Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo .pdf: 1416633 bytes, checksum: 22095939bdd40881c123d814a5962c73 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The integration between wastewater treatment in high rate algal ponds (HRAPs) and microalgae culture, aiming biomass production, has been largely discussed, in order to reduce costs associated with both process. Nevertheless, for that association being feasible, it is still necessary reaching in the field the observed productivity in the laboratory scales. In many cases, this lack is due to the fact that when microalgae are exposed to high sunlight rates, sunlight saturation and photoinibition effects may influence their growth. On the other hand, solar radiation represents an important factor in the pollutants removal on HRAPs. The aim of this work was to evaluate the influence of different levels of solar radiation on the wastewater treatment efficiency of the HRAP, specifically on the removal of nutrients and indicator microorganisms, trough the use of different covers in high rate ponds fed with UASB effluent. Reductions of 22, 30 and 60% of the natural Photosynthetically Active Radiation (PAR) (1.920 μE.m-2.s-1) were assessed. A 30% reduction on the PAR resulted on greatest values of dissolved oxigen, whereas a 60% reduction resulted on smallest values of pH and temperature. Concerning nitrogen removal, the 20% reduction showed to be more efficient for total kjeldahl nitrogen and ammonium removal. The variation on PAR did not influence Phosphorus or indicator microorganisms removal. The observed productivity, from 5,3 to 7,4g.m-2.d-1, and pollutants removal efficiency (45 to 61% for TKN, 58 to 78% for NH3, 9 to 16% for total Phosphorus and from 1.5 to 2.0 removed logs for total coliforms and E.coli) support the viability of the association between algal biomass production and wastewater treatment. / A integração dos processos de tratamento de esgoto em lagoas de alta taxa (LATs) e cultivo de microalgas com vistas à produção de biomassa tem sido amplamente discutida, como forma de reduzir os custos associados a ambos. No entanto, para que tal associação seja de fato viável, ainda é necessário alcançar em campo as produtividades observadas em escala de laboratório. Muitas vezes, essa lacuna se deve ao fato de que, quando as microalgas estão expostas a altas intensidades luminosas, os efeitos de saturação luminosa e fotoinibição podem interferir no seu crescimento. Por outro lado, a radiação solar representa um importante fator na remoção de poluentes nas LATs. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes níveis de radiação solar na eficiência de pós-tratamento de efluente de reator UASB das LATs, especificamente na remoção de nutrientes e microrganismos indicadores de contaminação. Através da utilização de diferentes formas de cobertura, avaliou-se reduções da ordem de 22, 30 e 60% na Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA) média natural, de 1.920 μE.m-2.s-1. A redução da RFA em 30% propiciou os maiores valores de oxigênio dissolvido, e a redução de 60% resultou em menores valores de pH e temperatura. No que diz respeito à remoção de nitrogênio, a redução de 20% apresentou-se mais eficiente para remoção de NTK e NH3. Os diferentes níveis de radiação avaliados apresentaram resultados semelhantes para a remoção de fósforo e microrganismos indicadores. A produtividade observada, de 5,3 a 7,4g.m-2.d-1, e as eficiências de remoção de poluentes (45 a 61% para NTK, 58 a 78% para NH3, 9 a 16% para Ptotal e de 1,5 a 2,0 logs removidos para coliformes totais e E.coli) sugerem a viabilidade da associação entre sistemas de produção de biomassa algal e tratamento de esgoto.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1243360 bytes, checksum: 1a76113c574d181605d3082a1e118459 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Microalgae are currently considered to be one of the most promising alternative sources for biodiesel production. Variations in growing conditions, combined with the cultivation in wastewater are usually employed in order to maximize lipids accumulation at a relatively low cost. The aim of this study was to investigate the influence of different light intensities and ultraviolet predisinfection system in the lipid characterization of microalgae cultivated in high rate ponds, using wastewater as growing medium. Twelve high rate algal ponds were operated in parallel. Six of them received UASB effluent, and the others six had as growth medium UASB effluent that had previously passed through an ultraviolet pre-disinfection system. The units were also covered with shade screens for blocking 9, 18, 30 and 60% of solar radiation. The results showed that Chlorella and Desmodesmus were the dominant genera in all units. The total lipid content did not vary significantly among the units; the medium value was 9.5%. Units with higher solar radiation blocking were the ones that least accumulated lipids. Besides photosynthetically active radiation measured in the air (PAR), the variables subaquatic PAR, VSS concentration and chlorophyll-a concentration were the ones that best explained lipid accumulation. In terms of lipid productivity, the unit with more shadow and without the pre-disinfection system was the most productive, with mean value of 1.21 g. m-2.d-1. The lipid profile had a predominance of C16, C18:1 e C18:3 acids. The condition with 60% shade and without the pre-disinfection system was the one that combined the best lipids characteristics, qualitative and quantitative, for biodiesel production. / Microalgas são, atualmente, consideradas como uma das mais promissoras fontes alternativas para a produção de biodiesel. Variações nas condições de cultivo, aliadas ao cultivo em águas residuárias, são usualmente empregadas, visando maximizar o acúmulo de lipídeos a um custo relativamente baixo. Esse estudo objetivou investigar a influência de diferentes intensidades luminosas e da prédesinfecção por radiação ultravioleta na caracterização lipídica de microalgas cultivadas em lagoas de alta taxa, utilizando esgoto doméstico como meio de cultivo. Foram operadas em paralelo doze lagoas de alta taxa. Uma linha era composta de seis lagoas que receberam efluentes domésticos diretamente do reator UASB, e a outra linha de seis lagoas que tiveram como meio de cultivo efluente doméstico do UASB que passou por processo prévio de desinfecção ultravioleta. As unidades foram ainda cobertas com telas de sombreamento para o bloqueio de 9, 18, 30, 60 e 80% da radiação solar. Os resultados mostraram que os gêneros Chlorella e Desmodesmus foram os dominantes em todas as unidades. O teor de lipídeos totais não variou significativamente entre as unidades, ficando em torno de 9,5%. As unidades com maior bloqueio da radiação solar foram as que menos acumularam lipídeos. Além da radiação solar fotossinteticamente ativa medida no ar (PAR), as variáveis PAR subaquática, concentração de SSV e de clorofila a explicaram o acúmulo de lipídeos. Em termos de produtividade lipídica, a unidade com maior sombreamento e sem a pré-desinfecção UV foi a mais produtiva, com valor médio de 1,21 g. m-2.d-1. O perfil lipídico teve maior predominância dos ácidos graxos C16, C18:1 e C18:3. De forma geral, a condição com 60% de sombra e sem a pré-desinfecção UV, foi a que aliou as melhores características, em termos de quantidade e qualidade, dos lipídeos acumulados para produção de biodiesel.