Publicação
Development of agricultural bioproducts (biofertilizers, biostimulants, and biopesticides) from piggery wastewater treatment-based microalgae
| dc.contributor.author | Ferreira , Alice Maria Garcia | |
| dc.contributor.institution | School of Agriculture | |
| dc.contributor.supervisor | Marques dos Santos, Cláudia Saramago de Carvalho | |
| dc.contributor.supervisor | Acién-Fernandez, Francisco Gabriel | |
| dc.contributor.supervisor | Silva, Luísa Maria Rodrigues Gouveia da | |
| dc.date.accessioned | 2026-01-08T16:55:03Z | |
| dc.date.available | 2026-01-08T16:55:03Z | |
| dc.date.issued | 2025-06-27 | |
| dc.description | Tese de doutoramento, Engenharia do Ambiente, 2025, Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia. | |
| dc.description.abstract | A suinicultura gera águas residuais muito poluídas com substâncias complexas e nocivas que requerem um tratamento eficaz para minimizar o seu impacte ambiental. A aplicação excessiva de estrume aos solos agrícolas leva à descarga de azoto e fósforo no ambiente aquático, resultando em sérios problemas de eutrofização, o que afeta negativamente a qualidade da água. As microalgas são reconhecidas como ferramentas eficientes para o tratamento de águas residuais, permitindo a reciclagem de nutrientes e água e produzindo biomassa para diferentes aplicações, incluindo na agricultura sustentável. Do ponto de vista económico, a produção de microalgas usando águas residuais pode ajudar a reduzir os custos com os fertilizantes e a água. No entanto, os níveis tóxicos de amoníaco, matéria orgânica e opacidade do efluente, que impossibilita a penetração de luz, dificultam o crescimento das microalgas. Para permitir o cultivo das microalgas, o efluente de suinicultura pode ser previamente diluído, o que aumentaria a pegada hídrica do tratamento. Sendo a água um recurso valioso e escasso, torna-se necessária uma alternativa mais sustentável. Esta tese aborda estes desafios ambientais estudando a implementação de uma etapa de pré-tratamento baseada em foto-Fenton solar (FFS) antes do tratamento com microalgas para tornar o efluente de suinicultura adequado ao crescimento de microalgas. Isto representa uma abordagem inovadora, pois este processo integrado não foi previamente relatado na literatura. Além disso, outro objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da biomassa de microalgas cultivadas em águas residuais para fins agrícolas, investigando diferentes processos downstream (homogeneização de alta pressão, hidrólise enzimática e extração com água subcrítica) e avaliando o potencial bioestimulante e biofertilizante dos extratos e resíduos produzidos em vários bioensaios. Finalmente, a biomassa de microalgas, a água tratada e o lodo do FFS foram aplicados a plantas de trigo, que são uma matéria-prima comum para ração suína, para estabelecer uma bioeconomia circular. | pt |
| dc.description.abstract | Pig farming generates highly polluted wastewater with complex and harmful substances that require effective treatment to minimise environmental damage. The overapplication of manure to agricultural soils promotes losses of nitrogen and phosphorus, with discharge into the aquatic environment, resulting in serious eutrophication problems and decreased water quality. Microalgae are recognised tools for efficient wastewater treatment, offering the recycling of nutrients and water, and producing valuable biomass for different applications, including in sustainable agriculture. From an economic standpoint, the use of wastewater can help reduce fertiliser costs in microalgae production as it is a source of nutrients and water. However, the toxic levels of ammonia and organic matter hinder the growth of microalgae. Fresh water is usually used to dilute PWW, but it is a scarce resource and an unsustainable strategy. This thesis addresses these environmental challenges by studying the implementation of a pre -treatment step based on solar photo-Fenton (SPF) before microalgae-based treatment to make PWW suitable for microalgae growth. This represents an innovative approach as this integrated process has not been previously reported in the literature, providing benefits, such as reducing energy and disinfecting the water. Moreover, another goal of this work was to evaluate the potential of wastewater-grown microalga biomass for agriculture purposes by investigating different downstream processes (high-pressure homogenisation, enzymatic hydrolysis, and subcritical water extraction) and evaluating the biostimulant and biofertilizer potential of the produced extracts and residues in several bioassays. Finally, the microalga biomass, the treated water, and the sludge from SPF were applied to wheat plants, which are a common feedstock for pig feed, to establish a circular bioeconomy. | en |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.tid | 101813660 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.5/116530 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.subject | swine wastewater | |
| dc.subject | Photo-Fenton | |
| dc.subject | microalgae | |
| dc.subject | biostimulants | |
| dc.subject | biofertilisers | |
| dc.subject | águas residuais suínas | |
| dc.subject | Foto-Fenton | |
| dc.subject | microalgas | |
| dc.subject | bioestimulantes | |
| dc.subject | biofertilizantes | |
| dc.title | Development of agricultural bioproducts (biofertilizers, biostimulants, and biopesticides) from piggery wastewater treatment-based microalgae | en |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess |
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