Microrganismos fotossintetizantes têm sido utilizados por muitos anos como alimento humano devido ao seu alto conteúdo de proteína e valor nutricional. A Spirulina platensis pode ser uma fonte alternativa de proteína para a alimentação, bem como pode possibilitar a obtenção de outros produtos, como pigmentos, vitaminas e lipídios, principalmente ácidos graxos polinsaturados, como o γ-linolênico. Neste trabalho, foram estudadas as influências da concentração de cloreto de amônia no meio de alimentação (N0) e da vazão específica de alimentação (D) no cultivo de Spirulina platensis por processo contínuo, avaliando parâmetros cinéticos de crescimento bem como a composição das biomassas obtidas. A produtividade em células máxima obtida (63,9 mg.L-1.dia-1) foi comparável àquelas obtidas em processos descontínuos e descontínuos alimentados, para nitrato de potássio e cloreto de amônia como fontes de nitrogênio, respectivamente. O máximo conteúdo de proteína na biomassa foi de 72,5 %, obtido em experimento conduzido com N0 = 10 mmolar e D = 0,083 dia-l. Os melhores resultados em termos do teor do ácido γ-linolênico na fração lipídica da biomassa foi empregando vazão específica de alimentação de 0,110 dia-1 e concentração de cloreto de amônio no meio de alimentação de 1mmolar. / Photosynthesizing microorganism has been used for many years as human food because of its high protein content and nutritional value. Spirulina platensis can be an alternative source of protein for food purpose, as well as the possibility of obtaining other products like pigments, vitamins and lipids, mainly polyunsaturated fat acids like γ-linolenic. In this work, they were studied the influence of the ammonium chloride concentration in the feeding nutrient medium (N0) as well as the dilution rate (D) on the Spirulina platensis cultivation by continuous process, evaluating the kinetics parameters of the growth as well as the composition of the biomasses obtained. The maximum cell productivity obtained (63.9 mg.L-1.day-1) was c¬omparable with that ones obtained using batch and fed-batch processes for nitrate and ammonium chloride as nitrogen sources, respectively. The highest protein biomass content was 72.5 %, obtained in experiment carried out with N0 = 10 mmolar and D = 0.083 day-1. The best result in terms of the γ-linolenic acid content in the lipid fraction of the biomass was employing dilution rate of the 0.110 day -1 and 1 mmolar of the ammonium chloride in the feeding nutrient medium.

The presence of mercury in aquatic environments has been cause for concern on the part of the scientific community and public health agencies around the world, due to their persistence and toxicity. Currently, the global demand for animal protein has enhanced aquaculture productivity, increasing the generation of wastewater with high content of nitrogen and phosphorous compounds. The phytoremediation consists of a group of technologies based on naturally occurring plants or use genetically modified to reduce, remove, degrade or immobilize toxins, as an alternative to conventional methods of wastewater treatment, due to its sustainability, low maintenance cost and energy. The present study provides information of an experiment conducted on a pilot scale, designed to evaluate the potential of macrophyte Typha domingensis in subsurface flow constructed wetlands for phytoremediation of fish-farming, wastewater or contaminated with mercury. The rate constant of the system was 7 times greater than the control line, demonstrating a higher performance and reduce 99.6 ± 0.4% of mercury present in contaminated water. When compared to other species, the results showed that the Typha domingensis showed greater accumulation of mercury (273.3515 ± 0.7234 mg kg-1), when the transfer coefficient was 7750.9864 ± 569.5468 L kg-1. After 120 h of exposure time, treatment with 50 shoots/m2 showed a total nitrogen removal efficiency of 217% subscript (free from macrophyte), showing the Typha domingensis, essential for phytoremediation of nitrogen. For total phosphorus, the removal efficiency was 26% more than the line of control, possibly by being present in particulate matter, and this, be retained predominantly by filtration and sedimentation. The efficiency of removal of total nitrogen and total phosphorus were approximately 90%, similar or