Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Mendonça, Laísa Maria Simonetti lattes
Orientador(a): Viana Ensinas, Adriano
Banca de defesa: Couto, Eduardo de Aguiar do, Duarte, Whasley Ferreira
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental
Departamento: Departamento de Engenharia
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/59019
Resumo: O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de cana-de-açucar. Na indústria sucroalcooleira, grande parte do processamento da cana-de-açúcar é destinado para a produção do bioetanol. No entanto, este produto gera grandes quantidades de efluentes com alto potencial poluidor e que comumente retornam à lavoura, sem nenhum tratamento prévio, ocasionando problemas severos ao solo e a água, devido a alta carga orgânica, além da presença de substâncias tóxicas. Para isso, diversos são os estudos que buscam minimizar os impactos oriundos de resíduos da indústria sucroalcooleira, tais como a vinhaça. O cultivo de microalgas em vinhaça da cana-de-açúcar é uma alternativa para o tratamento do resíduo, e, adicionalmente, capazes de alcançar produtividades significativas de serem utilizadas como matéria prima de baixo valor agregado. No entanto, autores evidenciam a necessidade de diluição do meio para a eficiência no cultivo em altas concentrações de vinhaça. A indústria sucroalcooleira é intensiva no uso de água em seus processos, contudo, possui também grande quantidade de água residual do processo industrial, que aliada à vinhaça pode ser uma alternativa estratégica para uso como meio de cultivo. Além disso, a recirculaçao da água no sistema pode contribuir para adaptação e rendimento de biomassa algal. Assim, este estudo avaliou o cultivo de microalgas em efluentes da indústria sucroalcooleira, bem como no meio recirculado, utilizado para diluição da vinhaça água. As fases de cultivo (P) foram realizadas sob condições controladas. Em P1 foi avaliado o cultivo de microalgas em vinhaça em diluições (1%,5%,10%,15%,20%), P2 testou as melhores diluições (1%,5%,10%) em P1 e avaliou a possibilidade de reaproveitamento do meio de cultura nas diluições de 1% (S1%) e 5% (S5%). Em seguida foram realizadas fases de cultivo P3, P4 e P5. Em P3 foi avaliado o comportamento da inserção da água de reúso da indústria em diferentes diluições (25%, 50%, 75%, 100%) com 5% de vinhaça. Foi contado que a melhor condição pra o cultivo com água residuária ocorreu com 50% de diluição. Em P4 e P5 foi evidenciado que os efluentes do processo industrial juntamente com o sobrenadante da recirculação do cultivo podem ser aproveitados para o atendimento da demanda de água do sistema. Dessa forma, a combinação dos efluentes foi satisfatória, alcançando altas eficiências na remoção dos poluentes assim como altas produtividades de biomassa, garantindo viabilidade na recirculação da água no sistema.
