Examinando por Materia "Microalgas"

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    Biomass production of Scenedesmus sp. and removal of nitrogen and phosphorus in domestic wastewater
    (Universidad del Valle, 2017-01-30) Acevedo, Stephanie; Peñuela, Gustavo A.; Pino, Nancy J.
    (Eng) Domestic wastewater (DW) has been used as a substrate for both microalgae biomass production and nutrient removal. Biological treatment with photosynthetic microalgae provides aeration, reducing operating costs and the risk of volatilization of contaminants. It also provides oxygen to the bacteria for degradation of organic compounds. In this study, a microalga was isolated and identified as Scenedesmus sp. An experimental trial was performed using synthetic wastewater with different concentrations of N (40, 90 and 150 mg/L) and P (4, 15 and 50 mg/L). Each assay was inoculated with 1x106 cells/ml under 16h of continuous light at 50-µmol m-2 s-1 at and 120 rpm for 7 days. Samples were taken at 0, 3, 5 and 7 days to determine the growth of microalgae and the concentration of nitrates, ammonium and phosphorus. The same treatment was carried out using real DW. Synthetic water of low and medium concentration had higher removal percentages. These were between 50 and 60 for nitrogen and 40 and 70 for phosphorus, with a maximum growth of 1x107 cells /ml. For real DW, the removal was 65% for phosphorus and 80% for nitrogen. These results suggest Scenedesmus sp could be used to treat DW, enhancing nutrient removal and obtaining biomass for other purposes.
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    Efecto de la productividad primaria y biomasa del fitoplancton sobre la emisión de CO2 en la Laguna de Sonso, Valle del Cauca
    (Universidad del Valle, 2013) Pantoja Concha, Carolina Isabel; Peña Salamanca, Enrique Javier; Giraldo, Alan
    El dióxido de carbono (CO2) es uno de los gases asociados al cambio climático, puede tener diferentes fuentes y sumideros, entre las que se encuentran los cuerpos de agua lénticos. Para comprender la interacción del CO2 en este tipo de ambientes, es necesario realizar estimaciones de la tasa de producción fitoplanctonica, debido a su papel modulador del flujo de carbono. En este documento se presentan los resultados del an´alisis de la influencia de la productividad primaria y biomasa del fitoplancton sobre la emisión de CO2 en la Laguna de Sonso, partiendo de 12 muestreos mediante el uso del método de botellas claras-oscuras para medir productividad, un fluorometro para medir biomasa fitoplanctónica, y camaras estaticas para establecer el CO2 disponible. La productividad, biomasa y CO2 promedio fueron de 161,35mg-C-fijado/m3/h, 38,73mg/m3 y 0,78g/m2/d respectivamente. No se detectaron diferencias significativas espaciales en la productividad (p=0,62), biomasa (p=0,13) y emisión de CO2 (p=0,69); aunque si se detectaron diferencias temporales para productividad (p=0,032), biomasa (p=0,04) y CO2 (p=0,04). Probablemente, este patrón estuvo relacionado con la variación climática, ya que en periodos de lluvias la materia orgánica depositada en el sedimento queda muy lejos de la capa fótica, influenciando directamente la distribución vertical del fitoplancton. Mientras que en épocas secas el efecto del viento favorece los procesos de mezcla, proporcionando una mejor distribución de los nutrientes, optimizando la eficiencia fotosintética e incrementando la captación de CO2, resultando en una alta correlación entre la productividad (rs=0,76 y 0,97), biomasa (rs=0,51 y 0,65) y la emisión del mismo.
