Remoção de nitrato e fosfato presente em efluente sintético, por meio do cultivo de Chlorella vulgaris, com foco preliminar para produção de biodiesel

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Autor(es): dc.contributorPrates, Katia Valeria Marques Cardoso-
Autor(es): dc.contributorChen-Lu, Yang-
Autor(es): dc.creatorMelo, Thais Borini de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-02-21T21:32:50Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-02-21T21:32:50Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-11-15-
Data de envio: dc.date.issued2020-11-15-
Data de envio: dc.date.issued2014-03-06-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11972-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/655076-
Descrição: dc.descriptionIndustrialization, urbanization and agriculture practices have generated an increasing amount of effluent in the past years. Effluents contain nutrients such as nitrogen and phosphorus that can lead to the eutrophisation of aquatic ecosystems. The eutrophisation phenomenon is strongly correlated to the bloom of algae and aquatic plants, which can result in the loss of component species and loss of the ecosystem functions. For these reasons, it is important to submit the effluent to the correct treatment in order to decrease the concentration of nitrogen and phosphorus compounds. Therefore, this project aimed to cultivate the microalgae Chlorella vulgaris in batch systems inside photobioreactors in four different growth conditions (sun light; 16000 lux; 11000 lux with aeration; and 9500 lux) and subsequently evaluate their growing capacity, nutrient removal and the biomass oleaginous potential in order to assess their suitability for biodiesel production. Five weeks of tests were held, in which three different mother cultures were used (sun light – C1 –, artificial light with aeration – C2 –, and artificial light without aeration – C3). The initial concentrations of nitrate were 130 mg/L, 60 mg/L, 40 mg/L, 4 mg/L and 7.5 mg/L in the first, second, third, fourth and fifth week of study, respectively. The initial concentrations of phosphate were 32.1 mg/L, 15 mg/L, 10.8 mg/L, 1.02 mg/L and 2.3 mg/L in the first, second, third, fourth and fifth week of study, respectively. The greater biomass growth obtained was 2700%, with a pH increasing of 3.67, by the culture kept under 16000 lux, in the first week of experiment (inoculated with C2). The greater nitrate removal was 96.67%, by the culture kept under 11000 lux with aeration, in the fifth week of experiment (inoculated with C2), while the greater phosphate removal was 95.10%, by the culture kept under 11000 lux as well, but in the fourth week (inoculated with C2). The results indicate that C2 provided the best growth conditions and that it generated more efficient cells in terms of nutrient removal and growth rates. Aeration was probably a driving factor in those results. After using C. vulgaris to remove nitrate and phosphate in synthetic wastewater, the biomass was treated in order to extract lipids and convert them into biodiesel by using the transesterification method. It was concluded that the biodiesel obtained from microalgae biomass, which contained 10.12% of their dry mass formed by lipids, was similar to traditional diesel.-
Descrição: dc.descriptionOs fenômenos da industrialização e urbanização, bem como as práticas de agricultura, vêm produzindo uma quantidade cada vez maior de efluentes. Antes de serem despejados em rios e lagos, esses efluentes devem passar por processos de tratamento e remoção de nutrientes, pois o excesso de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, leva à eutrofização de ecossistemas aquáticos. A eutrofização causa o aumento de populações algais e de plantas aquáticas, podendo acarretar na perda de espécies e da função do ecossistema. Estudos demonstram que microalgas possuem um excelente potencial para remoção de nitrogênio e fósforo em efluentes e que sua biomassa pode ser uma interessante fonte renovável para geração de biocombustível. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo cultivar a microalga Chlorella vulgaris em efluente sintético dentro de fotobiorreatores em batelada, em quatro condições de crescimento (luz natural, 16000 lux, 11000 lux – com aeração, e 9500 lux), avaliando a capacidade de crescimento, remoção de nutrientes e o potencial oleaginoso da biomassa com vistas no futuro à obtenção de biodiesel. Foram realizadas cinco semanas de testes, utilizando três culturas mães diferentes, mantidas sob luz natural (C1), luz artificial com aeração (C2) e luz artificial sem aeração (C3). As concentrações iniciais de nitrato da primeira à quinta semana, respectivamente, foram 130 mg/L, 60 mg/L, 40 mg/L, 4 mg/L e 7,5 mg/L. Já as concentrações iniciais de fosfato da primeira à quinta semana, respectivamente, foram 32,1 mg/L, 15 mg/L, 10,8 mg/L, 1,02 mg/L e 2,3 mg/L. Obteve-se um aumento máximo de biomassa de 2700%, com aumento de pH de 3,67, pela cultura mantida sob 16000 lux, na primeira semana (inoculada com C2). A maior eficiência na remoção de nitrato foi de 96,67%, pela cultura mantida sob 11000 lux com aeração, na quinta semana (inoculada com C2) e a maior eficiência na remoção de fosfato foi de 95,10%, pela cultura mantida sob 11000 lux com aeração, na quarta semana (inoculada com C2). Concluiu-se que C2 possuía condições de crescimento mais próximas das ideais, gerando células mais eficientes na remoção de nutrientes e com taxas de crescimento maiores. Pode-se inferir que a aeração apresentou-se como fator determinante para que isto ocorresse. Após a remoção de nitrato e fosfato por meio do cultivo de C. vulgaris em efluente sintético, focou-se no tratamento da biomassa para extração de lipídios e na transesterificação desses lipídios visando a obtenção de biodiesel. Concluiu-se que foi possível produzir biodiesel similiar ao diesel tradicional a partir da biomassa seca obtida, a qual era constituída em 10,12% por lipídios.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paraná-
Publicador: dc.publisherLondrina-
Palavras-chave: dc.subjectÁguas residuais - Purificação-
Palavras-chave: dc.subjectAlga - Cultura e meios de cultura-
Palavras-chave: dc.subjectBiodiesel-
Palavras-chave: dc.subjectSewage - Purification-
Palavras-chave: dc.subjectAlgae culture-
Palavras-chave: dc.subjectBiodiesel fuels-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Ambiental-
Título: dc.titleRemoção de nitrato e fosfato presente em efluente sintético, por meio do cultivo de Chlorella vulgaris, com foco preliminar para produção de biodiesel-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT

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