BioAlga+: aplicabilidade da economia circular na produção de biomassa algal

Abstract

De acordo com Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação, os maiores produtores de efluentes líquidos da indústria de lacticínios em Portugal é o subsetor do queijo. As dificuldades no tratamento destes efluentes ocorrem pelas suas características físico-químicas, nomeadamente a quantidade de matéria orgânica proveniente das diversas possibilidades de processamento do leite. Acresce, o alto potencial de poluição devido ao aumento da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), caracterizada pela quantidade de oxigênio consumido na degradação da matéria orgânica no meio aquático por processos biológicos. Neste trabalho, o potencial de valorização do soro de queijo é explorado utilizando a microalga Chlorella vulgaris, como forma da valorização desse subproduto na transformação de um biofertilizante a base de microalgas. Atualmente a produção de microalgas em escala industrial em muitos casos acarreta altos custos operacionais. De forma a reduzir estes custos, fontes de nutrientes de fluxo de resíduos, como o soro de queijo, podem ser utilizados ao invés de meios de crescimentos com substratos refinados. O soro de queijo é avaliado como fonte de nutrientes para o crescimento de Chorella vulgaris, bem como são avaliados os seus benefícios quanto ao crescimento das microalgas. A fim de melhorar, o processo de crescimento, foram feitos estudos da sua otimização em diferentes tipos de sistemas de produção. Constatou que os resultados em relação à produtividade alcançados em laboratório dependem de vários fatores, nomeadamente da época de recolha do efluente, do inóculo, do tipo de alimentação ao reator e de parâmetros físico-químicos. Observou-se que a produtividade diária otimizada foi de aproximadamente 27x106 células por mL de cultura. A aplicabilidade de um biofertilizante à base de microalgas, foi testada no desenvolvimento de sementes, Lactuca sativa, em relação à germinação e desenvolvimento do caule e radícula. Aqui, os resultados mostraram que o fator preponderante foi a época de recolha do efluente. O crescimento das microalgas diminuiu a toxicidade do efluente recolhido janeiro/março e simultaneamente levaram ao maior comprimento do caule das sementes germinadas. À vista disso, o estudo da viabilidade económica neste trabalho, apontou uma fonte alternativa na redução dos custos de produção, bem como delineou os principais tópicos do plano de negócios com vista à criação da BioAlga+.

According to the National Institute of Engineering, Technology and Innovation, the largest producers of liquid effluents from the dairy industry in Portugal is the cheese subsector. The difficulties in treating these effluents occur due to their physical-chemical characteristics, namely the amount of organic matter from the various milk processing possibilities. In addition, the high potential of pollution is also due to the increase of Biochemical Oxygen Demand (BOD), characterized by the amount of oxygen consumed in the degradation of organic matter in the aquatic environment by biological processes. In this work, the potential of valorization of cheese whey is explored using the microalgae Chlorella vulgaris, as a way of valorization of this by-product in the transformation of a biofertilizer based on microalgae. Currently, the production of microalgae on an industrial scale in many cases entails high operating costs. To reduce these costs, alternative nutrient sources from waste streams, such as cheese whey, can be used instead of growth media with refined substrates. In this work, cheese whey is evaluated as a source of nutrients for the growth of Chorella vulgaris, and its benefits for microalgae growth are assessed. To improve, the growth process, studies of its optimization in different types of production systems were carried out. It was found that the results in relation to productivity achieved in the laboratory depend on several factors, namely the time of collection of the effluent, the inoculum, the type of feed to the reactor and physico-chemical parameters. It was observed that the optimized daily productivity was approximately 27x106 cells per mL of culture. The applicability of a microalgae-based biofertilizer, was tested on the development of seeds, Lactuca sativa, in relation to germination and development of stem and radicle. Here, the results showed that the predominant factor was the time of collection of the effluent. The growth of microalgae decreased the toxicity of the effluent collected January/March and simultaneously led to greater stem length of the germinated seeds. In view of this, the study of economic feasibility in this work, pointed an alternative source in reducing production costs, as well as outlined the main topics of the business plan in order to create BioAlga+.