Biotecnologia de microalgas aplicada ao pós tratamento de águas residuárias e à produção de lipídios

• Autor(a) principal: Blanco, Gabriel Costa
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-23122021-114053/
• topic: Chlorella vulgaris; Chlorella vulgaris; Cinética microbiana; Fotobiorreatores; Gelatine industry; Indústria de gelatina; Lipid production; Microbial kinetics; Nitrogen removal; Photobioreactors; Produção de lipídios; Remoção de nitrogênio

Diferentes métodos de tratamento biológicos têm sido aplicados à remoção de compostos nitrogenados da água, e uma alternativa que tem se mostrado viável é o cultivo de microalgas. Esses microrganismos possuem a capacidade de assimilar altas concentrações de nitrogênio e carbono em diferentes formas, além de acumular lipídios, possibilitando a integração do tratamento de águas residuárias com a produção de biocombustível. Todavia, para que seja viável realizar cultivos em larga escala, é fundamental o conhecimento da produtividade de bio-óleo e da cinética de crescimento e consumo de substrato da microalga. Esse trabalho teve como objetivo estudar a aplicação do cultivo de microalgas da espécie Chlorella vulgaris como técnica de pós tratamento de águas residuárias e produção de lipídios. Para determinar a cinética de crescimento e a concentração de substrato ótima de operação dos fotobiorreatores (PBRs) foram feitos ensaios em frascos reatores de 500 mL, nos quais foram inoculadas microalgas em efluentes da indústria de gelatina tratados por via anaeróbia, preparados com diferentes diluições e suplementados com meio basal (BBM). Com as concentrações de biomassa quantificadas ao longo do tempo em cada condição, foram feitos ajustes não lineares ao modelo de Gompertz-modificado, para obtenção das velocidades específicas de crescimento máximas (μmáx). A partir dos valores de μmáx e S, foi proposto o modelo de inibição por substrato de Andrews (R2 = 0,872), sendo determinados os parâmetros cinéticos μmáx, KM e Ki através do software Origin 8.0 e a concentração de substrato ótima de operação dos fotobiorreatores (Sopt = 37,59mgN-NH4+.L-1). Definida a cinética de crescimento microbiana e a tolerância das microalgas ao nitrogênio amoniacal, foi dada partida nos fotobiorreatores coluna de bolhas (PBRs) em batelada de 1,0 L, sendo alcançadas velocidades específicas de crescimento máximas de 0,343 d-1, produtividade de biomassa de 0,141 g.L-1.d-1, produtividade de lipídios de 17,63 mg.L-1.d-1 , e eficiências de remoção de nitrogênio amoniacal e de nitrato de 98,85% e 35,48%, respectivamente. Os resultados obtidos demonstram o potencial das microalgas C.vulgaris em integrar o pós tratamento de águas residuárias com a produção de lipídios.