Recuperação da biomassa de algas de lagoas de estabilização por flotação por ar dissolvido

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Torres, Dayana Melo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba
Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Brasil
UEPB
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3182
Resumo: Esta pesquisa avaliou o desempenho de um sistema de flotação por ar dissovido (FAD) para a recuperação da biomassa algal dos efluentes de lagoas de estabilização localizadas no nordeste brasileiro e utilizadas para o tratamento de esgotos domésticos. A recuperação da biomassa tem por objetivo avaliar seu uso como matéria-prima para produção de biodiesel. Foram testados dois coagulantes, o policloreto de alumínio (PAC) e o cloreto férrico (CF), nas diferentes amostras de efluentes seguindo um delineamento experimental em fatorial aleatório (3^4-1 - 4 fatores e 3 níveis), em triplicata. A análise fatorial mostrou que a dose de coagulante foi o fator mais importante nos experimentos com PAC tanto para a lagoa facultativa como para a de maturação. Para PAC, é possível trabalhar com o pH da amostra natural, dose de 100 mg/L, taxa de recirculação de 10% e tempo de floculação de 15 minutos, sendo capaz de recuperar uma biomassa de algas, em base seca, de cerca de 1609 kg/dia e 764 kg/dia para a lagoa facultativa e de maturação, respectivamente. A aplicação de CF na FAD foi mais eficiente, e o uso de coagulantes pode ser feito em quantidades menores, com concentração de 75 mg/L; no entanto, é necessário correção do pH para o valor de 5,5, gerando uma biomassa, em base seca, de 1099 kg/dia para a lagoa facultativa e 776 kg/dia para a lagoa de maturação. Os gêneros predominantes na biomassa das lagoas foram Synechococcus sp., Synechocytis sp. e Chlorella sp. A extração da fração lipídica da biomassa foi feita com agitador mecânico associado a ultrassom, utilizando n-hexano, sendo o extrato analisado através de técnicas espectroscópicas e termogravimétricas. O melhor rendimento (5,18%), em termos de material lipídico da biomassa, foi verificado nas amostras da lagoa facultativa com PAC. Os espectros de infravermelho e a cromatografia em camada delgada detectaram a presença de éster, ácidos graxos e triglicerídeos no extrato do material lipídico, e as análises de absorção atômica indicaram a presença de teores de ferro e alumínio na biomassa seca e residual. De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa conclui-se que o material lipídico extraído das microalgas identificadas na lagoa de estabilização tem o potencial de produzir um óleo rico em triglicerídeos que pode ser utilizado na produção de biodiesel.
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A análise fatorial mostrou que a dose de coagulante foi o fator mais importante nos experimentos com PAC tanto para a lagoa facultativa como para a de maturação. Para PAC, é possível trabalhar com o pH da amostra natural, dose de 100 mg/L, taxa de recirculação de 10% e tempo de floculação de 15 minutos, sendo capaz de recuperar uma biomassa de algas, em base seca, de cerca de 1609 kg/dia e 764 kg/dia para a lagoa facultativa e de maturação, respectivamente. A aplicação de CF na FAD foi mais eficiente, e o uso de coagulantes pode ser feito em quantidades menores, com concentração de 75 mg/L; no entanto, é necessário correção do pH para o valor de 5,5, gerando uma biomassa, em base seca, de 1099 kg/dia para a lagoa facultativa e 776 kg/dia para a lagoa de maturação. Os gêneros predominantes na biomassa das lagoas foram Synechococcus sp., Synechocytis sp. e Chlorella sp. A extração da fração lipídica da biomassa foi feita com agitador mecânico associado a ultrassom, utilizando n-hexano, sendo o extrato analisado através de técnicas espectroscópicas e termogravimétricas. O melhor rendimento (5,18%), em termos de material lipídico da biomassa, foi verificado nas amostras da lagoa facultativa com PAC. Os espectros de infravermelho e a cromatografia em camada delgada detectaram a presença de éster, ácidos graxos e triglicerídeos no extrato do material lipídico, e as análises de absorção atômica indicaram a presença de teores de ferro e alumínio na biomassa seca e residual. De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa conclui-se que o material lipídico extraído das microalgas identificadas na lagoa de estabilização tem o potencial de produzir um óleo rico em triglicerídeos que pode ser utilizado na produção de biodiesel.This research evaluated the performance of a flotation system for the recovery of the algal biomass of the stabilization pond effluents located in the Brazilian northeast and used for the treatment of domestic sewage. The biomass recovery aims to evaluate its use as a raw material for biodiesel production. Two coagulants, aluminum polychloride (PAC) and ferric chloride (CF), were tested in the different effluent samples following an experimental design in random factorial (3^4-1 - 4 factors and 3 levels), in triplicate. The factorial analysis showed that the coagulant dose was the most important factor in the PAC experiments for facultative and maturation ponds. For PAC, it is possible to work with the pH of the natural sample, dosage of 100 mg/L, recirculation rate of 10% and flocculation time of 15 minutes, being able to recover a seaweed biomass on a dry basis of about 1609 kg/day and 764 kg/day for the facultative and maturation ponds, respectively. The application of CF in FAD was more efficient, and the use of coagulants can be done in smaller amounts, with a concentration of 75 mg/L; however, a pH correction of 5.5 is required, generating a biomass on a dry basis of 1099 kg/day for the facultative pond and 776 kg/day for the maturation pond. The predominant genera in the biomass of the ponds were Synechococcus sp., Synechocytis sp. and Chlorella sp. The extraction of the biomass lipid fraction was done with a mechanical stirrer associated with ultrasound, using n-hexane, the extract being analyzed through spectroscopic and thermogravimetric techniques. The best yield (5.18%), in terms of biomass lipid material, was verified in the samples of the facultative pond with PAC. Infrared spectra and thin layer chromatography detected the presence of ester, fatty acids and triglycerides in the extract of the lipid material, and the atomic absorption analyzes indicated the presence of iron and aluminum contents in the dry and residual biomass. According to the results obtained in this research it is concluded that the lipid material extracted from the microalgae identified in the stabilization pond has the potential to produce an oil rich in triglycerides that can be used in the production of biodiesel.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTAOliveira, Rui de06338275334http://lattes.cnpq.br/0621382505832223Araújo, André Luis Caladohttp://lattes.cnpq.br/7133712883742750Leite, Valderi Duartehttp://lattes.cnpq.br/2319382787465258Duarte, Marco Antonio Calazanshttp://lattes.cnpq.br/2873012508496409Sousa, José Tavares dehttp://lattes.cnpq.br/9348418607084437Torres, Dayana Melo2019-02-18T14:25:06Z2017-08-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfTORRES, D. M. Recuperação da biomassa de algas de lagoas de estabilização por flotação por ar dissolvido. 2017. 127f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, campina Grande, 2017.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3182porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2019-02-19T04:29:48Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/3182Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2019-02-19T04:29:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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