Desenvolvimento do processo de produção de microalgas em fotobiorreator industrial usando efluente suíno biodigerido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Selesu, Nelson Fernando Herculano
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/38149
Resumo: Orientador: Prof. Dr. José Viriato Coelho Vargas
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As microalgas desempenham um papel importante no tratamento de resíduos agroindustriais e domésticos, reduzindo suas cargas de nutrientes (nitrogênio e fósforo) e matéria orgânica. A produção de microalgas, otimização do processo de recuperação da biomassa, bem como a modelagem matemática da sua cinética de crescimento formam tripé indispensável para a redução de custos de produção de biomassa microalgal para fins energéticos. Portanto, o presente trabalho objetivou desenvolver um processo de produção de biomassa de microalgas em fotobiorreator tubular industrial, usando efluente suíno biodigerido, avaliar a eficiência de biorremediação do efluente suíno e investigar alternativas de separação e recuperação da biomassa via floculação com o agente floculante polimérico Tanfloc SG. Foram testadas seis condições de cultivo com a finalidade de se verificar a demanda de nutrientes e de matéria orgânica no metabolismo da microalga e assim comprovar as suas atividades mixotróficas e de biorremediação, o teste de floculação foi elaborado em jartest usando como parâmetros analíticos pH e concentração do floculante, o cultivo em escala industrial foi elaborado no fotobiorreator piloto. A biorremediação foi determinada por meio das análises de depuração da matéria orgânica e nutrientes pelas microalgas. Os resultados obtidos mostraram uma produção de biomassa em efluente suíno 2,4 vezes maior em relação ao cultivo com meio controle e os rendimentos em concentração celular foram 3 vezes superiores ao controle. Com base nos resultados obtidos foi possível confirmar o aumento da atividade metabólica da microalga, bem como o seu papel como poderosa ferramenta de biorremediação através da depuração de nutrientes acima de 40%, estas taxas de depuração estão em concordância com a legislação vigente para a disposição de efluentes nos corpos receptores. A floculação da biomassa com Tanfloc SG apresentou 96% de eficiência de remoção, dado similar ao uso da quitosana e sua implementação em larga escala se justifica por não ser tóxico e ser economicamente atrativo.Abstract: With increasing environmental pollution, demand for new energy matrixes and new products, the microalgae have been receiving special attention from the scientific community due to their great industrial potentialities and applications. They play an important role in the treatment of agro-industrial and household wastes, reducing the nutrient levels (nitrogen and phosphorus) and organic matter. The production and optimization of biomass recovery process, as well as mathematical modeling of the kinetic growth of the microalgae form an essential tripod to reduce the overall costs of the existing process which use the microalgae biomass for energetic purposes. By this way, the present study aimed to develop a production process of microalgae biomass in tubular photobioreactor fed with biodigested swine wastewater as a source of nutrients and organic matter, evaluate the bioremediation efficiency of swine wastewater during the process, as well as investigate a flocculation process using Tanfloc SG a polymeric agent. Six culture conditions of culturing were tested in order to verify the microalgae nutrients and organic matter uptake through metabolic activity and thus substantiating the mixotrophic and bioremediation activities, the flocculation test was carried out in jartest in which the pH and Tanfloc SG concentration were used as analytical parameters and the cultivation on industrial scale was developed in the pilot photobioreactor. Bioremediation has been determined through depuration analysis of organic matter and nutrients by microalgae. The results showed that the biomass production and cell number were, respectively, 2.4 and 3 times higher in biodigested swine wastewater culturing medium than in synthetic culturing medium (control). Based on the results we confirm the increased metabolic activity of microalgae, as well as its role as a powerful tool for bioremediation through nutrients depuration above 40%, these depurations rates are in accordance with current legislation of wastewater disposal in the receiving bodies. The biomass flocculation with Tanfloc SG showed 96% removal efficiency, as observed in the use of chitosan and its large-scale implementation is justified because it is non toxicity and being economically attractive.94f. : il. algumas color., tabs., grafs.application/pdfDisponível em formato digitalFloculaçãoEngenharia de Materiais e MetalurgiaMicroalgaÁguas residuaisBiorremediaçãoDesenvolvimento do processo de produção de microalgas em fotobiorreator industrial usando efluente suíno biodigeridoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTHUMBNAILR - D - NELSON FERNANDO HERCULANO SELESU.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1284https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/38149/1/R%20-%20D%20-%20NELSON%20FERNANDO%20HERCULANO%20SELESU.pdf.jpg83818206c8e18b8d493b6fdbc1a74ea8MD51open accessTEXTR - D - NELSON FERNANDO HERCULANO SELESU.pdf.txtExtracted Texttext/plain157518https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/38149/2/R%20-%20D%20-%20NELSON%20FERNANDO%20HERCULANO%20SELESU.pdf.txte194c50178644c36d11d76ef6c5db78dMD52open accessORIGINALR - D - NELSON FERNANDO HERCULANO SELESU.pdfapplication/pdf2043004https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/38149/3/R%20-%20D%20-%20NELSON%20FERNANDO%20HERCULANO%20SELESU.pdf8dc4cebfe185e4a1a69612af14ec0298MD53open access1884/381492024-05-24 15:01:49.278open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/38149Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-24T18:01:49Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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