Cultivo de microalgas em efluente de tratamento anaeróbio de esgoto

Abstract

A produção de biomassa microalgácea para biocombustíveis é uma alternativa promissora, e a utilização de efluentes de tratamento de águas residuárias é uma estratégia para a redução de custos de produção através do aproveitamento de nutrientes disponíveis nestes efluentes. Neste trabalho foram isolados de efluente de tratamento de esgoto, seis microalgas identificadas como Desmodesmus sp. L02; Chlorococcum sp. L04; Coccomyxa sp. L05; Chlorella sp. L06; Scenedesmus sp. L08 e Tetradesmus sp. L09. Destacou-se a Chlorella sp. L06 que apresentou sobrevivência em efluente de UASB natural (EFN) maior que 90%. As biomassas secas dos isolados de microalgas cultivados em efluente de UASB autoclavado (EFA) apresentaram, em média, 28,7% de proteínas totais, 15,4% de lipídios totais e 14,8% de carboidratos totais. Após a remoção da biomassa dos isolados do cultivo em laboratórios, através da adição de 250 mg/L de sulfato de alumínio como coagulante, observou-se a remoção de 59,2% a 93% de nitrogênio e de 79,1 a 95,4% de fósforo pelos isolados Desmodesmus sp. L02 e Tetradesmus sp. L09, respectivamente. A Chlorella sp. L06 apresentou a maior taxa de crescimento com base em clorofila-a para o cultivo em EFA com adição de 0,25% de NaHCO3 (9.726,4 g/L.d). Também foram realizados testes operacionais em um fotobiorreator tubular plástico semi-fechado (FBR-TPSF) para produção de biomassa microalgácea em efluente de UASB sob condições naturais de temperatura e luminosidade. A maior produtividade de biomassa, 0,17kg/m3.d, foi registrada nos testes no FRB-TPSF quando funcionou com TDH=1d sem recirculação. As biomassas secas dos tratamentos 1d, 2d, 2dx4Q e 2dx8Q, apresentaram 25,1%, 23,3%, 11,1% e 7,7% de proteínas totais; 13,5%, 11,0%, 10,2% e 10,5% de lipídios totais e 9,7%, 6,8%, 13,4% e 16,5% de carboidratos totais, respectivamente. A remoção da biomassa do cultivo do FBR-TPSF com coagulante resultou na remoção de fósforo em até 95,1%.

The production microalgal biomass for biofuels is a promising alternative, and the use of effluent wastewater treatment is a strategy to reduce production costs utilizing available nutrients in these effluents. In this work were isolated from effluent wastewater treatment six microalgae identified as Desmodesmus sp. L02; Chlorococcum sp. L04; Coccomyxa sp. L05; Chlorella sp. L06; Scenedesmus sp. L08 and Tetradesmus sp. L09. The Chlorella sp. L06 showed survival greater than 90% in natural UASB reactor effluent (EFN). The dry biomass of isolates culturing in UASB effluent autoclaved (EFA) showed mean 28,7% of total proteins, 15,4% of the total lipids and 14,8% of total carbohydrates. After removal of micralgal biomass culturing in the laboratory by the addition of 250 mg/L of aluminum sulfate was observed removal values of 59,2% and 93% of nitrogen and 79,1 to 95,4% phosphorus by isolates Desmodesmus sp. L02 and Tetradesmus sp. L09, respectively. The Chlorella sp. L06 showed highest growthing rate based on chlorophyll-a (9.726,4 g/L.d) when culturing in EFA with addition of 0,25% NaHCO3. Operational tests were also conducted in a semi-closed plastic tubular photobioreactor (FBR-TPSF) for production of microalgal biomass in UASB effluent under natural conditions of temperature and luminosity. The highest yield of biomass, 0,17 Kg/m3 .d was recorded with tests in FRB-TPSF when worked with TDH=1d without recirculation. The dried biomass of the treatments 1d, 2d, 2dx4Q e 2dx8Q showed 25,1%, 23,3%, 11,1% and 7,7% total proteins, 13,5%, 11,0%, 10,2% and 10,5% total lipids and 9,7%, 6,8%, 13,4% and 16,5% total carbohydrates, respectively. The removal of the biomass cultivation FBR-TPSF by coagulant showed removal efficiency to phosphorus, reaching maximum value of 95,1%.