Estudo do aproveitamento da vinhaça como meio de cultivo de microalgas para produção energética a partir da biomassa

Autor: Rodrigues, Laura Costa dos Anjos
Přispěvatelé: Lopes, Riuzuani Michelle Bezerra Pedrosa, Abrahão, Raphael, Pereira, Darlan Azevedo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
Popis: The potential for using waste as an alternative source for the composition of microalgae culture media is vast and diversified, ranging from agro-industrial effluents to waste from biofuel production. The technical and economic benefits vary according to the source of the waste and tend to be an ecologically sustainable option. Considering that Brazil is an important producer of sugarcane, the sugar and alcohol industry must always seek better efficiency. An opportunity for improvement is in the application of vinasse for other purposes, such as the production of an alternative medium for cultivating microalgae. The challenges for this use are present in minimizing the toxic characteristic, color intensity and turbidity that can reduce photosynthesis and, consequently, the production of microalgae biomass. To make its application in biotechnology with microalgae viable, several low-cost processes and materials were tested and used in order to improve the color and reduce the toxicity of this effluent, among them the powder of the shellfish Anomalocardia brasiliana and the organic coagulant TANFLOC SL. In this work, he tested these two materials in the treatment of vinasse in order to make their application technically and economically feasible for the production of microalgae biomass, in the generation of a culture medium with turbidity, pH and concentration of nutrients for selected species. The shellfish powder was prepared and added to the vinasse samples along with the coagulant TANFLOC SL. Then, the samples were filtered and the pH and turbidity were measured. The highest pH values and the lowest turbidity values were obtained for aliquots whose amount of shellfish powder was lower (0.5g), TANFLOC SL higher (0.3g). After vinasse treatment, several strains of microalgae were inoculated with dilution of 20%, 30% and 40% vinasse in a period of fifteen days, with only strains (Chlorella sp), (Selenastrum graciles), (Clorococcum sp) and (Coelastrum microporum) showed growth when grown in vinasse obtaining significant results in cell growth and biomass production. Cultivation development was monitored by cell counting and in vivo fluorescence measurements. For the cultivation of microalgae, the results showed that the dilution of 20% and 30% stillage are more efficient. The energetic viability was determined through the biochemical analysis of the biomass. The results showed that all species proved to be viable for the energy objective in terms of lipids and carbohydrates and also showed with the reduction of BOD 77.6%, COD 90% excellent results in the effluent bioremediation. Nenhuma O potencial para a utilização de resíduos como fonte alternativa para a composição dos meios de cultivo de microalgas é vasto e diversificado, inclui desde efluentes agroindustriais a rejeitos da produção de biocombustíveis. Os benefícios técnicos e econômicos variam de acordo com a origem do resíduo e tendem a ser uma opção ecologicamente sustentável. Considerando que o Brasil é um importante produtor de cana-de-açúcar, a indústria sucroalcooleira deve buscar sempre por uma melhor eficiência. Uma oportunidade de melhoria está na aplicação da vinhaça para outros fins, como a produção de meio alternativo para cultivo de microalgas. Os desafios para este uso estão presentes na minimização da característica tóxica, intensidade de cor e turbidez que podem reduzir a fotossíntese e consequentemente a produção da biomassa de microalgas. Para viabilizar sua aplicação na biotecnologia com microalgas, vários processos e materiais de baixo custo foram testados e utilizados com o intuito de melhorar a coloração e reduzir a toxicidade deste efluente, entre eles estão o pó das conchas de marisco Anomalocardia brasiliana e o coagulante orgânico TANFLOC SL. Neste trabalho testou esses dois materiais no tratamento da vinhaça de forma a viabilizar técnica e economicamente sua aplicação para a produção de biomassa de microalgas, na geração de um meio de cultivo com turbidez, pH e concentração de nutrientes para espécies selecionadas. O pó da casca de marisco foi preparado e adicionado as amostras de vinhaça junto com o coagulante TANFLOC SL. Em seguida, as amostras foram filtradas e medidos o pH e a turbidez. Os maiores valores de pH e menores valores de turbidez foram obtidos para as alíquotas cuja quantidade de pó de casca de marisco foi menor (0,5g), TANFLOC SL maior (0,3g). Após o tratamento da vinhaça, várias cepas de microalgas foram inoculadas com diluição de 20%, 30% e 40% de vinhaça num período de quinze dias sendo que apenas a cepas (Chlorella sp), (Selenastrum graciles), (Clorococcum sp) e (Coelastrum microporum) apresentaram crescimento quando cultivadas na vinhaça obtendo resultados significantes no crescimento de células e na produção de biomassa. O desenvolvimento dos cultivos foi acompanhado por meio da contagem de células e através de medidas da fluorescência in vivo. Para o cultivo de microalgas os resultados mostraram que a diluição de 20% e 30% vinhaça são mais eficientes. A viabilidade energética foi determinada através das análises bioquímica da biomassa. Os resultados demonstraram que todas as espécies demonstraram ser viáveis para o objetivo energético em termos de lipídios e carboidratos e mostraram também com a redução de DBO 77,6%, DQO 90% excelentes resultados na biorremediação do efluente.
Databáze: OpenAIRE
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