ABSTRACT
ABSTRACT This work aimed to investigate algal diversity at the genus level in stabilization pond systems treating domestic wastewater and to evaluate the feasibility of an electroflotation by alternate current (EFAC) system for simultaneous microalgae separation and cell disruption. Evaluation of algal diversity showed that the genera Euglena and Chlorella were present in relatively high frequencies in five of the six effluents analyzed. The use of EFAC on an effluent that presented bloom of Chlorella achieved turbidity and chlorophyll-a removal efficiencies higher than 70 and 90%, respectively, after 70 minutes of operation. Total lipid yield for the Chlorella-rich biomass was 21.4±2.02%. Such high biomass lipid content demonstrates the potential for obtaining lipid-based biofuels from wastes. The current paper describes the first attempt, with promising results, at using electroflotation by alternate current for low cost, simultaneous microalgae harvesting and disruption.
RESUMO Este trabalho objetivou investigar a diversidade algal no que se refere a gênero em sistemas de lagoas de estabilização tratando esgoto doméstico, bem como analisar a viabilidade de um sistema de eletroflotação por corrente alternada para obter simultaneamente separação e ruptura celular. A avaliação de diversidade algal mostrou que os gêneros Euglena e Chlorella estiveram presentes com relativamente elevada frequência em cinco dos seis efluentes analisados. A aplicação de eletroflotação por corrente alternada em um efluente que apresentou elevada predominância de Chlorella alcançou eficiências de remoção de turbidez e clorofila-a maiores que 70 e 90%, respectivamente, depois de 70 minutos de operação. O rendimento de lipídios totais para a biomassa rica em Chlorella foi de 21,4±2,02%. Esse elevado teor lipídico demonstra potencial para obtenção de biodiesel de lipídios de efluentes. O presente artigo descreve uma primeira tentativa, com resultados promissores, da utilização de eletroflotação por corrente alternada para separação e ruptura celular simultânea com baixo custo.
ABSTRACT
Abstract This work aimed to evaluate the thermal and photo stability of the antioxidant potential (AP) of the Spirulina platensis biomass. Thermal stability was established at 25ºC, 40ºC and 50ºC for 60 days, in the dark, protected from light. Photo stability was evaluated using UV (15 W, λ = 265 nm) and fluorescent (20 W, 0.16 A, power factor FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) light for 90 days in capsules, glass and Petri dishes, at room temperature. The AP of the biomass in these conditions was determined at intervals (every 7 and 30 days in the studies of thermal and photo stability, respectively) using the induction of the oxidation of a lipid system by heat and aeration. In this lipid system, the biomass submitted to degradation was used as an antioxidant. The kinetics of the reaction was determined by the Arrhenius method. Thermal degradation was found to follow zero order kinetics, whereas photo degradation followed first order kinetics. The AP decreased 50% after 50 days at 25°C. At 40°C and 50°C, the AP decreased more than 50% after 35 and 21 days of exposition, respectively. The decrease of the AP of Spirulina was more sensible to UV and fluorescence light. After 30 days of exposition, the AP decreased more than 50% in all storage conditions tested. The antioxidant potential of Spirulina platensis is easily degraded when the biomass is exposed to heat and light, indicating the need for care to be taken in its storage.
Resumo Este trabalho objetivou avaliar a estabilidade térmica e a foto-estabilidade do potencial antioxidante (PA) da biomassa da Spirulina platensis. A estabilidade térmica foi avaliada a 25ºC, 40ºC e 50ºC por 60 dias. A foto-estabilidade foi avaliada usando luz UV (15 W, λ = 265 nm) e fluorescente (20 W, 0.16 A, fator de potência FP > 0.5, 50/60 Hz, 60 lm/w, 1200 lm) por 90 dias em cápsulas, vidro e placas de Petri. O PA da biomassa nessas condições foi determinado em intervalos de tempo (a cada 7 e 30 dias nos estudos de estabilidade térmica e foto-estabilidade, respectivamente), usando a indução da oxidação de um sistema lipídico por calor e aeração. Neste sistema lipídico, a biomassa submetida à degradação foi usada como antioxidante. A cinética da reação foi determinada pelo método de Arrhenius. A degradação térmica seguiu uma cinética de zero ordem, enquanto que a fotodegradação seguiu uma cinética de primeira ordem. O PA diminuiu 50% depois de 50 dias a 25°C. A 40°C e 50°C, o PA diminuiu mais de 50% depois de 35 e 21 dias de exposição, respectivamente. A diminuição do PA da Spirulina foi mais sensível à luz UV e fluorescente. Depois de 30 dias de exposição, o PA diminuiu mais de 50% em todas as condições de armazenamento testadas. O potencial antioxidante da Spirulina platensis é facilmente diminuído quando a biomassa é exposta ao calor e a luz, indicando a necessidade de cuidados durante seu armazenamento.