superior to those obtained in other studies. The results demonstrated the great potential of macrophyte Typha domingensis in subsurface flow constructed wetlands for phytoremediation of wastewater from fish farming, or contaminated with mercury. / A presença de mercúrio em ambientes aquáticos tem sido motivo de preocupação por parte da comunidade científica e órgãos ligados à saúde pública de todo o mundo, devido à sua persistência e toxicidade. Atualmente, a demanda mundial por proteína animal tem intensificado a produtividade aquícola, aumentando a geração de águas residuárias com alto teor de compostos nitrogenados e fosforados. A fitorremediação consiste em um grupo de tecnologias baseadas na utilização de plantas de ocorrência natural ou geneticamente modificadas para reduzir, remover, degradar ou imobilizar toxinas, como alternativa aos métodos convencionais de tratamento de efluentes, devido a sua sustentabilidade, baixo custo de manutenção e energia. O presente estudo fornece informações de um experimento realizado em escala piloto, projetado para avaliar o potencial da macrófita aquática Typha domingensis em sistema de zonas úmidas construídas com fluxo subsuperficial, para a fitorremediação de águas residuárias de piscicultura ou contaminadas com mercúrio. A constante de velocidade do sistema foi 7 vezes maior que a linha de controle, demonstrando um maior desempenho e conseguindo reduzir 99.6 ± 0.4% do mercúrio presente na água contaminada. Quando comparadas a outras espécies, os resultados mostraram que a Typha domingensis demonstrou uma maior acumulação de mercúrio (273.3515 ± 0.7234 mg kg-1), quando o coeficiente de transferência foi de 7750.9864 ± 569.5468 L kg-1. Após 120 h de tempo de exposição, o tratamento com 50 brotos por m2 apresentou uma eficiência na remoção do nitrogênio total de 217 % superior à linha de controle (isento de macrófita), mostrando ser a Typha domingensis essencial à fitorremediação do nitrogênio. Para o fósforo total, a eficiência de remoção foi 26% superior a linha de controle, possivelmente por estar presente no material particulado, e este, ser retido predominantemente por filtração e sedimentação. A eficiência de remoção do nitrogênio total e fósforo total foram de aproximadamente 90%, similar ou superior aos obtidos em outros estudos. Os resultados demonstraram o grande potencial da macrófita aquática Typha domingensis, em sistema de zonas úmidas construídas com fluxo subsuperficial, para a fitorremediação de água residuária de piscicultura ou contaminadas com mercúrio.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise A Zempulski.pdf: 2130382 bytes, checksum: 374994e9876ab99db94941e030ce4a28 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cassava is a crop widely throughout the national territory. In 2011, the national production of cassava was estimated at 27.1 million tons, achieving an increase of 9.2% compared to the 2010 harvest. Among the liquid waste processing cassava, cites the Manipueira, it is the water content of the root mass extracted in pressing grated, in making flour. Manipueira residue is more problematic, because it has high pollution load and toxic potential due to the presence of cyanogenic glycosides, may cause serious problems to the environment and aquatic life if released into waterways. Other big environmental waste when discarded improperly, are waste dairy industries. The fractionation of milk constituents by ultrafiltration results in derivatives with great nutritional value and commercial, such as the retentate (concentrate fraction composed of protein and fat) and permeates (fraction diluted comprising lactose, minerals, electrolytes, nitrogen and water). Recently there is a higher quest for use of agro-industrial waste in order to recover substances and/or materials and thus increase economic efficiency of production processes. The application of agro-industrial residues in bioprocesses is used like alternative substrate, and a help to solve the problem of pollution in the processes of industrialization, where anaerobic digestion stands out due to its many favorable characteristics. One way to minimize environmental impacts and add value to the effluent is its use in the production of volatile fatty acids (VFA) production via anaerobic fermentation, which is the main objective of this