Phycoremediation of fish farm wastewater by Chlorella sorokiniana and autochthonous microalgae

With the disorderly increase in global environmental problems, the cultivation of aquatic organisms is a promising path for sustainable food production. The quality of water, both at the entrance and exit of the production of aquatic animals, needs to be maintained following the parameters specified by local legislation. This study aimed to investigate the removal of contaminants from fish farming wastewater associated with the production of freshwater microalgae biomass. Six completely randomized treatments were used in triplicate: with the addition of microalgae C. sorokiniana in fish farm wastewater (W+Cs), the addition of C. sorokiniana in wastewater enriched with NPK fertilizing (W+F+Cs) or sugarcane vinasse (W+V+Cs), only wastewater (W), wastewater supplemented with fertilizer (W+F) or vinasse (W+V). The wastewater was used in natura to allow the development of autochthonous microalgae. The microalgae C. sorokiniana grew rapidly in effluents enriched with NPK and vinasse. After 28 days of bioassay, the concentrations of several contaminants in the water were reduced: zinc (20 to 88%), lead (5 to 83%), aluminum (56 to 75%), manganese (56 to 72%), cadmium (9 to 52%), calcium (16 to 24%) and magnesium (12 to 33%). Our results indicated that the production of microalgae biomass can be integrated with the treatment of fish farming effluents to reduce the environmental burden and increase the economic bonus for adopting a sustainable production method. However, our results also indicated the importance of introducing a microalgae strain with high productive performance and supplementing the wastewater to obtain rapid biomass. Con el aumento desordenado de los problemas ambientales globales, el cultivo de organismos acuáticos es un camino prometedor para la producción sostenible de alimentos. La calidad del agua, tanto a la entrada como a la salida de la producción de animales acuáticos, debe mantenerse de acuerdo con los parámetros especificados por la legislación local. Este estudio tuvo como objetivo investigar la eliminación de contaminantes de las aguas residuales de la piscicultura asociados con la producción de biomasa de microalgas de agua dulce. Se utilizaron seis tratamientos completamente aleatorizados por triplicado: con adición de microalgas C. sorokiniana en aguas residuales de piscifactoría (W+ Cs), adición de C. sorokiniana en aguas residuales enriquecidas con fertilizante NPK (W+F+Cs) o vinaza de caña de azúcar -de- azúcar (W+V +Cs), solo aguas residuales (W), aguas residuales suplementadas con fertilizante (W+F) o vinaza (W+V). El agua residual se utilizó in natura para permitir el desarrollo de microalgas autóctonas. La microalga C. sorokiniana creció rápidamente en efluentes enriquecidos con NPK y vinaza. Después de 28 días de bioensayo, las concentraciones de varios contaminantes en el agua se redujeron: zinc (20-88%), plomo (5-83%), aluminio (56-75%), manganeso (56-72%), cadmio (9-52%), calcio (16-24%) y magnesio (12-33%). Nuestros resultados indicaron que la producción de biomasa de microalgas se puede integrar con el tratamiento de los efluentes de la piscicultura para reducir la carga ambiental y aumentar la bonificación económica por adoptar un método de producción sostenible. Sin embargo, nuestros resultados también indicaron la importancia de introducir una cepa de microalgas con alto rendimiento productivo y complementar las aguas residuales para obtener biomasa rápida. Com a escalada dos problemas ambientais globais, o cultivo de organismos aquáticos é um caminho promissor para a produção sustentável de alimentos. A qualidade da água, tanto na entrada como na saída da produção de animais aquáticos precisa ser mantida de acordo com os parâmetros especificados pela legislação local. Este estudo teve como objetivo investigar a remoção de contaminantes da água residual da piscicultura consorciado à produção de biomassa de microalgas dulcícolas. Foram utilizados seis tratamentos inteiramente casualizados em triplicata: com adição da microalga C. sorokiniana em água residual da piscicultura (W+Cs), adição de C. sorokiniana em água residual enriquecida com fertilizando NPK (W+F+Cs) ou vinhaça de cana-de-açúcar (W+V+Cs), somente água residual (W), água residual suplementada com fertilizante (W+F) ou vinhaça (W+V). A água residual foi utilizada in natura para permitir o desenvolvimento de microalgas autóctones. A microalga C. sorokiniana cresceu rapidamente em efluentes enriquecidos com NPK e vinhaça. Após 28 dias de bioensaio as concentrações de vários contaminantes na água foram reduzidas: zinco (20 a 88%), chumbo (5 a 83%), alumínio (56 a 75%), manganês (56 a 72%), cádmio (9 a 52%), cálcio (16 a 24%) e magnésio (12 a 33%). Nossos resultados indicaram que a produção de biomassa microalgácea pode ser integrada ao tratamento de efluentes da piscicultura de forma a diminuir o ônus ambiental e aumentar o bônus econômico por adotar um método de produção sustentável. Porém, nossos resultados também indicaram a importância de introduzir uma cepa de microalga com alto desempenho produtivo e suplementar a água residual para obter biomassa rápida.