dc.creator | Oliveira, Gislayne Alves | |
dc.date.accessioned | 2019-05-02T21:59:55Z | |
dc.date.available | 2019-05-02T21:59:55Z | |
dc.date.issued | 2018-09-04 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16354 | |
dc.description.abstract | The lack of treatment of sanitary effluents causes several problems, both public health and environmental problems. And it can be reduced by using this sanitary effluent as a source of nutrients for microalgae growth. In addition to providing water treatment, reduce costs, microalgae can also be used for various purposes, such as the production of biofuels. However, one of the major challenges for the use of microalgae is the harvest method, as it is not cost-effective. Among the harvest methods are coagulation/flocculation and ozone flotation. The first is a low-cost harvesting method, but requires the addition of coagulants, usually with metals, that can cause contamination of the harvested biomass by restricting its subsequent use. The ozone flotation adds the physical properties of the flotation and the oxidizing action of the ozone that in contact with the cells propitiates the harvest, liberate biomolecules, including the proteins that are considered biosurfactantes reducing the possibility of coalescence of the ozone bubbles. The formation of bubbles is one of the most important parameters in flotation because they influence the reaction time in the column, the probability of collision and capture of the microalgae. The general objective of the present work was to evaluate parameters that influence ozone flotation in a three - phase system (sanitary effluent - microalgae - ozone bubbles) aiming at the separation of microalgae grown in residual water for biofuel generation. Also, for ozone flotation, the influence of ozone flow, column height and initial biomass concentration on the size of the ozone bubbles in a three - phase system (sanitary effluent - microalgae - ozone) was determined. The results showed that the microalgae Scenedesmus obliquus grown in a high-rate reactor is efficient in the removal of nutrients from the residual water, obtaining complete removal of ammoniacal nitrogen and removal of 93% for total nitrogen and 61% of orthophosphate. As for the comparison between coagulation/flocculation and ozone flotation, the best results of water quality for most parameters (NH3-N, NTK, nitrate and nitrite) were obtained in the ozone harvest, except for orthophosphate. It was also obtained the highest recovery of lipids, carbohydrates and proteins that were 0,32 ± 0,03, 0,33 ± 0,025 and 0,58 ± 0,014 mg/mg of biomass. Unlike coagulation/flocculation, there was a lower recovery of 0.21 mg of lipids/mg of biomass and 0,12 – 0,23 mg of protein/mg of biomass. Concerning the efficiency of harvesting for coagulation/flocculation up to 98% was obtained using 2 g of aluminum sulfate/L and for ozone flotation it was obtained up to 91.5% when an O3 dose of 0,16 mg of O3/mg of biomass was applied. The ozone flow, the height in the column to which the images were captured and the initial concentration of microalgae directly interfere with the size of the bubbles, as well as the oxidation of the microalgae cells and the transfer of O3. The action of the proteins as biosurfactants reduced the size of the bubbles, ie, the higher the initial biomass concentration in the column the higher the protein release and thus the lower the bubble sizes obtained for all ozone flows (0.2, 0.6 and 1 L/min). | eng |
dc.description.sponsorship | Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, CONACYT, México | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Scenedesmus obliquus | eng |
dc.subject | Tratamento de efluente sanitário | por |
dc.subject | Recuperação de biomoléculas | por |
dc.subject | Tamanho de bolhas | por |
dc.subject | Coagulação/floculação | por |
dc.subject | Wastewater treatment | eng |
dc.subject | Biomolecules recovery | eng |
dc.subject | Bubble size | eng |
dc.subject | Coagulation/flocculation | eng |
dc.title | Ozônio flotação na colheita de microalgas cultivadas em efluente sanitário | por |
dc.title.alternative | Ozone flotation of harvesting microalgae cultivated in sanitary effluent | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A falta de tratamento dos efluentes sanitários acarreta diversos problemas, tanto de saúde pública como problemas ambientais. E pode ser reduzido utilizando esse efluente sanitário como fonte de nutrientes para crescimento de microalgas. Além de proporcionar o tratamento da água, reduzir custos, as microalgas também podem ser utilizadas para diversos fins, como a produção de biocombustíveis. No entanto, um dos maiores desafios para o uso de microalgas é o método de colheita, por não ser vantajoso em termos de custos. Dentre os métodos de colheita encontram-se a coagulação/floculação e a ozônio flotação. O primeiro é um método de colheita de baixo custo, mas que necessita a adição de coagulantes, geralmente com metais, que podem provocar a contaminação da biomassa colhida restringindo seu uso posterior. A ozônio flotação agrega as propriedades físicas da flotação e a ação oxidante do ozônio que em contato com as células propiciam a colheita, liberam biomoléculas, inclusive as proteínas que são consideradas biosurfactantes reduzindo a possibilidade de coalescência das bolhas de ozônio. A formação das bolhas é um dos parâmetros mais importantes na flotação pois influenciam no tempo de reação na coluna, na probabilidade de colisão e captura das microalgas. O objetivo geral do presente trabalho consistiu em avaliar parâmetros que influem na ozônio flotação em sistema trifásico (efluente sanitário – microalgas – bolhas de ozônio) visando à separação de microalgas cultivadas em água residual para geração de biocombustível. E também, para a ozônio flotação foi determinada a influência da vazão de ozônio, altura da coluna e concentração de biomassa inicial no tamanho das bolhas de ozônio em sistema trifásico (efluente sanitário– microalgas – ozônio). Os resultados mostraram que a microalga Scenedesmus obliquus cultivadas em um reator de alta taxa é eficiente na remoção de nutrientes da água residual, obtendo completa remoção de nitrogênio amoniacal, remoção de 93% para nitrogênio total e 61% de ortofosfato. Quanto à comparação entre coagulação/floculação e ozônio flotação, na colheita com ozônio se obteve melhores resultados de qualidade da água para a maioria dos parâmetros (NH3-N, NTK, nitrato e nitrito), exceto para ortofosfato. Também foi obtida a maior recuperação de lipídeos, carboidratos e proteínas que foram de 0,32 ± 0,03, 0,33 ± 0,025 e 0,58 ± 0,014 mg/mg de biomassa. Ao contrário da coagulação/floculação que houve uma menor recuperação de 0.21 mg de lipídeos/mg de biomassa e 0,12 – 0,23 mg de proteína/mg de biomassa. Quanto à eficiência de colheita para coagulação/floculação foi obtida até 98% utilizando 2 g de sulfato de alumínio/ L e para ozônio flotação se obteve até 91.5% quando aplicado uma concentração de O3 de 0,16 mg de O3/mg de biomassa. A vazão de ozônio, a altura na coluna à qual foram capturadas as imagens e a concentração inicial de microalgas interfere diretamente no tamanho das bolhas, assim como na oxidação das células de microalgas e na transferência de O3. A ação das proteínas como biosurfactantes, reduziram o tamanho das bolhas, ou seja, quanto maior foi a concentração de biomassa inicial na coluna maior a liberação de proteínas e assim menor foram os tamanhos das bolhas obtidas para todas as vazões de ozônio avaliadas (0.2, 0.6 e 1 L/min). | por |
dc.contributor.advisor1 | Carissimi, Elvis | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4642912749433316 | por |
dc.contributor.referee1 | Wolff, Delmira Beatriz | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2590812446293555 | por |
dc.contributor.referee2 | Castilhos, Fernanda de | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4590978604104577 | por |
dc.contributor.referee3 | Féris, Liliana Amaral | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/5680941524872085 | por |
dc.contributor.referee4 | Colla, Luciane Maria | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/4804304036455640 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6213250236953296 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |