Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gama, Rafael Carvalho Nogueira da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30604
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.096
Resumo: Apesar de sua importância econômica, a indústria alimentícia é responsável por diversos im- pactos ambientais negativos, principalmente quando suas águas residuárias são lançadas de forma inadequada nos corpos hídricos. A biotecnologia de microalgas pode representar uma solução potencial para minimizar esses impactos, atuando na biorremediação de diversos tipos de águas residuárias e produzindo biomassa de valor agregado. No entanto, alguns gargalos ainda precisam ser superados, por exemplo, a baixa produtividade de biomassa de lagoas de algas de alta taxa (LATs). Portanto, com o objetivo de melhorar a produção de biomassa e o desempenho do tratamento de águas residuárias da indústria de alimentos, este estudo avaliou o efeito de diferentes relações C/N pela mistura de águas residuárias de cervejaria e processa- mento de carne durante o cultivo de microalgas em LATs. Foram avaliados meios de cultivo em condições ótimas (C/N = 6), déficit (C/N<6) e excedente (C/N>6) de carbono. O cresci- mento da biomassa não foi influenciado pelas condições nutricionais, tanto na produção de clorofila-a (0,28 - 0,33 g/m²) quanto na produção de biomassa total (4 - 5 g/m²), evidenciando a capacidade do consórcio microalga-bacteriano de se adaptar a diferentes condições. As remo- ções totais de carbono, nitrogênio e fósforo foram influenciadas pela disponibilidade de nutri- entes. As melhores taxas de remoção de carbono, nitrogênio e fósforo foram 62% (C/N ≥ 7,4), 59% (C/N = 4,1) e 58% (C/N = 4,1), respectivamente. As condições de déficit de carbono al- cançaram melhor eficiência no tratamento, porém houve maior produção de ácidos graxos poli- insaturados quando mais carbono estava disponível. Já quanto à produtividade da biomassa microalgal e ao acúmulo de carotenoides, não houve diferença entre as condições avaliadas. Sendo assim, os resultados deste estudo apontam e debatem os pontos positivos e desafios en- contrados para viabilizar a rota de aproveitamento da biomassa microalgal na suplementação animal, buscando a valorização de recursos advindos do tratamento de águas residuárias. Palavras-chave: Disponibilidade de nutrientes. Indústria alimentícia. Águas residuais mistas. Produtividade de biomassa. Lagoas de algas de alta taxa.
id UFV_87ca6862742346c076e1d126b66798f3
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/30604
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Gama, Rafael Carvalho Nogueira dahttp://lattes.cnpq.br/3579495465355547Calijuri, Maria Lúcia2023-03-28T14:13:10Z2023-03-28T14:13:10Z2022-02-15GAMA, Rafael Carvalho Nogueira da. Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.https://locus.ufv.br//handle/123456789/30604https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.096Apesar de sua importância econômica, a indústria alimentícia é responsável por diversos im- pactos ambientais negativos, principalmente quando suas águas residuárias são lançadas de forma inadequada nos corpos hídricos. A biotecnologia de microalgas pode representar uma solução potencial para minimizar esses impactos, atuando na biorremediação de diversos tipos de águas residuárias e produzindo biomassa de valor agregado. No entanto, alguns gargalos ainda precisam ser superados, por exemplo, a baixa produtividade de biomassa de lagoas de algas de alta taxa (LATs). Portanto, com o objetivo de melhorar a produção de biomassa e o desempenho do tratamento de águas residuárias da indústria de alimentos, este estudo avaliou o efeito de diferentes relações C/N pela mistura de águas residuárias de cervejaria e processa- mento de carne durante o cultivo de microalgas em LATs. Foram avaliados meios de cultivo em condições ótimas (C/N = 6), déficit (C/N<6) e excedente (C/N>6) de carbono. O cresci- mento da biomassa não foi influenciado pelas condições nutricionais, tanto na produção de clorofila-a (0,28 - 0,33 g/m²) quanto na produção de biomassa total (4 - 5 g/m²), evidenciando a capacidade do consórcio microalga-bacteriano de se adaptar a diferentes condições. As remo- ções totais de carbono, nitrogênio e fósforo foram influenciadas pela disponibilidade de nutri- entes. As melhores taxas de remoção de carbono, nitrogênio e fósforo foram 62% (C/N ≥ 7,4), 59% (C/N = 4,1) e 58% (C/N = 4,1), respectivamente. As condições de déficit de carbono al- cançaram melhor eficiência no tratamento, porém houve maior produção de ácidos graxos poli- insaturados quando mais carbono estava disponível. Já quanto à produtividade da biomassa microalgal e ao acúmulo de carotenoides, não houve diferença entre as condições avaliadas. Sendo assim, os resultados deste estudo apontam e debatem os pontos positivos e desafios en- contrados para viabilizar a rota de aproveitamento da biomassa microalgal na suplementação animal, buscando a valorização de recursos advindos do tratamento de águas residuárias. Palavras-chave: Disponibilidade de nutrientes. Indústria alimentícia. Águas residuais mistas. Produtividade de biomassa. Lagoas de algas de alta taxa.Despite its economic importance, the food industry is responsible for several negative environmental impacts, especially when its wastewater is improperly released into water bodies. Microalgae biotechnology may represent a potential solution to minimize these impacts, acting in the bioremediation of various types of wastewater and producing value-added biomass. However, some bottlenecks still need to be overcome, for example, the low biomass productivity of high rate algae ponds (LATs). Therefore, with the aim of improving biomass production and wastewater treatment performance of the food industry, this study evaluated the effect of different C/N ratios by mixing wastewater from brewery and meat processing during the cultivation of microalgae in LATs. Culture media under optimal conditions (C/N = 6), carbon deficit (C/N<6) and carbon surplus (C/N>6) were evaluated. The growth of the biomass was not influenced by the nutritional conditions, both in the production of chlorophyll-a (0.28 - 0.33 g/m²) and in the production of total biomass (4 - 5 g/m²), evidencing the capacity of the microalgae-bacterial consortium to adapt to different conditions. Total carbon, nitrogen and phosphorus removals were influenced by nutrient availability. The best carbon, nitrogen and phosphorus removal rates were 62% (C/N ≥ 7.4), 59% (C/N = 4.1) and 58% (C/N = 4.1), respectively. The carbon-deficit conditions achieved better treatment efficiency, but there was a greater production of polyunsaturated fatty acids when more carbon was available. As for the productivity of microalgal biomass and the accumulation of carotenoids, there was no difference between the evaluated conditions. Therefore, the results of this study point out and discuss the positive points and challenges found to make the route of using microalgal biomass in animal supplementation feasible, seeking to value the resources arising from the treatment of wastewater. Keywords: Nutrient availability. Food industry. Mixed wastewaters. Biomass productivity. High rate algal ponds.