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Metadados | Descrição | Idioma |
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Autor(es): dc.contributor | Castro, José Adilson de | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/4613010410524009 | - |
Autor(es): dc.contributor | Loures, Carla Cristina Almeida | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/4575092966411393 | - |
Autor(es): dc.contributor | Bertagnolli, Denise de Castro | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/6727744713310620 | - |
Autor(es): dc.contributor | Samanamud, Gisella Rossana Lamas | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/7136487352927910 | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/4283185338845062 | - |
Autor(es): dc.creator | Carraro, Cintia de Faria Ferreira | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-07-11T17:51:05Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-07-11T17:51:05Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-13 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-13 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27267 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/758794 | - |
Descrição: dc.description | O presente estudo visou valorizar o efluente líquido, proveniente da indústria agroindustrial e siderúrgica como meio de cultivo para a microalga Chlorella minutíssima, atuando na biorremediação e captura de CO₂ concomitantemente, com o objetivo de obter um modelo matemático, além de estudar o potencial do resíduo sólido, proveniente da agroindústria para ser empregada na produção de energia renovável. Os experimentos foram planejados utilizando a metodologia de Taguchi, técnicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados obtidos mostraram que, após o tratamento biológico com o efluente agroindustrial, observou-se um percentual de redução de sólidos totais em torno de 75%, já os parâmetros fósforo, nitrogênio e cianeto, apresentaram um percentual de redução de 98%, 65% e 99% respectivamente, atendendo aos padrões de lançamento. Quanto ao efluente industrial, observou-se um percentual de redução da DQO em torno de 94%, sólidos sedimentáveis em torno de 95%, fósforo em torno de 96%, nitrogênio em torno de 98% e cianeto em torno de 99%. As microalgas apresentaram resultados significativos no processo de biorremediação dos efluentes estudados, além de apresentar uma produtividade de biomassa variando de 0,06 a 0,11 g L⁻¹ d ⁻¹ e a fixação de CO₂ de 0,11 a 0,20 g L ⁻¹ d ⁻¹ para o efluente industrial e agroindustrial respectivamente. A produção de biomassa microalgal foi otimizada utilizado o delineamento composto central rotacional (DCCR), atingindo uma concentração de biomassa de 0,965 g L-¹, para diluição de 70% e 10 dias de inoculação. Após otimização foi realizado um experimento confirmatório, atestando a eficiência do modelo matemático desenvolvido. Todos os experimentos foram comparados com os valores simulados pelo modelo matemático utilizado e apresentaram valores de 0,7091 a 1,000 calculados pela correlação de Spearman.Com relação ao resíduo solido, as variáveis mais influentes foram identificadas para o processo de produção de calor usando a técnica DOE (Design of experiment). Essas variáveis fornecem a melhor combinação para o fluxo de calor com o tempo de residência de 30 min, fluxo de ar de 50 mL min⁻¹ , tamanho da partícula 0,42-0,71 mm e taxa de aquecimento de 25° C min-¹. A conversão do bagaço de mandioca dos experimentos foi confrontada com os valores preditos e apresentou a mesma tendência. A análise imediata foi realizada e apresentou os valores: 9,60% teor de umidade,13,40% de carbono fixo, 70,89% teor de voláteis e 5,43% teor de cinzas. Também foi realizada análise elementar apresentando: 49,40% C, 6,10% H, 44,60% O, 0,17% N, 0,10% S e 0,10% Cl. Os valores das análises estão próximos aos encontrados na literatura para demais biomassas. A energia de ativação apresentada para o bagaço obteve valores entre 135,42 e 148,86 kJ mol-¹. | - |
Descrição: dc.description | The present study aimed to enhancing the liquid effluent from the agricultural industry and steel industry by cultivating the microalgal Chlorellaminutíssima, concurrently responsible for the bioremediation and capture of CO₂ with the objective of obtaining the mathematical model, in addition to studying the potential of the waste solid, coming from the agribusiness to be used in the production of renewable energy. The experiments were planned to use the Taguchi method, techniques of thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that, after the biological treatment for the agricultural industry effluent, a COD reduction percentage of around 30% was observed, Total Solids around 75%, whereas the parameters phosphorus, nitrogen and cyanide, presented a percentage reduction of 98%, 65% and 99%, respectively, meeting discarge standard requirements. As for industrialeffluent, there was a COD reduction percentage of around 94%, Sedimentary Solids around 95%, phosphorus around 96%, nitrogen around 98% and cyanide around 99%. The microalgae showed significant results in the process of bioremediation of the studied effluents, in addition to presenting a biomass productivity ranging from 0.0590 to 0.1087and 0.0579 to 0.1094 gL⁻¹d⁻¹ and the CO₂ fixation of 0,1080 to 0.1989 and 0.1291 to 0.2002 gL⁻¹ d⁻¹ for industrial and the agricultural industry effluent, respectively. The production of microalgal biomass was optimized using the central rotational composite design (DCCR), reaching a biomass concentration of 0.965 gL⁻¹ , for dilution of 70% and10 days of inoculation. After optimization, a confirmatory experiment was performed, attesting the efficiency of the developed mathematical model. All experiments were compared with the values simulated by the mathematical model used and presented values from 0.7091 to 1,000 calculated by Spearman's correlation. With respect to solid waste, the most influential variables were identified for the heat production process using the technique DOE. These variables provide the best combination for heat flow with residence time of 30 min, air flow of 50 mL.min⁻¹, particle size 0.42-0.71 mm and heating rate of 25 ° C min⁻¹. The conversion of cassava bagasse from the experiments was compared with the predicted values and presented the same trend. The immediate analysis was performed and presented the values: 9.60% moisture content, 13.40% fixed carbon content, 70.89% volatile content and 5.43% ash content. Elementary analysis was also carried out showing these values: 49.40% C, 6.10% H, 44.60% O, 0.17% N, 0.10% S and 0.10% Cl. The analysis values are close to those found in the literature for other biomasses. For activation energy, the bagasse showed values between 135.42 and 148.86 kJmol⁻¹. | - |
Descrição: dc.description | 174 p. | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Idioma: dc.language | pt_BR | - |
Idioma: dc.language | pt_BR | - |
Direitos: dc.rights | Open Access | - |
Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
Palavras-chave: dc.subject | Efluente | - |
Palavras-chave: dc.subject | Microalgas | - |
Palavras-chave: dc.subject | Monitoramento on-line | - |
Palavras-chave: dc.subject | Biorremediação | - |
Palavras-chave: dc.subject | Biofixação de CO₂ | - |
Palavras-chave: dc.subject | Águas residuárias | - |
Palavras-chave: dc.subject | Cultivo | - |
Palavras-chave: dc.subject | Microalga marinha | - |
Palavras-chave: dc.subject | Chlorella minutíssima | - |
Palavras-chave: dc.subject | Produção intelectual | - |
Palavras-chave: dc.subject | Engenharia Metalúrgica | - |
Palavras-chave: dc.subject | Effluent | - |
Palavras-chave: dc.subject | Microalgae | - |
Palavras-chave: dc.subject | Online monitoring | - |
Palavras-chave: dc.subject | Bioremediation | - |
Palavras-chave: dc.subject | CO₂ biofixation | - |
Título: dc.title | Biofixação de CO₂ e biorremediação via cultivo automatizado da Microalga Chlorella Minutíssima em águas residuais | - |
Tipo de arquivo: dc.type | Tese | - |
Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF |
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