Study of growth kinetics of microalgae cultivated in brackish/waste water for bioenergetic purposes

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.002.0012

Keywords:

Biofuels, Biomass, Wastewater, Microalgae

Abstract

The production of microalgae biomass as a raw material for the production of biodiesel has shown great potential. Cellular stress can occur as a result of the environment in which the species under study has been cultivated, which may be brackish water or wastewater. The present work studied the growth kinetics and the feasibility of producing biodiesel from two species of microalgae. Synthetic brackish media and a mixture of brackish water from wells and effluents from septic tanks as an exclusive source of nutrients were used as a culture medium. The species studied were Chlorella sp. and Scenedesmus acuminatus. As for growth kinetics, the best results in synthetic media were obtained in media with lower salinity (2.0 g.L-1 of NaCl) for Scenedesmus acuminatus. In Chlorella sp., the best results occurred in the 4.0 g.L-1 NaCl concentration. In cultures from a mixture of wastewater and brackish well, Scenedesmus acuminatus had its growth favored in media with low concentrations of nutrients and Chlorella sp. in high concentrations. As for the potential of biodiesel production, Scenedesmus acuminatus proved to be more viable, since the lipid percentage varied between 23% and 28% in synthetic brackish crops and 31% and 62% in crops that used wastewater as a source of nutrients. In addition to the kinetic study and feasibility of biofuel production, it was also possible to observe the nutrient removal rate in the mixture of well water and septic tank effluent, where a significant decrease in ammonia levels in the media was observed.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Bruna da Silveira Guimarães, Universidade Federal de Campina Grande

Graduada em Engenharia Química pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), no ano de 2011, onde desde então vem atuando em projetos de pesquisa e extensão no Laboratório de Referência em Dessalinização (LABDES/UFCG). Possui mestrado em Engenharia Química pela UFCG, concluído no ano de 2016, na área de meio ambiente e biocombustíveis. Doutorado em Engenharia Química, concluído no ano de 2020, pela UFCG, na área de meio ambiente, produção de microalgas e biocombustíveis. Possui licenciatura em Química, com curso concluído em 2021. 

Ana Karolina Cabral de Sousa Araújo, Universidade Federal de Campina Grande

Graduanda no curso de Engenharia Química, na Universidade Federal de Campina Grande, com ênfase em Tratamento de Efluentes através de Tecnologias de Separação por Membranas. Atualmente, participa de atividades dentro do Laboratório de Referência em Dessalinização (LABDES). Desenvolveu atividades de monitoração dos testes dos sistemas de membranas de osmose inversa e monitoração da qualidade das águas coletadas em função das análises físico-químicas e bacteriológicas durante os testes de dessalinização no Centro de Testes de Tecnologias em Dessalinização (CTTD), no ano de 2019.

Kepler Borges França , Universidade Federal de Campina Grande

Engenheiro Químico pela Universidade Federal da Paraíba, concluiu seu doutorado na University of Kent at Canterbury na Inglaterra. Atualmente, é Professor Titular e pesquisador do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Campina Grande. Possui experiência na área da Engenharia Química, com ênfase em processos de membranas voltados para tratamentos de águas para consumo humano. Possui experiência em projetos com membranas de microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose inversa para fins purificação e dessalinização de águas. Foi mentor e coordenador dos Programas de Dessalinização do governo federal, Programa Água Boa e Programa Água Doce, para atender as comunidades difusas no Nordeste, com água potável a partir de sistemas de dessalinização. A experiencia no campo em processos de dessalinização inclui projetos desenhados e coordenados na região da Amazônia e na dessalinização da água do mar no Arquipélago de Fernando de Noronha. Fundou e coordena os Laboratórios de Referência Nacional em Dessalinização (LABDES) e de Membranas Cerâmicas (LABCEM), ambos da UFCG, onde desenvolve membranas cerâmicas, além de pesquisas na linha de processos relacionados com os problemas sobre águas e seus tratamentos. Em abril de 2019 projetou e implantou junto com o MCTI o Centro de Testes de Tecnologia de Dessalinização (CTTD), o qual opera no âmbito do LABDES da Universidade Federal de Campina Grande para testar as tecnologias de dessalinização com membranas. 

João Alexandre Rodrigues Nascimento, Universidade Federal de Campina Grande

Graduando no curso de Engenharia Química, na Universidade Federal de Campina Grande, com ênfase em Tratamento de Efluentes através de Tecnologias de Separação por Membranas. Atualmente, participa de atividades dentro do Laboratório de Referência em Dessalinização (LABDES). Desenvolveu atividades de monitoração dos testes dos sistemas de membranas de osmose inversa e monitoração da qualidade das águas coletadas em função das análises físico-químicas e bacteriológicas durante os testes de dessalinização no Centro de Testes de Tecnologias em Dessalinização (CTTD), no ano de 2020/2021. 

Published

2022-07-02