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    Eliminación de compuestos farmacéuticos mediante un tratamiento acoplado con microalgas y electro-oxidación a pH circumneutral : estudio a escala de laboratorio
    (Universidad del Valle, 2023) Gómez Gómez, Deysi Daniela; Madera-Parra, Carlos Arturo
    La presencia de microcontaminantes como los compuestos farmacéuticos en cuerpos de agua, es debido a la cultura de la automedicación y la creciente industrialización de las farmacéuticas. Junto con las bajas o nulas eficiencias de eliminación de estos compuestos por parte de las tecnologías convencionales para el tratamiento de las aguas residuales, situación que ha generado preocupación en las últimas décadas sobre su impacto en la vida acuática y la salud humana, por lo que se han investigado otras tecnologías adicionales de tratamiento para su eliminación, aunque estas pueden mineralizar totalmente los compuestos farmacéuticos tienden a ser costosas, es por ello que su combinación con un tratamiento biológico reduce los costos operativos. El objetivo de este estudio fue evaluar a escala de laboratorio la mejor configuración de dos tratamientos acoplados que combinan un sistema algal con un proceso de electro-oxidación a pH circumneutral para la eliminación de compuestos farmacéuticos presentes en el efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) Cañaveralejo de la ciudad de Santiago de Cali (Colombia). En el proceso de electro-oxidación para ambas se llevó a cabo utilizando ánodos y cátodos de electrodo de diamante dopado con boro (celda BDD/BDD) con una intensidad de corriente de 0,3 A y un tiempo de electrolisis de una hora. El tratamiento con microalgas para ambos acoples tuvo una duración de 7 días en un cuarto ambiental bajo condiciones controladas como una irradiancia de 2,14 μmol/m2s y aireación continua mediante una bomba eléctrica con una velocidad de flujo de 1 L/min. Los acoples se denominaron tratamiento 1 (T1) y tratamiento 2 (T2), la configuración del T1 consta de un proceso de electro-oxidación como pos-tratamiento del sistema basado en microalgas y el T2 viceversa, es decir, consistió en colocar el proceso de electro-oxidación como pre-tratamiento del sistema con microalgas. El estudio realizo en las instalaciones de la Universidad del Valle (edificio E27 y E20), se tomaron muestras para cada acople después de cada tratamiento bilógico basado en microalgas y del proceso de electro-oxidación dando un total de 5 muestras durante todo el estudio, incluyendo la del efluente de la PTAR-Cañaveralejo con el fin de conocer las concentraciones de los compuestos farmacéuticos, por el paso de cada tratamiento. La preparación de las muestras consistió en una doble filtración utilizando filtros de fibra de vidrio y de membrana de celulosa con porosidades de 1,5 y 0,45 μm respectivamente. Posteriormente, las muestras fueron envasadas en termos de acero inoxidable y conservadas en refrigeración a una temperatura de 4°C hasta su envío al laboratorio DVGW-Technologiezentrum Wasser en Karlsruhe, Alemania, en donde se llevó a cabo el análisis químico para identificar los compuestos farmacéuticos y sus concentraciones. Ambos tratamientos acoplados mostraron eficiencias de eliminación entre el 68-99% para el grupo de compuestos pertenecientes a los analgésicos y antiinflamatorios (paracetamol, ibuprofeno, diclofenaco, ketoprofeno y naproxeno). Las eficiencias de eliminación más altas se presentaron para los compuestos como el paracetamol y el ibuprofeno, con valores >99%. Sin embargo, la configuración del T1 presentó una mejor eficiencia de eliminación de compuestos farmacéuticos en comparación con el T2, con una eliminación promedio de 50,0% vs. 43,0%, respectivamente. Este estudio demostró que el tratamiento bioelectroquímico acoplado a un sistema natural biológico es eficiente en la eliminación de los compuestos farmacéuticos estudiados y que el T1 es la mejor configuración debido a que el tratamiento con microalgas redujo la presencia de carga orgánica e inorgánica en un 63%, lo que permitió que el proceso de electro-oxidación eliminara los compuestos farmacéuticos recalcitrantes, es decir los que son difíciles de eliminar o remover mediante procesos biológicos.
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    Estudio de factibilidad técnica para la obtención de proteína a partir de biomasa residual de la microalga chlorella vulgaris
    (Universidad del Valle, 2014) Palacios García, David; Pérez Bustos, Héctor Fabio; López Galán, Jorge Enrique
    Las microalgas son fuente de diversos bioproductos como lo son los aceites, los carbohidratos y las proteínas. La producción de biocombustibles de microalga bajo el concepto de biorrefinería implica un aprovechamiento integral de la materia prima, de los insumos y procesos con el propósito de incrementar la rentabilidad. Durante la extracción de lípidos de microalga se obtiene una biomasa residual remanente que necesita ser aprovechada para contribuir al concepto de biorrefinería. La proteína es un producto de alto valor agregado y nutricional que puede extraerse de ésta biomasa remanente. En la presente investigación se extrajo proteína a partir de biomasa residual libre de solventes, remanente de la extracción de lípidos. Se utilizó la solubilización de proteína en medio acuoso alcalino como método de extracción y se evaluaron los efectos del pH (8.412.6), la temperatura (24-66ºC), la relación biomasa:agua (1:20-1:40), la agitación (200380 rpm) y el tiempo (2-20 h) en el rendimiento. El mayor rendimiento de obtención de proteína fue de 11,7% y se obtuvo a un pH de 10.5, 66ºC, relación biomasa:agua igual a 1:40, 200 rpm y 8 horas. A estas mismas condiciones el rendimiento encontrado para biomasa fresca fue de 17%; 5.3% superior al reportado para biomasa residual. La pérdida de proteína por el proceso de extracción de lípidos equivale al 5.9%. Se empleó la liofilización como método para concentrar la proteína solubilizada, obteniendo un producto final incoloro de 18.5% de proteína en base seca.
