Biomassa de microalgas : separação da microalga marinha nannochloropsis oculata por coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido

Abstract

As microalgas são microrganismos fotossintetizantes que possuem uma alta produtividade por área e não necessitam de terrenos agriculturáveis, nem água agriculturável. Neste trabalho foi avaliado um processo de coleta com uso dos processos físico-químicos de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido (FAD) para a microalga marinha Nannochloropsis oculata. Uma varredura com coagulantes inorgânicos (Al2(SO4)3 e FeCl3), polieletrólitos catiônicos naturais (Veta Organic®, Tanfloc SL®, Tanfloc SG® e amido de milho modificado) e floculantes catiônicos sintéticos (polímeros catiônicos da SNF Floerger®) de diferentes características foi realizada. Este trabalho demostrou ser possível atingir altas eficiências de coleta mesmo para uma alga de tamanho reduzido (2-4 m) em meio marinho, além de utilizar reagentes orgânicos renováveis que não precisam ser removidos no processamento e ser um método rápido que pode ser aplicado em regime contínuo. Eficiências de remoção das microalgas da suspensão maiores que 90% foram atingidas nas seguintes condições: a) FeCl3 100 mg.g-1; b) FeCl3 80 mg.g-1 e 3,75 mg.g-1 FO SH 4800; c) FeCl3 32,5 mg.g-1 e 12,5 mg.g-1 amido de milho modificado; d) Tanfloc SL® 640 mg.g-1; e) Veta Organic® 750 mg.g-1; f) Veta Organic® 490 mg.g-1 e 12,5 mg.g-1 amido de milho modificado, sendo a flotação conduzida com 30% de reciclo e 392,27 kPa de pressão de saturação. A quantidade de reagentes utilizados e a eficiência dos processos foram similares aos utilizados na literatura. Contudo, este trabalho demonstra a eficácia de polieletrólitos orgânicos provenientes de taninos. Além disso, encontraram-se bons resultados com o uso de amido de milho como floculante em meio com salinidade 33 g.L-1 próxima a da água do mar.

Microalgae are photosynthetic microorganisms that have a high yield per area and do not require fertile land or agricultural quality water. This study evaluated the physical-chemical processes of coagulation, flocculation and dissolved air flotation (DAF) to harvest marine microalgae Nannochloropsis oculata. A scan of inorganic coagulants(Al2(SO4)3 e FeCl3), cationic natural polyelectrolytes (Veta Organic®, Tanfloc SL®, Tanfloc SG® and modified corn starch)and cationic synthetic flocculants and with different characteristics (SNF Floerger® cationic polymers) was performed. The main contribution of this work was to achieve high efficiencies even for harvesting of small size microalgae (2-4 m); also it used renewable organic reagents which do not need be removed downstream. The process is quick and can be applied on a continuous regime. Removal efficiencies greater than 90 % were achieved in the following scenarios: a) FeCl3 100 mg.g-1;b) FeCl3 80 mg.g-1 e 3,75 mg.g-1 FO SH 4800; c) FeCl3 32,5 mg.g-1 e 12,5 mg.g-1 modified corn starch; d) Tanfloc SL® 640 mg.g-1; e)Veta Organic® 750 mg.g-1; f) Veta Organic® 490 mg.g-1 e 12.5 mg.g-1 modified corn starch. The flotation process was conducted with 30% recycle and 392,27kPasaturation pressure. The amount of reagents and process efficiency were similar to those found in the literature. However, this work demonstrates the effectiveness of organic polyelectrolytes from tannins in sea water which have not been studied yet. Furthermore, good results were found using corn starch as a flocculant in 33 g.L-1salinity medium.