Food processing wastewater as feedstock for microalgae growth and nutrient removal

Resumo

A indústria da carne é responsável por gerar volumes elevados de água residual proveniente do processamento de carne (ARPC), altamente carregada em termos de nutrientes, carbono e sólidos suspensos. O seu descarte sem tratamento diminui a qualidade da superfície da água, podendo levar à morte da vida aquática e à eutrofização. Atualmente, o interesse na utilização de microalgas para tratar ARPC tem aumentado, assim como no potencial da sua utilização como um produto de base biológica, integrando o processo de tratamento no conceito de economia circular.
Neste estudo, a capacidade de um consórcio de microalgas tratar e crescer em ARPC sem pré-tratamento foi avaliada. A caracterização da ARPC de diferentes ciclos de produção revelou uma variabilidade elevada na sua composição em carbono e nutrientes. A viabilidade em tratar ARPC sem pré-tratamento, bem como a influência da comunidade microbiana nativa e do material sólido presentes na ARPC na remoção de nutrientes e crescimento de biomassa foram avaliadas. A água residual foi recolhida de uma fábrica de processamento de carne e era composta por uma mistura de água residual preveniente da lavagem dos bombos de cozedura e de água utilizada no processo de arrefecimento (1:1). O cultivo do consórcio em ARPC foi realizado em diferentes condições e a remoção de nutrientes e carbono, bem como o crescimento da biomassa, foram monitorizados durante o cultivo. O cultivo do consórcio em água residual sem pré-tratamento e em água residual esterilizada permitiu avaliar que a taxa de remoção da carência química de oxigénio da comunidade microbiana nativa da ARPC foi de 125,9 mg L-1 dia-1 nos primeiros oito dias, mas, na presença do consórcio de microalgas, a taxa de remoção aumentou para 138,3 mg L-1 dia-1. Como a ARPC foi utilizada sem nenhum pré-tratamento, em todas as condições testadas observou-se um aumento do azoto total e ião amónio talvez devido à dissolução dos sólidos suspensos. O crescimento da biomassa foi maior no cultivo com ARPC sem pré-tratamento do que com a esterilizada, provavelmente devido ao efeito sinérgico estabelecido entre as duas comunidades. A remoção de carbono e o crescimento das microalgas não foram afetados negativamente pela presença de sólidos, sustentando a hipótese de que a ARPC pode ser utilizada para a produção de biomassa sem a necessidade de tratamento prévio, sendo potencialmente mais viável economicamente.
A análise molecular dos isolados de microalgas cultiváveis revelou que estes pertencem a dois géneros da classe Trebouxiophyceae, Micractinium e Chlorella.

Data do prémio	11 fev. 2021
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Catarina Leite Amorim (Supervisor), Paula M. L. Castro (Co-Orientador) & Ana Sofia Oliveira (Co-Orientador)