RELATÓRIO FINAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca - CEFET/RJ Diretoria de Pesquisa e Pós-Graduação - DIPPG Coordenadoria de Pesquisa e Estudos Tecnológicos - COPET

RELATÓRIO FINAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

UDE DE MICROALGAS NA BIORREMEDIAÇÃO DE METAIS PESADOS PRESENTE EM

EFLUENTES LÍQUIDO E SUCESSIVA OBTENÇÃO DE MATÉRIA-PRIMA LIPÍDICA

Aluno(s):

Fernanda Dorea Rodrigues (Eng. Mecânica / 4° período) Bolsista Cnpq.

Orientador:

Carla Cristina Almeida Loures.

Angra dos Reis, RJ - Brasil

Julho/ 2019

RESUMO

O presente trabalho teve como objetivo estudar o cultivo da microalga Chlorella sp em regime mixotrófico, utilizou-se como base para o meio de cultivo águas residuais. Para tal, duas especificidades foram propostas: estudo da absorção de metais pesados e a tolerância de crescimento microalgal no efluente analisando a produtividade celular e o teor de lipídeos, para que pudessem ser usados como fonte de matéria prima na produção de biodiesel. O cultivo foi realizado em fotobiorreator semifechado de baixo custo em escala de bancada. A microalga marinha usada foi do gênero Chlorella sp, pertencente ao laboratório de Bioenergia e Meio Ambiente localizado no CEFET/Angra dos Reis. O experimento foi conduzido ao longo de 7 dias no fotobiorreator de capacidade máxima de 500 ml cada um, com volume total de trabalho de 2 litros. A aeração foi realizada através de compressor de ar localizado no centro do fotobiorreator, conectado por mangueiras de silicone. O trabalho foi realizado em temperatura ambiente, com intensidade luminosa contínua de 150 lux, fornecida através de lâmpadas fluorescentes e de LED de 40 Watts. A concentração inicial das células foi de 10% (v/v) para inoculação de ambos fotobiorreatores. O meio de cultivo para manutenção do crescimento celular foi (f/2) modificado, preparado em água de mar esterilizada. O meio de cultivo utilizado para o experimento foi o efluente oriundo da Estação de Tratamento de Esgoto da Vila residencial de Praia Brava, cedido gentilmente pela Eletronuclear. Para a determinação da densidade celular inicial e final foi retirada uma alíquota de 1 ml para contagem em câmara de Neubauer em microscópio óptico. A caracterização do efluente in natura e tratado foi realizado mediante o emprego de métodos estabelecidos por Standard methods em termos de DQO, Nitrato e Fósforo. A microalga utilizada neste estudo foi eficiente na remoção de DQO e dos nutrientes, Nitrato e Fósforo, atingindo remoções da ordem de 40,74%, 95,95% e 74,40% respectivamente, bem como na redução do percentual de Cromo e Níquel presentes no efluente da ETE da Eletronuclear. Diante dos resultados mencionados pode-se considerar que a microalga utilizada no estudo é promissora na obtenção de biomassa para aplicações biotecnológicas, bem como, na remediação de águas residuais, minimizando os custos de produção para fins, tal como, produção de biocombustível.

PALAVRAS CHAVE: Microalgas; Águas residuais; Biorremediação; Fotobiorreator.

LISTA DE FIGURAS

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Figura 1 – Microalga Chlorella beyerinck, ermersonii, fusca, homosphaera, luteoviridis, minutíssima,

poder, protothecoides, pyrenoidosa, sorokiniana, vulgarise

zofingiensis 2

Figura 2 - Crescimento de microalga em função dos nutrientes disponíveis 3

Figura 3 - Tanques abertos “Circular pond” (a) e “raceway pond” (b) 4

Figura 4 - Produção industrial de microalgas em fotobiorreatores 5

Figura 5 - Chlorella sp 7

Figura 6 - Cultivo de cepas de Microalga Chlorella sp em fotobiorreator de baixo custo 8

Figura 7 - Câmara de Neubauer (a) e Microscópio óptico (b) 9

Figura 8 - Biomassa por meio do processo de floculação (a) e Biomassa filtrada (b) 10

Figura 9 - Gráfico do percentual de redução de Nitrato e Fósforo 10

Figura 10 - Gráfico do percentual de redução de DQO 10

Figura 11 - Crescimento celular do efluente estudado, no Início do experimento (a) e após sete dias

(b) 11

Figura 12 – Crescimento celular do efluente estudado nos fotobiorreatores, redução de Cromo (Cr)

e Níquel (Ni) 11

LISTA DE TABELAS

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Tabela 1 - Reagentes utilizados na composição do meio f/2 8

LISTA DE ABREVIAÇÕES

DQO Demanda química de oxigênio

v/v Volume por volume

T Tempo de cultivo

CO2 Dióxido de carbono

SUMARIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 1

1.1 - Cultivo de microalgas em geral ................................................................................................ 1