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    Evaluación de la reducción de nitrógeno, fosforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca por medio de un sistema algal.
    (Universidad del Valle, 2021) Campo Chicangana, Yarik Xairy; Rodríguez Victoria, Jenny Alexandra; Bautista Carrillo, Jonathan Arturo
    El agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca se caracteriza por presentar un alto potencial de aprovechamiento biológico, ya que dispone de fuentes de carbono fácilmente asimilables (carbohidratos solubles, lípidos) y nutrientes, moléculas que son necesarias en el desarrollo de cultivos de microalgas. Sin embargo, deben presentarse condiciones favorables en el cultivo para que las microalgas puedan adaptarse al sustrato y maximizar el crecimiento con la respectiva depuración del efluente. Factores como la limitación de nutrientes, concentración inicial del inóculo, pH, carga orgánica del efluente, temperatura, luz, entre otros, pueden promover o inhibir el crecimiento de las microalgas dependiendo de los rangos óptimos para cada especie. En el presente trabajo se evaluó la influencia de los factores relación sustrato/biomasa (S/X) y el pH, en la reducción de nitrógeno, fósforo y DQO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca, utilizando la microalga Chlorella sp. Así mismo, se evaluó el efecto de los factores en el crecimiento de biomasa microalga. La relación S/X se evaluó mediante 3 niveles (100, 50, 30 g DQO por g inóculo) y el pH mediante 2 niveles (7,5 y 6,5). La relación S/X se obtuvo al mantener la concentración inicial de inóculo constante (0,5 gL1 ), mientras que la concentración de sustrato se varió por medio de diluciones. La concentración del inóculo se obtuvo después de un periodo de aclimatación que duró 20 días. El ensayo experimental se realizó después del periodo de aclimatación, con una duración de 13 días, durante ese tiempo se monitoreo el pH, concentración de Ortofosfatos, concentración de Nitrógeno amoniacal total (NAT) y crecimiento de biomasa. Con los datos obtenidos se determinó el porcentaje de reducción, consumo y tasa de consumo de nutrientes y DQO, así como la productividad y Biomasa máxima (Bmax). Los resultados permitieron concluir que al incrementar la relación S/X, se optimizaba la reducción de DQO y nutrientes, lo cual se corroboró en el análisis estadístico (p<0,05). El tratamiento que presento el mejor comportamiento durante la fase experimental fue T1B (S/X=100; pH=7,5), con porcentajes de reducción, consumo y tasa de consumo de DQO iguales a: 94,27 ± 1,27 %, 3.697,56 ± 71,24 mg, 284,43 ± 5,48 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de nitrógeno se obtuvieron los siguientes resultados: 98,24 ± 0,66 %, 6,11 ± 2,12 mg, 0,47 ± 0,16 mgL-1d -1 respectivamente. Para la reducción de Ortofosfatos se obtuvieron los siguientes resultados: 85,46 ± 2,55 %, 17,70 ± 1,44 mg, 1,36 ± 0,11mgL-1d -1 respectivamente. Se pudo observar que el pH no presento un efecto significativo en las variables respuesta, lo cual se corroboro en el análisis estadístico (p>0,05). Los factores evaluados (S/X y pH) no presentaron un efecto significativo en el crecimiento de biomasa (p>0,05), sin embargo, el mejor tratamiento se seleccionó de acuerdo con el comportamiento que presentó en el resto de las variables evaluadas durante el periodo de cultivo. El tratamiento que presentó los valores más altos de producción de biomasa y Biomasa máxima (Bmax) fue T1B, con valores de 0,076 ± 0,048 gL-1d -1 y 1,29 ± 0,69 gL-1 respectivamente.
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    Extracción de aceite de microalgas [recurso electrónico]
    (2016-03-16) Palomino Martínez, Alejandra
    En este trabajo de investigación se estudiaron las principales variables que intervienen en el proceso de concentración y que afectan el rendimiento de sedimentación de la microalga Chlorella vulgaris, tales como la concentración del ión ortofosfato en el medio de cultivo, la concentración inicial mínima de microalgas y el PH del medio. Así se analizaron las principales variables controlables que intervienen en el proceso de extracción de aceite a partir de biomasa húmeda obtenida de la poscosecha, tales como el método de destrucción celular, los sistemas de solventes, el contenido de agua en el sistema, la temperatura y el tiempo de extracción. Por último, al aceite de la microalga Chlorella vulgaris se le analizó la composición de los ácidos grasos.
