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Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Several researches suggests heterotrophic metabolism in some strains of cyanobacteria, allowing its application in the development and consumption of organic molecules and nutrients in wastewater. Vinasse is the main wastewater from sugarcane processing, both in terms of composition and volume, and this presents a considerable variation in chemical composition, directly affecting their relationship carbon:nitrogen (C/N). Aphanocapsa holsatica is a unicellular cyanobacterium with proven foto-heterotrophic growth. Geitlerinema sp it is a filamentous cyanobacterium that has the ability to form aggregates, sedimenting in culture medium. In this context, the study aimed to evaluate the cultivation of cyanobacteria in sugarcane vinasse adjusted with different initial C/N ratio. The experiments were firstly set up in shake flasks for screening of the C/N ratio that allowed the largest biomass production and/or carbon and nitrogen uptakes. In the C/N ratio selected, experiments were set up in a bench bioreactor, with aeration and mixing, in addition to online monitoring of pH and gases. Results showed growth of both microorganisms to the C/N ratio range tested, with high productivities in 5 and 40 and larger carbon and nitrogen removal by Geitlerinema. In the bench bioreactor, Aphanocapsa presents low oxygen demand, carbon and nitrogen removal about 25 and 18%, respectively, and a maximum specific growth rate about five times higher (0.5 h-1) obtained in the shake flasks. For Geitlerinema sp, in C/N ratio 5 presents carbon consumer first-order kinetics, enabled high removals around 85%. Experimental data indicate the feasibility of growing in both cyanobacteria vinasse in the C N ratio range from 5 to 40, with high conversion of biomass to unicellular cyanobacterium and high carbon removal for filamentous cyanobacterium. / Diversas pesquisas indicam metabolismo heterotrófico em algumas linhagens de cianobactérias, possibilitando sua aplicação na incorporação e consumo de moléculas orgânicas e nutrientes em águas residuárias. A vinhaça constitui a principal água residuária do setor sucroenergético, tanto em termos de composição quanto de geração, sendo que esta apresenta uma considerável variação em termos de composição química, afetando diretamente a sua relação carbono:nitrogênio. Aphanocapsa holsatica é uma cianobactéria unicelular com comprovado crescimento fotoheterotrófico. Geitlerinema sp é uma cianobactéria filamentosa que apresenta a capacidade de formar agregados, sedimentando naturalmente em meios de cultivo. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar o cultivo das cianobactérias em vinhaça de cana-de-açúcar ajustada com diferentes razões C/N iniciais. Os experimentos foram conduzidos primeiramente em sistema de frascos agitados para seleção da razão C/N que possibilitava a maior produção de biomassa e/ou consumo de carbono e nitrogênio do meio. Na razão C/N selecionada, foram conduzidos ensaios em biorreator de bancada, com ajuste de aeração e agitação, além do monitoramento em linha de pH e gases. Os resultados indicaram crescimento de ambos micro-organismos para a faixa de razão C/N testada, com elevadas produtividades na razão C/N 5 e 40 e maiores remoções de carbono e nitrogênio para Geitlerinema. O ensaio em biorreator de bancada com Aphanocapsa indicou baixa demanda de oxigênio, remoções de carbono e nitrogênio em biorreator da ordem de 25 e 18%, respectivamente, além de uma velocidade específica de crescimento máximo cerca de cinco vezes superior (0,5 h-1) ao obtido em frascos agitados. Para Geitlerinema sp. na razão C/N 5, cinética de consumo de carbono de primeira ordem possibilitou elevadas remoções em torno 85% em biorreator de bancada. Os dados experimentais indicam a viabilidade do cultivo de ambas cianobactérias em vinhaça na faixa de razão C/N de 5 a 40, com elevada conversão em biomassa para a cianobactéria unicelular e elevada remoção de carbono para a cianobactéria filamentosa.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7472 |
| Date | 31 March 2016 |
| Creators | Fonte, Jéssica Cristina |
| Contributors | Bastos, Reinaldo Gaspar |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus Araras, Programa de Pós-graduação em Agricultura e Ambiente (Campus ARARAS), UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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