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFOP |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13931 http://dx.doi.org/10.22201/iingen.0718378xe.2020.13.2.67342 |
Resumo: | The use of Light Emitting Diodes (LEDs) as a light source has several advantages: high efficiency, long lifetime and low energy consumption. LEDs can be obtained in the lighting of photobioreactors for the treatment of wastewater. Cleaning removing organic matter, nutrients and pathogens. Most of the researches found in the literature make use of laboratory scale photobioreactors (1L) generally and operated in batch. Despite the low energy consumption of LEDs, its use for continuous photobioreactors is questioned, since the energy performance for these systems has not yet been evaluated. Microalgae are cultivated in photobioreactors and, in addition to promoting wastewater treatment, their biomass can be reused to generate different bioproducts. This research evaluated the efficiency of an open LED-illuminated photobioreactor, simulating the operation of a High Rate Lagoon (LAT) in the treatment of synthetic wastewater and also evaluated the energy aspect as a function of artificial lighting. The system was operated in continuous regime under hydraulic detention time (TDH) of 7 days and luminous intensity of 815 μE.m-2.s-1. The microalgae biomass productivity was 6.80 ± 1.9 g.d-1.m-2 and the net oxygen production was 0.83 g.L-1. The stability and efficiency system in the removal of organic matter, represented by the Chemical Oxygen Demand (COD), with 90.3 ± 1.7% of removal. However, high values of energy consumption indicators for wastewater treatment were obtained, with 368.8 kWh / kg COD removed, 287 kWh.m-3 and 51.66 kWh (hab.d) -1. |
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Desempenho energético e tratamento de água residuária em fotobiorreator contínuo iluminado artificialmente.Energy performance and wastewater treatment in an artificially illuminated continuous photobioreactor.Environmental technologiesHigh rate algal pondMicroalgaeThe use of Light Emitting Diodes (LEDs) as a light source has several advantages: high efficiency, long lifetime and low energy consumption. LEDs can be obtained in the lighting of photobioreactors for the treatment of wastewater. Cleaning removing organic matter, nutrients and pathogens. Most of the researches found in the literature make use of laboratory scale photobioreactors (1L) generally and operated in batch. Despite the low energy consumption of LEDs, its use for continuous photobioreactors is questioned, since the energy performance for these systems has not yet been evaluated. Microalgae are cultivated in photobioreactors and, in addition to promoting wastewater treatment, their biomass can be reused to generate different bioproducts. This research evaluated the efficiency of an open LED-illuminated photobioreactor, simulating the operation of a High Rate Lagoon (LAT) in the treatment of synthetic wastewater and also evaluated the energy aspect as a function of artificial lighting. The system was operated in continuous regime under hydraulic detention time (TDH) of 7 days and luminous intensity of 815 μE.m-2.s-1. The microalgae biomass productivity was 6.80 ± 1.9 g.d-1.m-2 and the net oxygen production was 0.83 g.L-1. The stability and efficiency system in the removal of organic matter, represented by the Chemical Oxygen Demand (COD), with 90.3 ± 1.7% of removal. However, high values of energy consumption indicators for wastewater treatment were obtained, with 368.8 kWh / kg COD removed, 287 kWh.m-3 and 51.66 kWh (hab.d) -1.O uso de Diodos Emissores de Luz (LEDs) como fonte de iluminação apresenta diversas vantagens: alta eficiência, tempo de vida longo e baixo consumo energético. Os LEDs podem ser aplicados na iluminação de fotobiorreatores para o tratamento de água residuária visando a remoção de matéria orgânica, nutrientes e patógenos. A maioria das pesquisas encontradas na literatura faz o uso de fotobiorreatores de escala laboratorial (geralmente 1L) e operados em batelada. Apesar do baixo consumo energético dos LEDs, questiona-se a sua utilização para fotobiorreatores contínuos, uma vez que o desempenho energético para estes sistemas ainda não foi avaliado. Microalgas são cultivadas nos fotobiorreatores e, além de promoverem o tratamento da água residuária, sua biomassa pode ser reaproveitada para gerar diferentes bioprodutos. Esta pesquisa avaliou a eficiência de um fotobiorreator aberto iluminado por LED, simulando o funcionamento de uma Lagoa de Alta Taxa (LAT) no tratamento de água residuária sintética e também avaliou o aspecto energético em função da iluminação artificial. O sistema foi operado em regime contínuo sob tempo de detenção hidráulica (TDH) de 7 dias e intensidade luminosa de 815 μE.m-2.s-1. A produtividade de biomassa de microalga foi 6.80 ± 1.9 g.d-1.m-2 e a produção líquida de oxigênio foi 0.83 g.L-1. O sistema apresentou estabilidade e eficiência na remoção de matéria orgânica, representada pela Demanda Química de Oxigênio (DQO), com 90.3 ± 1,7% de remoção. Porém, obtiveram-se valores elevados dos indicadores de consumo de energia para tratamento da água residuária, sendo 368.8 kWh/kg DQO removida, 287 kWh.m-3 e 51.66 kWh(hab.d)-1.2021-11-12T23:07:14Z2021-11-12T23:07:14Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfOLIVEIRA, R. G. de.; VASSOLER, F.; SANTIAGO, A. da. F. Desempenho energético e tratamento de água residuária em fotobiorreator contínuo iluminado artificialmente. Revista Aidis de Ingeniería y Ciencias Ambientales: investigatión, desarrollo y práctica, v. 13, n. 2, p. 515-529, ago. 2020. Disponível em: <http://www.revistas.unam.mx/index.php/aidis/article/view/67342>. Acesso em: 12 set. 2021.0718-378Xhttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13931http://dx.doi.org/10.22201/iingen.0718378xe.2020.13.2.67342La Revista AIDIS, de Ingeniería y Ciencias Ambientales Investigación, desarrollo y práctica provee acceso abierto libre e inmediato a su contenido bajo el principio de Creative Commons Attribution 3.0 poniendo a disposición gratuita de los usuarios los trabajos publicados buscando apoyar a un mayor intercambio de conocimiento global. Se permite usar la obra y generar obras derivadas, siempre que se reconozca al autor y la fuente completa.Fonte: La Revista AIDIS, de Ingeniería y Ciencias Ambientales Investigación, desarrollo y práctica <http://www.revistas.unam.mx/index.php/aidis/about/editorialPolicies#openAccessPolicy>. Acesso em: 15 set. 2021info:eu-repo/semantics/openAccessOliveira, Raquel Gomes deVassoler, FábioSantiago, Aníbal da Fonsecaporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2021-11-12T23:07:24Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/13931Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332021-11-12T23:07:24Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false |
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OLIVEIRA, R. G. de.; VASSOLER, F.; SANTIAGO, A. da. F. Desempenho energético e tratamento de água residuária em fotobiorreator contínuo iluminado artificialmente. Revista Aidis de Ingeniería y Ciencias Ambientales: investigatión, desarrollo y práctica, v. 13, n. 2, p. 515-529, ago. 2020. Disponível em: <http://www.revistas.unam.mx/index.php/aidis/article/view/67342>. Acesso em: 12 set. 2021. 0718-378X http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13931 http://dx.doi.org/10.22201/iingen.0718378xe.2020.13.2.67342 |
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