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    Extracción de lípidos a partir de la microalga Chlorella vulgaris
    (Universidad del Valle, 2013) Alba Quiñones, Cristhian; López Galán, Jorge Enrique; Flórez Pardo, Luz Marina
    El presente trabajo consiste en la determinación de las condiciones óptimas para la obtención de lípidos contenidos en la biomasa de la microalga Chlorella vulgaris, cultivada en un fotobioreactor de piscina tipo carrusel presente en la zona de acopio de la Universidad del Valle. El proyecto se realizó en tres etapas, la concentración de biomasa, el rompimiento celular y la extracción con solventes, para las cuales se utilizó quitosán como floculante, un molino de bolas como mecanismo de destrucción de la pared celular y una mezcla de hexano e isopropanol como solvente, respectivamente. Para la floculación se encontró que el quitosán presenta altas eficiencias de remoción (95% de remoción de turbidez) con una dosis de 15 mg/L, la molienda alcanzó rendimientos hasta del 11,61% utilizando como solvente de extracción una mezcla de cloroformo y metanol y balines de 6 mm de diámetro, por un periodo de 10 minutos. En cuanto a la extracción con solventes, se determinó una cantidad óptima de agua de 17% en la mezcla con solventes, durante 1 hora a 40 °C utilizando una mezcla Hexano/Isopropanol 3:2 como solvente y mediante un rompimiento celular por autoclave durante 5 minutos y 105°C. El costo de la operación por gramo de microalga seca mediante la operación con molienda es de $ 12,56 y $ 4,18 con autoclave.
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    Extracción de proteínas de Chlorella vulgaris y Nannochloropsis gaditana asistido por ultrasonido
    (Universidad del Valle, 2015) Bernal López, Catalina; Rodríguez de Stouvenel, Aída; López Galán, Jorge Enrique
    Con el objetivo de enriquecer las investigaciones realizadas en el Grupo de Investigación en Biocombustible y Biorrefinería (GRUBIOC) y el Grupo de Investigación en Ingeniería de los procesos Agroalimentarios y Biotecnológicos (GIPAB), en la búsqueda de nuevas fuentes proteicas no convencionales en Colombia y en torno al proceso de extracción de proteína soluble de Chlorella vulgaris, este proyecto de investigación, evaluó la extracción asistida por ultrasonido de proteínas de las microalgas Chlorella vulgaris y Nannochloropsis gaditana con el objetivo de incrementar los rendimientos del proceso para obtener proteínas solubles, que exhibieran propiedades químicas y tecno-funcionales a partir de una tecnología simple, rentable y eficiente (Kadam et al., 2013), que no solo tuviera en cuenta una sola de las fracciones de la biomasa, sino que permitiera el uso de la microalga de forma íntegra (Vanthoor-Koopmans et al., 2013) Para ello, el desarrollo del proyecto, inició con la activación de la cepa de Chlorella vulgaris a escala de laboratorio y su posterior cultivo a escala piloto para la obtención de la biomasa. La cepa de Nannochloropsis gaditana fue obtenida de la facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Almería en España. Se determinó el contenido de proteína cruda presente en ambas cepas por el método de Kjeldahl, seguido por el proceso de extracción de la proteína soluble (cuantificada por el método de Lowry) asistido por ultrasonido (utilizando baño o sonda) y un surfactante como agente de extracción, cuantificándose los rendimientos de extracción del proceso, la capacidad de formación de espuma y la capacidad de emulsificación de las proteínas extraídas en cada uno de los tratamientos.
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    Protocolo para el mantenimiento de cepas y escalamiento en la producción de microalgas de interés industrial.
    (Universidad del Valle, 2020-11-11) García Martínez, Janet Bibiana; Machuca Martinez, Fiderman; Cardenas Gutierrez, Ingri Y.
    Scenedesmus sp. & Chlorella sp., son dos microalgas aisladas de termales localizados en Norte de Santander, las cuales son estudiadas con el fin de explorar su potencial biotecnológico. El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar un protocolo mediante la evaluación de dos factores, el efecto de stress por radiación lumínica y el tiempo de incubación mediante el escalonamiento del cultivo desde Caja Petri en Medio de cultivo Bold basal (BBM) con un tiempo de incubación de 15 días a un tubo Falcon de 15 mL con 10 mL de medio líquido y fue en esta parte donde se evaluó el parámetro de tiempo de incubación, por último fue escalado a un fotobioreactor utilizando un volumen de trabajo de 200 mL, empleando el mismo medio de cultivo con el fin de analizar las variables estudiadas se empleó un diseño de experimentos de superficie compuesto, central, no factorial en el software STATISTICA 7.0, a partir del cual se obtuvo una ecuación lineal que permitio determinar el tiempo de incubación y fotoperiodo óptimo para una mayor producción de microalgas y como resultados se determinó que en la microalga Scenedesmus sp. los dos factores influyen en la producción de carotenoides; para Chlorella sp. no influye el tiempo de incubación y el fotoperiodo es fundamental en la producción de estos metabolitos.