work. All fermentations were performed at 30 ° C and 80 rpm with pig inoculum. Initially made up four fermentations, changing the substrate used (cassava, starchy hydrolyzate, whey permeate and synthetic medium) where obtained better results of VFA concentrations with cheese whey permeated and Manipueira. So, with these two substrates, was done the test without light (dark fermentation), and this new detail was responsible to increase the production of VFA in 38% for the manipueira and 20% for the permeate. Following an experimental design 22 was carried out with in quadruplicate central point for Manipueira, where they were tested three levels of glucose concentration (9, 19 e 29 g.L-1) and sodium bicarbonate (0.21, 1.71 and 3.21 g.L-1), and glucose concentrations of 29 g.L-1 and bicarbonate 3.21 g.L-1 that resulted in the increased production of VFA (1941,4 mg L-1 in 23 h) representing an increase of 77,3% in production. For the cheese whey permeate also was done test changing the glucose (75, 45 e 25 g.L-1) and alkalinity (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). The best levels founded in this work for the permeate are 45 g.L-1 of glucose and 10,26 g.L-1 of alkalinity, resulting in 4115,16 mg.L-1 of VFA in 41 h. / A mandioca é uma cultura amplamente difundida por todo o território nacional. Em 2011, a produção nacional de mandioca foi estimada em 27,1 milhões de toneladas, obtendo uma variação positiva de 9,2% em relação à safra de 2010. Entre os resíduos líquidos do processamento da mandioca, cita-se a manipueira, que caracteriza a água de constituição da raiz, extraída na prensagem da massa ralada, na confecção da farinha. A manipueira é o resíduo mais problemático, por possuir elevada carga poluente e potencial tóxico devido à presença de glicosídeos cianogênicos, podendo causar sérios problemas ao meio ambiente e à vida aquática quando descartada inadequadamente. Outros resíduos de grande impacto ambiental quando descartados incorretamente, são os resíduos de indústrias de laticínio. O fracionamento dos constituintes do leite por ultrafiltração resulta em derivados de grande valor nutricional e comercial, como o retentado (fração concentrada composta por proteínas e gordura) e o permeado (fração diluída composta por lactose, sais minerais, eletrólitos, compostos nitrogenados e água). Recentemente há uma maior busca pelo uso de resíduos agroindustriais visando recuperar substâncias e/ou materiais e deste modo aumentar a eficiência econômica dos processos de produção. A aplicação de resíduos agroindustriais em bioprocessos é uma alternativa observada na forma de substratos, e uma ajuda para solucionar o problema da poluição nos processos de agroindustrialização, onde a digestão anaeróbia destaca-se devido as suas diversas características favoráveis. Uma das maneiras de minimizar os impactos ambientais e agregar valor ao efluente é a sua utilização na produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) via fermentação anaeróbia, sendo este o objetivo principal deste trabalho. Todas as fermentações foram realizadas a 30ºC e 80 rpm com inoculo suíno. Inicialmente fez-se 4 fermentações, variando o substrato utilizado (manipueira, hidrolisado amiláceo, permeado de soro de queijo e meio sintético) onde obteve-se maiores resultados de concentração de AGVs com a manipueira e o permeado. Seguiram-se os estudos com estes dois substratos, fazendo-se o teste de ausência de luminosidade (fermentação escura), sendo esta estratégia responsável pelo aumento de 38% na produção de AGVs para a manipueira e 20% para o permeado. A seguir foi realizado um planejamento experimental 22 com quadruplicata no ponto central para a manipueira, onde foram testados 3 níveis de concentração de glicose (9, 19 e 29 g.L-1) e bicarbonato de sódio (0,21, 1,51 e 3,21 g.L-1), sendo as concentrações de glicose de 29 g.L-1 e bicarbonato de 3,21 g.L-1 as que resultaram em maior produção de AGV (1941,4 mg.L-1 em 23 h) representando um acréscimo de 77,3% na produção. Para o permeado de soro de queijo também foram realizados testes variando níveis de glicose (75, 45 e 25 g.L-1) e alcalinidade do meio (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). Os níveis que apresentaram melhor resultado foram 45 g.L-1 de glicose e 10,26 g.L-1 de alcalinidade, resultando em 4115,16 mg.L-1 de AGVs em 41h.