Análise dos efeitos das variáveis de processo na produção de biomassa e nos parâmetros reológicos da microalga Chlorella minutissima cultivada em reator Raceway para produção de biocombu
Autor(a) principal: | |
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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/97/97139/tde-29042022-103823/ |
Resumo: | Há algum tempo, as microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente trabalho teve por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella minutissima cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em reator Raceway, onde foram avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração da fonte de carbono (acetato de sódio), vazão de aeração no reator e frequência de rotação do motor no agitador, utilizando planejamento de experimentos com o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos; concentração, produção e produtividade de biomassa; teor e produtividade de lipídeos e redução da demanda química de oxigênio. Os resultados mostraram que o teor de acetato de sódio foi o fator que influenciou na maior quantidade de respostas analisadas no cultivo da microalga Chlorella minutissima, nas condições apresentadas. Pôde-se constatar a viabilidade de se utilizar o chorume no cultivo, exceto em altas concentrações, aliado ao baixo teor ou ausência da fonte de carbono. Com relação aos parâmetros reológicos, pôde ser observado comportamento de fluido dilatante, em todas as condições de cultivo e a vazão de aeração foi o fator que mais impactou nos resultados desta resposta. |
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Análise dos efeitos das variáveis de processo na produção de biomassa e nos parâmetros reológicos da microalga Chlorella minutissima cultivada em reator Raceway para produção de biocombuAnalysis of the effects of process variables on the biomass production and rheological parameters of the microalgae Chlorella minutissima grown in Raceway reactor for biofuels productionChlorellaChlorellaRacewayRacewayBiocombustíveisBiofuelsChorumeReologiaRheologySlurryHá algum tempo, as microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente trabalho teve por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella minutissima cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em reator Raceway, onde foram avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração da fonte de carbono (acetato de sódio), vazão de aeração no reator e frequência de rotação do motor no agitador, utilizando planejamento de experimentos com o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos; concentração, produção e produtividade de biomassa; teor e produtividade de lipídeos e redução da demanda química de oxigênio. Os resultados mostraram que o teor de acetato de sódio foi o fator que influenciou na maior quantidade de respostas analisadas no cultivo da microalga Chlorella minutissima, nas condições apresentadas. Pôde-se constatar a viabilidade de se utilizar o chorume no cultivo, exceto em altas concentrações, aliado ao baixo teor ou ausência da fonte de carbono. Com relação aos parâmetros reológicos, pôde ser observado comportamento de fluido dilatante, em todas as condições de cultivo e a vazão de aeração foi o fator que mais impactou nos resultados desta resposta.For a while microalgae have been raising interest in energy and environmental scenarios. Its high proliferation rate, the no need for land and water previously treated for cultivation and the wide potential of use as a source of biofuels, in the concept of biorefinery, are advantages that point to the success of this research. This study had the objective of analyzing the rheological behavior of suspensions of the microalgae Chlorella minutissima cultivated in leachate (landfill leachate), in Raceway reactor, where the effects of the factors were evaluated: slurry concentration, carbon source concentration (sodium acetate), aeration in the reactor and frequency of motor rotation on the agitator using the design of experiments with orthogonal arrangement of Taguchi L9 to evaluate the effects of these four factors on the following response variables: rheological parameters; biomass concentration, production and productivity; percentage and productivity of lipids and chemical oxygen demand reduction. The results showed that the sodium acetate content was the factor that influenced the greatest amount of responses analyzed in the cultivation of microalgae Chlorella minutissima, under the conditions presented. It was possible to verify the viability of using slurry in cultivation, except in high concentrations, combined with the low content or absence of the carbon source. Regarding the rheological parameters, dilating fluid behavior could be observed in all cultivation conditions and the aeration flow was the most impacting factor on the results of this response.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Messias BorgesRicardi, Alexandre de Moraes2020-05-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-29042022-103823/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-04-29T13:42:50Zoai:teses.usp.br:tde-29042022-103823Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-04-29T13:42:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Há algum tempo, as microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente trabalho teve por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella minutissima cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em reator Raceway, onde foram avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração da fonte de carbono (acetato de sódio), vazão de aeração no reator e frequência de rotação do motor no agitador, utilizando planejamento de experimentos com o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos; concentração, produção e produtividade de biomassa; teor e produtividade de lipídeos e redução da demanda química de oxigênio. Os resultados mostraram que o teor de acetato de sódio foi o fator que influenciou na maior quantidade de respostas analisadas no cultivo da microalga Chlorella minutissima, nas condições apresentadas. Pôde-se constatar a viabilidade de se utilizar o chorume no cultivo, exceto em altas concentrações, aliado ao baixo teor ou ausência da fonte de carbono. Com relação aos parâmetros reológicos, pôde ser observado comportamento de fluido dilatante, em todas as condições de cultivo e a vazão de aeração foi o fator que mais impactou nos resultados desta resposta. |
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