Procesos de upstream y downstream en la producción de biomasa de microalgas

 

Authors

Mosquera Ayora, Felipe

Format

BachelorThesis

Status

publishedVersion

Description

Microalgae biomass production represents an important and promising technology for the development of renewable and sustainable products. These microorganisms can be produced in desertic zones without compromising arable land or water resources; microalgae production systems can be configured to use waste water, and also carbon dioxide from exhaust gases, like those from thermoelectric plants or other industries. This gas is fixed during the microalgae growth. In this research, upstream and downstream processes for microalgae production were studied. Among the upstream processes, strain isolation techniques, biomass production systems, design and set up of photobioreactor, were performed. The downstream processes included: flocculation, sedimentation, Centrifugation and Drying. Two microalgae strains were cultivated: Chorella Vulgaris and Arthrospira Plantensis (known as Spirulina). With the Spiriluna strain, typical microbial growth phases such as lag phase, acceleration, exponential phase and deacceleration, were observed in the 7.5L photobioreactor. The Chlorella Vulgaris did not shown a well defined growth pattern, and it study was principally made over the biomass recuperation processes (Downstream). The Chlorella V. biomass produced from the bioreactors were recovered in a 95%, using centrifugation; however the processed volume and the recovery time with this method were inferior, to those processed using flocculation-sedimentation. With the flocculation 65% of the biomass were recovered.
La producción de biomasa microalgal es una importante y prometedora tecnología en cuanto al desarrollo de productos sustentables y renovables. Estos microorganismos pueden ser producidos en zonas desérticas sin comprometer suelos cultivables o recursos hídricos mayores a los usados por cultivos terrestres, incluso puede configurarse el sistema de producción para que utilice aguas residuales, así como utilizar emisiones de dióxido de carbono, como el emitido por plantas termoeléctricas u otras industrias. Este gas es fijado durante el crecimiento microalgal. En la presente investigación se estudiaron los procesos de upstream y de downstream de biomasa microalgal. Los procesos de upstream consistieron: selección y obtención de cepas microalgales, estudio de sistemas de producción y diseño e implementación de un fotobiorreactor. Los procesos de downstream incluyeron la recuperación de la biomasa por medio de: floculación, sedimentación, centrifugación y secado. Se cultivaron dos cepas de microalgas: Chrorella Vulgaris y Arthrospira Plantensis (conocida comúnmente como Spirulina). En el fotobiorreactor con airlifting de 7.5L la cepa de Spirulina presentó fases bien definidas de crecimiento típicas de microorganismos, como: aclimatización, crecimiento exponencial y desaceleración. En el caso de la Chlorella no se observó fases de crecimiento tan claramente distinguibles y el estudio de esta cepa se basó principalmente en operaciones de recuperación de su biomasa (Downstream). La biomasa de Spirulina se recuperó en casi el 100% con un proceso básico de separación sólido-líquido de filtración al vacío. La biomasa de Chlorella Vulgaris, se recuperó mediante varias operaciones unitarias. Se recuperó en proporciones superiores al 95% con la centrifugación, sin embargo el volumen de procesamiento y el tiempo de recuperación fueron inferiores a las que se pudo obtener mediante floculación con la cual se obtuvo alrededor de 65% de recuperación.

Publication Year

2015

Language

spa

Topic

Biomasa
Procesos Químicos
Cultivo de Algas
Producción
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA QUÍMICA

Repository

Repositorio Universidad San Francisco de Quito

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http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/4160

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