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Em P1 foi avaliado o cultivo de microalgas em vinhaça em diluições (1%,5%,10%,15%,20%), P2 testou as melhores diluições (1%,5%,10%) em P1 e avaliou a possibilidade de reaproveitamento do meio de cultura nas diluições de 1% (S1%) e 5% (S5%). Em seguida foram realizadas fases de cultivo P3, P4 e P5. Em P3 foi avaliado o comportamento da inserção da água de reúso da indústria em diferentes diluições (25%, 50%, 75%, 100%) com 5% de vinhaça. Foi contado que a melhor condição pra o cultivo com água residuária ocorreu com 50% de diluição. Em P4 e P5 foi evidenciado que os efluentes do processo industrial juntamente com o sobrenadante da recirculação do cultivo podem ser aproveitados para o atendimento da demanda de água do sistema. Dessa forma, a combinação dos efluentes foi satisfatória, alcançando altas eficiências na remoção dos poluentes assim como altas produtividades de biomassa, garantindo viabilidade na recirculação da água no sistema.Brazil is one of the world's largest producers of sugar cane. In the sugar-alcohol industry, a large portion of sugarcane processing is used to produce bioethanol. However, this product generates large amounts of wastewater with a high pollution potential. This wastewater is often returned to the fields without prior treatment, causing serious problems for soil and water due to the high organic load and the presence of toxic substances. For this reason, several studies have been carried out on the minimization of the impact of wastes from the sugar-alcohol industry, such as vinasse. The cultivation of microalgae in sugarcane vinasse is an alternative way to treat this waste, and is also capable of achieving significant yields and being used as a low value raw material. However, some authors have highlighted the need to dilute the medium in order to cultivate efficiently in high concentrations of vinasse. The sugar-alcohol industry is an intensive user of water in its processes, but it also has a large amount of wastewater from the industrial process, which together with vinasse could be a strategic alternative for use as a growing medium. In addition, the recirculation of water in the system can contribute to the adaptation and yield of algal biomass. Therefore, this study evaluated the cultivation of microalgae in wastewater from the sugar-alcohol industry, as well as in the recirculated medium used to dilute vinasse water. The cultivation phases (P) were carried out under controlled conditions. P1 evaluated the cultivation of microalgae in vinasse in dilutions (1%, 5%, 10%, 15%, 20%), P2 tested the best dilutions (1%, 5%, 10%) in P1 and evaluated the possibility of reusing the culture medium in dilutions of 1% (S1%) and 5% (S5%). Then the cultivation phases P3, P4 and P5 were then carried out. In P3, different dilutions (25%, 50%, 75%, 100%) of industrial wastewater mixed with 5% vinasse ware evaluated. The best dilution combined with 5% vinasse was 50%. P4 and P5 showed that the effluent from the industrial process, together with the supernatant from the culture recirculation, can be used to satisfy the water demand of the system. In this way, the combination of effluents was satisfactory, achieving high efficiencies in the removal of pollutants as well as high biomass yields, ensuring the viability of the recirculated water in the system.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-graduação em Engenharia AmbientalUFLAbrasilDepartamento de EngenhariaAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessResíduos Sólidos, Domésticos e IndustriaisCultivo em vinhaçaCana-de-açúcarMeio de cultivo - RecirculaçãoÁgua residualIndústria sucroalcooleiraBalanço hídricoEfluente agroindustrialCultivation in vinasseSugarcaneGrowing Medium - RecirculationSugar and alcohol industryWater balanceAgroindustrial effluentAgroindustrial wastewaterProdução de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisViana Ensinas, AdrianoAssemany, Paula PeixotoCouto, Eduardo de Aguiar doDuarte, Whasley Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/7359736955404717Mendonça, Laísa Maria Simonettiporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLAORIGINALDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdfDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdfapplication/pdf804110https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1f4cf772-7793-4b9f-be2f-0826b189ade8/download8ccc3d63e2a791f199d785178fce5803MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8907https://repositorio.ufla.br/bitstreams/296f681b-7122-48dd-834c-bef58e4012e6/downloadc07b6daef3dbee864bf87e6aa836cde2MD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8956https://repositorio.ufla.br/bitstreams/0409bfe6-3b5c-4e84-8b5f-7f01936852c1/download5ea4a165b7202cbf475be400d2e16893MD53falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdf.txtDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdf.txtExtracted texttext/plain102013https://repositorio.ufla.br/bitstreams/b0c8b7a6-ff54-4f42-9bad-b020bba82846/download66f1a9da8ed7b00da9d5a1e42f8da1f6MD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_Produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água residuária de usina de cana-de-açúcar.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3404https://repositorio.ufla.br/bitstreams/29a9732f-2bf6-4005-a9eb-85d56878b5f7/download7f17db08a50ce0003432434f95e9f4ccMD55falseAnonymousREAD1/590192025-08-19 08:35:38.509http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Attribution 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.ufla.br:1/59019https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-08-19T11:35:38Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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