PA7: Desenvolvimento e operacionalização de dois sistemas biológicos para tratamento do efluente de biodigestores Marcio L. Busi da Silva, Ph.D. Maio, 2015
Biorremediação e ficorremediação do digestato
Experimentos escala laboratorial
N-NH3, N-NO2, N-NO3 (Ln C/C0) N-NH3, N-NO2, N-NO3 (Ln C/C0) PO4 ³ (Ln C/C0) Biorremediação do digestato 1 0-1 -2-3 -4 y = -1.036x + 0.4925 R² = 0.8616 y = -1.1263x + 0.1246 R² = 0.711 0 1 2 3 4 Tempo (dias) UASB Série2 RBA Remoção (%) - HRT 7 a 10 dias N-NH4 PO4 UASB 100 88,3 UASB 100 90,5 RBA 100 99,5 RBA 100 92,1 3 2 NO3 UASB 3 2 NO2 RBA 1 1 NO3 0-1 NO2 NH4 0-1 NH4-2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tempo (dias) -2 0 1 2 3 4 5 Tempo (dias)
Atividade: Testar metodologias e processos para coleta da biomassa algal
Tanino [µg/ml] % RB Quitosana 100 91 Nanoquitosana 50 96
Centrifugação
Atividade: Avaliação do uso da biomassa algal na produção incremental do biogás 8
Resultados e Discussão 785 ±10 L N. Kg SV -1 463 ±13 L N. Kg SV -1 Volume cumulativo de biogás produzido durante os ensaios de digestibilidade anaeróbia. 9
Substrato CH 4 (%) CO 2 (%) Controle Positivo Controle Negativo 59,30 ± 0,01 40,70 ± 0,01 60,74 ± 0,03 39,26 ± 0,03 Microalgas 69,38 ± 0,02 30,62 ± 0,02 Qualidade superior outras plantas Braquiária = 46% CH 4 Silagem de milho = 54% CH 4 Triticale = 61% CH 4
Atividade a ser realizada Avaliar a composição quali-quantitativa e a toxicidade do material algáceo produzido Microalgae composition Lipídeos 1% Outros 8% Carboidratos 41% Proteínas 50% MS Ca Mg P Cu Zn Mn Fe CZ C_org FB K Na EE N (%) (mg/kg) (mg/kg) mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (%) (%) (%) mg/kg) (mg/kg) (%) (mg/kg) 90.81 2807 1879 9871 83 3948.61 97 1095.21 6.6 49.33 1.09 4900 1297 1.33 80604
Atividade a ser realizada Avaliação do uso da biomassa algal como fonte nutricional da cadeia produtiva de aves e suínos Supervisor: Dr. Marcio Luis Busi da Silva
Atividade: Avaliação do potencial de [a] produção de bioetanol utilizando microalgas como matéria-prima MICROALGA CARBOIDRATOS PROTEÍNAS LIPÍDEOS REFERÊNCIA Chlamydomonas rheinhardii 17 48 21 Bruton et al., (2009) Chlorella pyrenoidosa Chlorella vulgaris 26 57 2 Bruton et al., (2009) 12-17 51-58 14-22 Bruton et al., (2009) Dunaliella bioculata 4 49 8 Prajapati et al., (2013) Dunaliella salina Laminaria sp. Scenedesmus quadricauda Spirulina maxima 32 57 6 Bruton et al., (2009) 54.3 27.9 1.6 Matsui & Koike (2010) - 47 1.9 Matsui & Koike (2010) 13-16 59.7 6-7 Bruton et al., (2009) [a] O Spirulina teor de proteína platensis por conversão 8 de - 14 azoto (N 6,25). 43-63 4-9 Bruton et al., (2009) Chlorella vulgaris 41 50.3 1.33 ESTE ESTUDO
[ g açucar /g alga ] 0,5-0.25 0.5 1.0 1.5 3.0 [ ] ácido Gráfico 2 - Relação entre as diferentes concentrações de ácido sulfúrico utilizadas para hidrólise da biomassa de microalgas.
Sugar (g/l) Saccharomyces 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Control S. cerevisiae S. chardoney 0 1 4 6 20 24 Time (h) Ethanol after 4h Positive control (glicose) Std. ethanol Feedstock Yield (ton/ ha/ yr) Sugar content (kg/ ton) Theoretical (ton-sugar/ ha/ yr) Microalgae 54.8 (0.03 g-dw algae/ L d) 500 27.4 Sugarcane 110 150 16.5
Atividade: Projeto, construção e monitoramento de lagoa de alta taxa como fotobioreator
Atividade: Remoção nitrogenio processo ANAMMOX ANAMMOX Oxidação Anaeróbia do Íon Amônio NH 4 + + 1,32 NO 2 - + 0,066 HCO 3 - + 0,13 H + 1,02 N 2 + 0,26 NO 3 - + 0,066 CH 2 O 0,5 N 0,15 + 2,03 H 2 O Características: - Anóxico; - Quimiolitoautotróficos; - Temperatura = 20 a 43ºC; - Duplicação lenta; JETTEN, M. S.M. et al. The anaerobic oxidation of ammonium. FEMS Microbiology Reviews. v. 22. p. 421-437. 1999. SCHIERHOLT NETO, G. F.; KUNZ, A.; VANOTTI, M.; SOARES, H. M.; MATEI, R. M. Aclimatação e acompanhamento da atividade de lodos de efluentes de suinocultura para remoção de nitrogênio pelo processo de oxidação anaeróbia de amônia (anammox). In: XXX congreso internacional de ingenieria sanitaria y ambiental. Anales. Punta del este. 2006. 17
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Concentração N (gn.l -1.d ¹) Tempo (dias) Remoção nitrogênio 18,3 gn.l -1.d ¹ Tratamento convencional 0,41 g N.L ¹.d ¹ BORTOLI, M. 2010 CASAGRANDE, C. G.; KUNZ, A.; DE PRA, M.C.; BRESSAN, C.R.; SOARES, H.M. High nitrogen removal rate using anammox process at short hydraulic retention time. Water Science & Technology. v. 67.5. p. 968-975. 2013. BORTOLI, M. Partida, Operação e Otimização de um sistema de nitrificação/ desnitrificação visando a remoção de nitrogênio de efluente da suinocultura pelo processo Ludzack-Ettinger modificado. Dissertação mestrado engenharia química, UFSC Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis. 2010.
Variação carga aplicada e removida de nitrogênio durante operação de um reator de desamonificação. Eficiência Remoção N-NHз 77%
Recursos investimento Crédito: R$ 172.000,00 Débito: R$ 149,971.05 Saldo: R$ 22,028.95 Recursos serviços de terceiros Crédito: R$ 20,000.00 Débito: R$ 0.00 Saldo: R$ 20,000.00
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