Publicação: Biotratamento de efluente contaminado por hidrocarbonetos de petróleo
Carregando...
Arquivos
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
França, Francisca Pessoa de
Resumo
O presente trabalho avaliou a capacidade de biodegradação aeróbia de hidrocarbonetos
presentes em efluente contaminado por óleo diesel e gasolina, empregando culturas puras
(Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027,
Pseudomonas aeruginosa PATC) e mista (C1). Após a adaptação destas culturas ao efluente
contaminado (com correção das concentrações de nitrogênio e fósforo) foi realizada a cinética
de biodegradação, durante 42 dias de processo. Os resultados da cinética mostraram, que as
culturas C1 e as Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 apresentaram maior potencial de
biodegradação em relação à resposta remoção de TPH. Visando reduzir os custos operacionais
foi realizada a substituição de extrato de levedo por levedura cervejeira residual autolizada
(LCA) para as duas culturas selecionadas e os resultados mostraram, que a substituição não
proporcionou prejuízos na remoção de TPH. Visando otimizar e verificar a influência das
variáveis concentrações de nitrogênio, fósforo e inóculo, na resposta remoção de TPH, foi
empregado um planejamento composto central (PCC), utilizando a cultura C1. As
concentrações de nutrientes e inóculo otimizadas proporcionaram remoções de TPH de
71,5%, após 3 dias de processo de decomposição. Nesta mesma condição, os resultados
cromatográficos mostraram as seguintes frações percentuais de remoção de degradação dos
hidrocarbonetos identificados: 87,1 para as parafinas, 77,7 para as isoparafinas, 78,6 para as
olefinas, 38,4 para os naftênicos e 71,7 para os aromáticos. Posteriormente, foi realizado o
segundo planejamento composto central (PCC), visando otimizar e verificar a influência do
intervalo de aeração e do nível de agitação na resposta remoção de TPH. As condições
otimizadas proporcionaram remoções de TPH de 75,9%, após 3 dias de processo. Os
resultados cromatográficos mostraram os seguintes valores percentuais de degradações das
classes de hidrocarbonetos identificados: 91,8 para as parafinas, 83,3 para as isoparafinas,
80,9 para as olefinas, 39,3 para os naftênicos e 80,9 para os aromáticos. Na última etapa do
trabalho foi realizado o estudo comparativo do processo de biodegradação do efluente
contaminado sob as condições com aeração constante (AC), sem aeração (SA) e aeração
intermitente (AI). Os resultados mostraram, que a condição AI apresentou os melhores
resultados de remoções de TPH, durante os 22 dias de processo, seguido da condição AC e
SA. Para a condição AI foi verificado ao final de 22 dias de processo uma remoção de TPH de
90%. Os resultados cromatográficos ao final do processo mostraram os seguintes valores
percentuais de degradação dos hidrocarbonetos identificados: 99,6 para as parafinas, 94 para
as isoparafinas, 95,4 para as olefinas, 70,8 para os naftênicos e 83,4 para os aromáticos. Podese
observar, por meio dos resultados obtidos, que este trabalho conseguiu proporcionar uma
evolução no aumento da remoção de TPH, após a otimização das condições operacionais de
processo, empregando a cultura mista. Esta evolução, muitas vezes, não é verificada em
diversos trabalhos científicos devido, a erros cometidos durante a etapa de adaptação das
culturas ao efluente contaminado. Pois, esta etapa é crucial para a seleção dos microrganismos
mais resistentes e com maior capacidade metabólica em biodegradar os contaminantes. Por
isto, é necessário estabelecer com critério as condições operacionais desta etapa, que será
responsável pela sustentação para os estudos subseqüentes.
Abstract
The present work evaluated the capacity of biodegradation of hydrocarbons present in
contaminated effluent for diesel oil and gasoline, using pures (Pseudomonas aeruginosa
ATCC 10145, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Pseudomonas aeruginosa PATC) and
mixed cultures (C1). After the adaptation of these cultures in contaminated effluent (with
correction in the phosphorous and nitrogen concentrations) was accomplished the
biodegradation kinetic, during 42 days of process. The results of the kinetics showed, that the
cultures C1 and the Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 showed higher biodegradation
potential in relation to the answer TPH removal. Aiming to reduce the operational costs was
accomplished the substitution of yeast extract for autolyzed brewery yeast (ABY) for the two
selected cultures and the results showed, that the substituition didn't provide damages in the
TPH removal. Aiming to optimize and to verify the influence of the variables nitrogen,
phosphorous and inoculum concentrations in the answer TPH removal, a central composite
design was used (CCD), employing the culture C1. The optimized nutrients and inoculum
concentrations provided TPH removals of 71,5%, after 3 days of process. In this same
condition, the results chromatographic showed the following values of degradation of the
identified hydrocarbons, in %: 87,1 for the paraffinics, 77,7 for the isoparaffinics, 78,6 for the
olefinics, 38,4 for the naftenics and 71,7 for the aromatics. Later, the second central
composite design (CCD) was accomplished, aiming to optimize and to verify the influence of
the aeration interval and the agitation level in the answer TPH removal. The optimized
conditions provided TPH removal of 75,9%, after 3 days of process. And the chromatographic
results showed the following results of degradations of the classes of identified hydrocarbons,
in % of : 91,8 for the paraffinics, 83,3 for the isoparaffinics, 80,9 for the olefinics, 39,3 for the
naftenics and 80,9 for the aromatics. In the last stage of the work was accomplished the
comparative study of the process of biodegradation of the contaminated effluent under the
conditions with constant aeration (CA), without aeration (WA) and intermittent aeration (IA).
The results showed, that the condition IA presented the best results of TPH removals, during
22 days of process, following by the condition CA and WA. For the condition IA was verified
at the end of 22 days of process a TPH removal of 90%. And the results chromatographic
after the 22 days of process, showed the following values of degradation of the identified
hydrocarbons, in % of: 99,6 for the paraffinics, 94 for the isoparaffinics, 95,4 for the olefinics,
70,8 for the naftenics and 83,4 for the aromatics. Through the obtained results can be
observed, that this work got to provide an evolution in the increase of the TPH removal, after
the optimization of the process operational conditions, using the mixed culture. This
evolution, often, it is not verified in several scientific works, because of the mistakes
committed during the adaptation stage of the cultures to the contaminated effluent. After all,
this stage is crucial for the selection of the most resistant microorganisms and with larger
metabolic capacity to biodegradate the pollutants. For this, is necessary to establish with
criterion the operational conditions of this stage, that it will be responsible for the sustentation
for the subsequent studies.
Palavras-chave
Biodegradação, Combustíveis diesel, Gasolina, Biodegradação de gasolina e óleo diesel, Cultura mista, Hidrocarbonetos totais de petróleo, Aeração intermitente, Biodegradation of gasoline and diesel oil, mixed culture, Total petroleum hydrocarbons, Intermittent aeration
Citação
VIEIRA, Patrícia Angélica. Biotratamento de efluente contaminado por hidrocarbonetos de petróleo. 2008. 164 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.