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de ViçosaEngenharia CivilÁguas residuais - Purificação - Tratamento biológicoBiorremediaçãoNutrientesLagoas de estabilizaçãoBiomassaMicroalgasSaneamento AmbientalBiorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregadoBioremediation of industrial wastewater via microalgae: effects of nutrient availability on the production of value-added bioproductsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Engenharia CivilMestre em Engenharia CivilViçosa - MG2022-02-15Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf791059https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30604/1/texto%20completo.pdf9959afb4b1ec186f56838d78fb55716eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30604/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/306042024-02-01 15:53:29.442oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452024-02-01T18:53:29LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
dc.title.en.fl_str_mv Bioremediation of industrial wastewater via microalgae: effects of nutrient availability on the production of value-added bioproducts
title Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
spellingShingle Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
Gama, Rafael Carvalho Nogueira da
Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico
Biorremediação
Nutrientes
Lagoas de estabilização
Biomassa
Microalgas
Saneamento Ambiental
title_short Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
title_full Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
title_fullStr Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
title_full_unstemmed Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
title_sort Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado
author Gama, Rafael Carvalho Nogueira da
author_facet Gama, Rafael Carvalho Nogueira da
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt-BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3579495465355547
dc.contributor.author.fl_str_mv Gama, Rafael Carvalho Nogueira da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Calijuri, Maria Lúcia
contributor_str_mv Calijuri, Maria Lúcia
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico
Biorremediação
Nutrientes
Lagoas de estabilização
Biomassa
Microalgas
topic Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico
Biorremediação
Nutrientes
Lagoas de estabilização
Biomassa
Microalgas
Saneamento Ambiental
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Saneamento Ambiental
description Apesar de sua importância econômica, a indústria alimentícia é responsável por diversos im- pactos ambientais negativos, principalmente quando suas águas residuárias são lançadas de forma inadequada nos corpos hídricos. A biotecnologia de microalgas pode representar uma solução potencial para minimizar esses impactos, atuando na biorremediação de diversos tipos de águas residuárias e produzindo biomassa de valor agregado. No entanto, alguns gargalos ainda precisam ser superados, por exemplo, a baixa produtividade de biomassa de lagoas de algas de alta taxa (LATs). Portanto, com o objetivo de melhorar a produção de biomassa e o desempenho do tratamento de águas residuárias da indústria de alimentos, este estudo avaliou o efeito de diferentes relações C/N pela mistura de águas residuárias de cervejaria e processa- mento de carne durante o cultivo de microalgas em LATs. Foram avaliados meios de cultivo em condições ótimas (C/N = 6), déficit (C/N<6) e excedente (C/N>6) de carbono. O cresci- mento da biomassa não foi influenciado pelas condições nutricionais, tanto na produção de clorofila-a (0,28 - 0,33 g/m²) quanto na produção de biomassa total (4 - 5 g/m²), evidenciando a capacidade do consórcio microalga-bacteriano de se adaptar a diferentes condições. As remo- ções totais de carbono, nitrogênio e fósforo foram influenciadas pela disponibilidade de nutri- entes. As melhores taxas de remoção de carbono, nitrogênio e fósforo foram 62% (C/N ≥ 7,4), 59% (C/N = 4,1) e 58% (C/N = 4,1), respectivamente. As condições de déficit de carbono al- cançaram melhor eficiência no tratamento, porém houve maior produção de ácidos graxos poli- insaturados quando mais carbono estava disponível. Já quanto à produtividade da biomassa microalgal e ao acúmulo de carotenoides, não houve diferença entre as condições avaliadas. Sendo assim, os resultados deste estudo apontam e debatem os pontos positivos e desafios en- contrados para viabilizar a rota de aproveitamento da biomassa microalgal na suplementação animal, buscando a valorização de recursos advindos do tratamento de águas residuárias. Palavras-chave: Disponibilidade de nutrientes. Indústria alimentícia. Águas residuais mistas. Produtividade de biomassa. Lagoas de algas de alta taxa.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-02-15
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-03-28T14:13:10Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-03-28T14:13:10Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GAMA, Rafael Carvalho Nogueira da. Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://locus.ufv.br//handle/123456789/30604
dc.identifier.doi.pt-BR.fl_str_mv https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.096
identifier_str_mv GAMA, Rafael Carvalho Nogueira da. Biorremediação de águas residuárias industriais via microalgas: efeitos da disponibilidade de nutrientes na produção de bioprodutos de valor agregado. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.
url https://locus.ufv.br//handle/123456789/30604
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.096
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Civil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30604/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30604/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 9959afb4b1ec186f56838d78fb55716e
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801212895586942976