Aplicação de modelos de sedimentação em batelada para sistema de floculação-sedimentação de microalgas Acutodesmus obliquus

Abstract

Os biocombustíveis são importantes alternativas para substituição de combustíveis fósseis e a busca por matérias-primas para sua produção é de relevante importância no cenário atual. Dentre elas estão as microalgas, que são espécies de fácil adaptação a diversas condições e que ocupam menor área quando comparada ao cultivo das oleaginosas. O principal fator limitante para a produção de microalgas em larga escala é o custo envolvido no processo. Os métodos de separação das microalgas do meio de cultivo representam 20 a 30% do custo total, e a determinação das técnicas de menor custo de separação é fator determinante no processo. A separação de microalgas por floculação-sedimentação é vantajosa devido ao baixo custo envolvido. Este trabalho avaliou a floculação-sedimentação das microalgas A. obliquus em regime batelada e ajustou-se os dados experimentais através de quatro modelos encontrados na literatura. Os modelos, os quais relacionam velocidade de sedimentação e concentração (vsed = f(C)), são: Vesilind, Takács, Cole e Diehl. Os modelos exponenciais, de Vesilind e Takács ajustaram os dados satisfatoriamente, com valores de R2 equivalentes a 0,961 e 0,980, respectivamente. O modelo de Cole apresentou o pior ajuste, com o menor valor de R2 (0,796) e maior variância estimada (1,804). O modelo de Diehl foi aquele que atingiu o melhor ajuste, com R2 igual a 0,992 e menor variância estimada (0,077), além de menores incertezas dos parâmetros ajustados. Por ser um modelo de lei de potência, Diehl ajustou satisfatoriamente desde suspensões de baixa concentração (sedimentação discreta) a suspensões de concentração elevada (sedimentação com compressão). O conhecimento do comportamento da função velocidade é essencial para o projeto de sedimentadores e estimativa das operações contínuas dos mesmos.