Recuperação da microalga Scenedesmus sp. por meio de diferentes coagulantes naturais

Abstract

A coagulação-floculação pode ser usada para recuperação de microalgas, tendo em vista sua eficiência, simplicidade e custos reduzidos. Por meio da adição de coagulantes é possível desestabilizar as cargas superficiais das microalgas e recuperar sua biomassa. O uso de coagulantes químicos, como poliacrilamida, podem causar contaminações ao ambiente e danos à saúde humana. Portanto, estudos com coagulantes naturais como quitosana, Moringa oleifera e Guazuma ulmifolia, são inovadores. Dessa forma, nesse trabalho objetivou-se avaliar a eficiência da separação da biomassa da microalga Scenedesmus sp. por meio da coagulação-floculação, utilizando-se poliacrilamida, quitosana, M. oleifera e G. ulmifolia, otimizando-se as condições por meio de delineamento composto central rotacional. Poliacrilamida e quitosana apresentaram eficiências superiores a 90% e 70%, respectivamente. As doses ótimas foram 13,3 mg L -1 de polímero sintético e 5 mg L -1 de quitosana, e pH ótimo de 6,5, faixa natural das microalgas. A quitosana é considerada onerosa em escala plena devido aos elevados custos de aquisição. Em relação à M. oleifera e G. ulmifolia, estudou-se dose, pH e tempo de sedimentação como variáveis independentes. Encontraram-se eficiências superiores a 70% e 60%, respectivamente. As doses ótimas obtidas foram de 80 mg L -1 de M. oleifera e 30 mg L -1 de G. ulmifolia, ambos em pH 4, e tempos de sedimentação de 30 e 3 min para M. oleifera e G. ulmifolia. Assim, esses coagulantes naturais são promissores e podem ser utilizados na coagulação-floculação para recuperação de biomassa de Scenedesmus sp., minimizando o uso de coagulantes sintéticos. Palavras-chave: Quitosana. Moringa oleifera. Guazuma ulmifolia. DCCR.

Coagulation-flocculation can be used for microalgae recovery, considering its efficiency, simplicity and low costs. Through the addition of coagulants, it is possible to destabilize the microalgae surface loads and recover their biomass. The use of chemical coagulants, such as polyacrylamide, can cause environmental contamination and damage to human health. Therefore, studies with natural coagulants such as chitosan, Moringa oleifera and Guazuma ulmifolia, are innovative. Thus, this study aimed to evaluate the efficiency of Scenedesmus sp. biomass recovery through coagulation-flocculation, using polyacrylamide, chitosan, M. oleifera and G. ulmifolia, optimizing the conditions through central composite rotational design. Polyacrylamide and chitosan presented efficiencies >90% and >70%, respectively. The optimum doses were 13.3 mg L -1 of synthetic polymer and 5 mg L -1 of chitosan, and an optimum pH of 6.5, the natural range of microalgae. Chitosan was considered unfeasible on a full scale due to high acquisition costs, so other natural coagulants should be studied. Regarding M. oleifera and G. ulmifolia, dose, pH and settling time were studied as independent variables. Efficiencies above 70% and 60% were found, respectively. The optimal doses obtained were 80 mg L -1 of M. oleifera and 30 mg L -1 of G. ulmifolia, both at pH 4, and settling times of 30 and 3 min for M. oleifera and G. ulmifolia. Thus, these natural coagulants are promising and they can be used in coagulation-flocculation to recover Scenedesmus sp. biomass, minimizing the use of synthetic coagulants. Keywords: Chitosan. Moringa oleifera. Guazuma ulmifolia. CCRD.