Avaliação de fontes sólidas de carbono inorgânico na suplementação do cultivo de microlagas em efluente anaeróbio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Dassoler, Aline Figueredo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Engenharia Ambiental
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
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://repositorio.ufes.br/handle/10/13377
Resumo: The use of solid sources of inorganic carbon (NaHCO3 and CaCO3) as CO2 supplementation was evaluated in the growth of Chlorella sp. with effluent from the anaerobic treatment of sewage. The correction of the pH through CO2 bubbling in CaCO3 treatments avoided the negative effects generated by the increase in pH with the addition of the reagent, and contributed to the CO2 fixation in the medium – increasing the amount of available inorganic carbon up to 201%. The maximum growth rate and productivity were achieved using 2.0 g/L of NaHCO3 (0.53 d-1 and 66.1 mg.L-1 .d-1 ) and 1.19 g/L of CaCO3 (0.54 d-1 and 67.5 mg.L-1 .d-1 ). The use of solid sources of inorganic carbon increased the growth rates and biomass productivities of Chlorella sp. cultures by a factor of 2.0 and 1.8, respectively, when compared to treatments without additional carbon sources. Additionally, an increase in the volatile solids content of the biomass was noted, which consisted in 21% for NaHCO3 and 20% for CaCO3. On the other hand, treatments that received no solid carbon sources but had aeration 12 h/day displayed similar results when compared to the solid carbon treatments, regarding growth rate, maximum biomass concentration and percentage of volatile solids in the biomass. Nevertheless, the microalgae consortium did not present significant increase in growth for any of the forms of supplementation applied. The use of solid sources of inorganic carbon in the form of bicarbonates can be an alternative to gaseous CO2 supplementation in microalgae cultures, since the carbon in this form is stable in liquid medium, reducing losses to the atmosphere. Due to the increase in pH, the use of CaCO3 is only viable in case the correction of the initial pH is performed. In this case, the use of CO2 bubbling is advantageous since it allows its fixation in the alkaline medium. Further studies with microalgae consortia using different concentrations and combinations of carbon sources may bring new alternatives for the optimization of biomass production with effluents from sewage treatment and improve the efficient use of CO2 in microalgae cultures
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The use of solid sources of inorganic carbon increased the growth rates and biomass productivities of Chlorella sp. cultures by a factor of 2.0 and 1.8, respectively, when compared to treatments without additional carbon sources. Additionally, an increase in the volatile solids content of the biomass was noted, which consisted in 21% for NaHCO3 and 20% for CaCO3. On the other hand, treatments that received no solid carbon sources but had aeration 12 h/day displayed similar results when compared to the solid carbon treatments, regarding growth rate, maximum biomass concentration and percentage of volatile solids in the biomass. Nevertheless, the microalgae consortium did not present significant increase in growth for any of the forms of supplementation applied. The use of solid sources of inorganic carbon in the form of bicarbonates can be an alternative to gaseous CO2 supplementation in microalgae cultures, since the carbon in this form is stable in liquid medium, reducing losses to the atmosphere. Due to the increase in pH, the use of CaCO3 is only viable in case the correction of the initial pH is performed. In this case, the use of CO2 bubbling is advantageous since it allows its fixation in the alkaline medium. Further studies with microalgae consortia using different concentrations and combinations of carbon sources may bring new alternatives for the optimization of biomass production with effluents from sewage treatment and improve the efficient use of CO2 in microalgae culturesO uso de fontes sólidas de carbono inorgânico foi avaliado através da utilização de NaHCO3 e CaCO3 no cultivo de Chlorella sp. em efluente de tratamento anaeróbio de esgoto sanitário. A correção do pH através do borbulhamento de CO2 nos tratamentos com CaCO3 evitou os efeitos negativos gerados pelo aumento do pH com a adição do reagente e levou à fixação de CO2 no meio, aumentando em até 201% a quantidade de carbono inorgânico disponível. Os resultados máximos de taxa de crescimento e produtividade foram obtidos com o uso de 2,0 g/L de NaHCO3 (0,53 d -1 e 66,1 mg.L-1 .d-1 ) e 1,19 g/L de CaCO3 (0,54 d-1 e 67,5 mg.L-1 .d-1 ). O uso das fontes sólidas proporcionou uma taxa de crescimento 2,0 vezes maior e produtividade 1,8 vezes maior quando comparados ao controle sem fontes adicionais de carbono, além de gerarem um incremento na % de sólidos voláteis da biomassa, com resultados 21% e 20% maiores com o uso do NaHCO3 e CaCO3, respectivamente. A utilização das fontes sólidas nas concentrações ótimas encontradas proporcionou um aumento no crescimento de Chlorella sp. equivalente a utilização da aeração 12h/dia, com resultados semelhantes de concentração máxima e % SV da biomassa, enquanto que o consórcio de microalgas avaliado não apresentou aumento significativo no crescimento para nenhuma das formas de suplementação aplicadas. A utilização de fontes sólidas de carbono inorgânico na forma de bicarbonatos pode se tornar uma alternativa a suplementação de CO2 em cultivos de microalgas, uma vez que o carbono nesta forma é estável em meio líquido, reduzindo perdas para a atmosfera. Devido a elevação no pH, o uso do CaCO3 somente mostrou ser viável através da correção do pH inicial e o borbulhamento de CO2 permitiu sua fixação no meio alcalino. Maiores estudos com consórcios de microalgas utilizando diferentes concentrações e combinações de fontes de carbono podem trazer novas alternativas para a otimização na produção de biomassa tratando efluentes sanitários, aumentando a eficiência no uso de CO2 em cultivos de microalgaConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia AmbientalCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalCassini, Servio Tulio Alveshttps://orcid.org/0000000152003666http://lattes.cnpq.br/2519874649699294https://orcid.org/0000-0002-7656-9370http://lattes.cnpq.br/6030402036658997Goncalves, Ricardo Francihttps://orcid.org/0000000220489451http://lattes.cnpq.br/9604327349698525Korres, Adriana Marcia Nicolauhttps://orcid.org/0000-0002-7882-3475http://lattes.cnpq.br/6097069445228071Dassoler, Aline Figueredo2024-05-29T22:11:04Z2024-05-29T22:11:04Z2019-07-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/13377porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2025-03-13T16:04:12Zoai:repositorio.ufes.br:10/13377Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082025-03-13T16:04:12Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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