Diseño de un proceso de extracción mediante ultrasonidos y filtración tangencial para la valorización de biomasa algal crecida en aguas residuales de purines

Abstract

Este trabajo realiza el diseño de un proceso para recuperar péptidos de biomasa algal crecida en fotobiorreactores de tratamiento de purines de cerdo. Se realizó una optimización de la extracción con ultrasonidos, obteniendo los mayores rendimientos de extracción de péptidos y monosacáridos a 1h y 50% de amplitud (51% y 62.3% respectivamente), consiguiendo así una valorización integrada de la biomasa algal. Posteriormente, se estudió la separación de los péptidos de mayor tamaño del resto de hidrolizado mediante un sistema de ultrafiltración alcanzando una baja retención del 15.3% con una membrana de 50 kDa y una presión transmembrana de 2-3 bar (los péptidos obtenidos fueron de pequeño tamaño). Con estos resultados experimentales se realizó un diseño preliminar de una planta de tratamiento de 472.12 kg/d biomasa algal crecida en purines de cerdo, alcanzando un precio mínimo de venta de 3.54 €/L y una producción de hidrolizado con péptidos de 0.78 m3/d.

This work performs the design of a process to recover peptides from algal biomass grown in pig slurry treatment photobioreactors. An optimisation of the extraction with ultrasound was carried out, obtaining the highest extraction yields of peptides and monosaccharides at 1h and 50% amplitude (51% and 62.3% respectively), thus achieving an integrated valorisation of the algal biomass. Subsequently, the separation of the larger peptides from the rest of the hydrolysate was studied using an ultrafiltration system, achieving a low retention of 15.3% with a 50 kDa membrane and a transmembrane pressure of 2-3 bar (the peptides obtained were of small size). With these experimental results, a preliminary design of a treatment plant for 472.12 kg/d algal biomass grown on pig slurry was made, reaching a minimum selling price of 3.54 €/L and a production of hydrolysate with peptides of 0.78 m3/d.