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http://hdl.handle.net/11624/1441
Autor(es): | Bjerk, Thiago Rodrigues |
Título: | Cultivo de microalgas em fotobiorreator e reator misto visando a biorremediação e produção de biocombustíveis. |
Data do documento: | 2012 |
Resumo: | Este trabalho teve como objetivo principal aperfeiçoar o fotobiorreator tubular do tipo coluna de bolhas de bancada e produzir um sistema misto para cultivo de microalgas, visando a biorremediação e produção de biocombustíveis. Como meio de cultivo, foi utilizado o efluente oriundo da Estação de Tratamento de Efluentes-UNISC. Para o acompanhamento da densidade celular e peso seco, padronizou-se um método utilizando espectrofotômetro (?=682 nm) com coeficiente de correlação de R2>0,98. Na recuperação da biomassa avaliou-se o método de eletroflotação e confeccionou-se um eletrodo de placas de ferro. Após o aperfeiçoamento do fotobiorreator tubular de bancada houve um aumento na densidade celular e biomassa seca de aproximadamente 1,80 vezes. Utilizando o método de transesterificação enzimática in situ foi possível verificar a bioconversão de todo material lipídico extraído, confirmado pela análise em HPLC e CG-MS. Para a produção de bioetanol foram utilizados fungos filamentosos para a hidrólise da biomassa de microalgas, seguido de fermentação com Saccharomyces cerevisiae. Com a construção de um protótipo para o sistema misto de cultivo de microalgas, verificou-se o desenvolvimento de diversas cepas de microalgas, obtendo densidade celular máxima de 25,48 x106 células mL-1, biomassa seca de 0,62 g L-1 e percentual lipídico de 1,36 % (sem aporte de CO2). Já com aporte de CO2 em 15 dias de cultivo, obteve-se densidade celular máxima de 26,97 x 106 células mL-1, biomassa seca 0,72 g L-1 e percentual lipídico de 6,07 %. Na avaliação da biorremediação do efluente utilizando sistema misto para o cultivo de microalgas sem aporte de CO2, houve uma expressiva redução nos parâmetros de alcalinidade, fósforo total, nitrogênio amoniacal e nitrogênio total Kjeldahl, entretanto, houve um aumento nos parâmetros DBO5 e DQO. Com aporte de CO2 os resultados foram: aumento de alcalinidade e DQO e decréscimo de nitrogênio amoniacal, nitrogênio total de Kjeldahl e DBO5. Neste último experimento a concentração de fósforo se manteve inalterada. Desta forma, pode-se concluir que os sistemas propostos são adequados para a produção de microalga, biorremediação de efluentes e consequente produção de biocombustíveis. |
Resumo em outro idioma: | This paper aimed to improve the tubular fotobiorreator type bubble column bench and produce a mixed system for cultivation of microalgae, aiming the bioremediation and biofuels production. As a way of cultivate it was used the effluent coming from the Wastewater Treatment Plant – UNISC. To monitor cell density and dry weight, it was standardized a method using a spectrophotometer (ʎ=682 nm) with a correlation coefficient R2>0,98. In the biomass recovery, it was evaluated the electroflotation method and it was produced an electrode of iron plates. After improving the fotobiorreator tubular bench there was an increase in cell density and dry biomass of approximately 1.80 times. Using the method of enzymatic transesterification in situ, it was possible to verify all the bioconversion of lipid extracted material that was confirmed by analysis on HPLC and CG-MS. For the production of ethanol it was used fungi filamentous concerning the microalgae biomass hydrolysis, followed by fermentation of Saccharomyces cerevisiae. With the construction of a phototype system for the mixed culture of microalgae, there has been the development of various strains of microalgae, achieving maximum cell density of 25.48 x106 cells mL-1 dry biomass of 0,62 g L-1 and lipid percentage of 1.36 % (without contribution of CO2). Already with CO2 injection, in 15 days of cultivation, the maximum cell density was obtained up to 26.97 x 106 cells mL-1, dry biomass 0.72 g L-1 and lipid percentage of 6.07 %. In assessing the bioremediation of effluent using mixed system for the cultivation of microalgae without contribution of CO2 , there was significant reduction in the parameters of alkalinity, total phosphorus, ammonia nitrogen and total Kjeldahl nitrogen, however, there was an increase in the DBO5 and DQO patterns. With the injection of CO2 , the results were: alkalinity and DQO increasing, ammonia nitrogen decreasing, total Kjeldahl nitrogen and DBO5 In the last experiment, the phosphorus concentration remained unchanged. Thus, it can be concluded that the proposed systems are suitable for the production of microalgae, the bioremediation of waste and the consequent production of biofuel. |
Nota: | Inclui bibliografia. |
Instituição: | Universidade de Santa Cruz do Sul |
Curso/Programa: | Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental |
Tipo de obra: | Dissertação de Mestrado |
Assunto: | Microalgas Fotobiorreatores Energia da biomassa Biodiesel Biocombustíveis |
Orientador(es): | Schneider, Rosana de Cassia de Souza |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental – Mestrado e Doutorado |
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