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Micorremediação de um solo contaminado com a mistura diesel/biodiesel / Mycoremediation of soil amended with diesel/biodiesel

Tramontini, Letícia January 2013 (has links)
Várias técnicas são indicadas para a remediação de áreas contaminadas por combustíveis, incluindo procedimentos como biorremediação. O objetivo deste estudo foi avaliar a biodegradação da mistura B10 (diesel/biodiesel) em solo artificialmente contaminado através de estratégias de biorremediação como: atenuação natural, bioestimulação, bioaumentação com fungos nativos e exógenos e bioaumentação tardia (adição do inóculo composto por fungos nativos no 14˚dia). Foi realizado um ensaio preliminar de biorremediação, a partir do qual foram isolados fungos filamentosos, os quais foram selecionados quanto ao potencial degradador da mistura B10. Fungos isolados de tanques de armazenamento da mistura B5 foram igualmente selecionados. Posteriormente, foram avaliados dentro de um planejamento experimental fatorial 32, o pH e a temperatura ideal para o crescimento de cada isolado e realizadas curvas de crescimento em meio mineral, com 20 % da mistura B10. Avaliou-se por 30 dias o experimento de biorremediação em solo contaminado com B10 (50 g de hidrocarbonetos totais de petróleo.kg-1 solo). Foram estimadas as populações de heterotróficos totais e degradadores, degradação da mistura pela liberação de CO2 (respirometria) e pela concentração de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) (cromatografia gasosa). O tratamento de bioestimulação, que apenas recebeu nutrientes, reduziu 31 % dos HTPs. Esses resultados demonstram que a microbiota autóctone, mesmo sem ter sido previamente exposta ao contaminante, diante de condições favoráveis, foi capaz de expressar capacidade degradativa. A bioaumentação tardia, apesar de ter apresentado percentual de degradação de HTP similar ao das bioaumentações convencionais foi a estratégia com maior percentual de degradação total de HTP (37 %). / Several techniques are suitable for remediation of areas contaminated by fuel, including procedures as bioremediation. The aim of this study was to evaluate the biodegradation of soil amended with the blend B10 (diesel/biodiesel) by bioremediation strategies such as natural attenuation, biostimulation, bioaugmentation with native fungi, bioaugmentation with exogenous fungi and late bioaugmentation (addition of inoculum composed by native fungi in the 14th day). A preliminary bioremediation assay was carried out in an amended soil, from which filamentous fungi were isolated and selected according to their degrading potential of the blend B10. Isolates from storage tanks of B5 blend were also selected. After the selection, pH and temperature for growth of each isolate were evaluated in a factorial experimental design. Growth curves were performed in mineral medium with 20% of the blend B10. The experiment of bioremediation in amended soil with the B10 blend (50g.kg-1 soil) was evaluated for 30 days. Total heterotrophic populations and degrading populations, degradation of the blend B10 by the release of CO2 (respirometry) and the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) (gas chromatography) were monitorated. The treatment of biostimulation, which only received nutrients, reduced 31% of HTPs. This result demonstrates that the native micro-organisms, even without previously exposition to the contaminant, under favorable conditions, were able to express their degrading potential. The late bioaugmentation, despite having degradation percentage of HTP similar to that of conventional bioaugmentation, was the strategy with the highest percentage of total degradation of HTP (37%).
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Remoção da fração líquida (óleo e água) presente no resíduo da serragem de ágatas por prensagem

Bedin, Marcos Felipe Maule January 2014 (has links)
O município de Soledade é o principal polo estadual (RS) na industrialização, comercialização e exportação de ágatas. No beneficiamento da ágata, a etapa de serragem dos geodos gera um resíduo composto por óleo diesel e pó de pedra (lodo oleoso). Devido ao alto custo e pelo fato desse processo ser realizado na sua maior parte por empresas de pequeno porte e terceirizadas, o lodo oleoso é acumulado nos pátios das empresas, esperando um destino adequado. Muitas vezes, o lodo é processado com água, proporcionando a recuperação parcial do óleo, mas não evitando a geração de um lodo óleo-aquoso. O lodo estocado, contendo fluidos, é um passivo ambiental a ser resolvido dentro da cadeia produtiva de gemas e joias do Estado do Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da fração líquida (óleo e água) presente no resíduo da serragem de ágatas por prensagem. A parte experimental do trabalho incluiu várias etapas. Inicialmente caracterizou-se o processo de remoção de óleo diesel por extração em água realizado pelas empresas. O tratamento dos resíduos óleo-aquoso como do oleoso foram estudados por prensagem em escala de laboratório, onde as principais variáveis avaliadas foram a pressão (2 MPa, 4,2 MPa e 6,4 MPa) e temperatura (0°C, 23°C e 60°C). O tratamento do resíduo oleoso também foi realizado em uma prensa hidráulica industrial (11,7 MPa). Os experimentos foram realizados em triplicata e as diferenças entre médias foram analisadas estatisticamente (Anova e Teste de Tukey). Os resultados de laboratório demonstraram que a remoção de líquidos é uma função da pressão aplicada – quanto maior a pressão maior a remoção – e que a melhor temperatura do processo ocorre a 23oC. Por proporcionar uma maior pressão, os melhores resultados foram obtidos com a prensa industrial. Nesta condição, o resíduo, contendo em sua forma bruta 19,0% de óleo e 8,4% de água, após a prensagem passou a ter 2,7% de óleo e 3,7% de água, correspondendo a uma remoção de fluidos de aproximadamente 77%. O material apresentou volume reduzido e perdeu suas propriedades de fluidez. Pode-se concluir que a prensagem é um método satisfatório e viável na recuperação de óleos do resíduo da serragem de ágatas. Em relação à fração sólida, esta apresenta melhores condições para o aproveitamento na cerâmica vermelha e agregados cerâmicos leves ou, alternativamente, em processos complementares que visam a remoção total do óleo (extração por solventes ou processos biológicos). / The city of Soledade is the main state pole (RS) on the manufacture, sale and export of agates. In the processing of agate, the step of sawing geodes generates a residue composed of diesel oil and stone dust (oily sludge).Due to the high cost and because this process is carried out mostly by small companies, the oily sludge is accumulated in their own courtyards, waiting for a suitable destiny. Often, the sludge is processed with water, providing a partial oil recovery, but don’t avoid the generation of an oil-aqueous sludge. The stored sludge containing fluids, is an environmental liability to be solved within the production chain of gems and jewels of the state of Rio Grande do sul. The objective of this work wasto study the removal of the liquid fraction (oild and water) present in the residue by pressing. The experimental part of the work included several steps. Initially the oil diesel removal by water extraction process made by the companies was characterized. The treatment of the oily and water-oily residue were studied by pressing on a laboratory scale, where the main variable were pressure (2 MPa, 4.2 MPa and 6.4 MPa)and temperature ( 0°C, 23°C and 60°C) The oily residue treatment was also carried out in an industrial hydraulic press (11,7 MPa). The experiments were performed in triplicate and differences between means were statistically analyzed (ANOVA and Tukey test). The laboratory results showed that the removal of liquid is a function of the applied pressure – higher the pressure higher the removal- and the best temperature occurs at 23 °C. As it provides the highest pressure, the best result were obtained with the industrial press. In this condition the oily residue, contain 19.0% oil and 8.4% water, after the press it had 2.7% oil and 3.7% water, corresponding to approximately 77% of liquid removal. The material showed reduced volume and lost their flow properties. It can be concluded that pressing is a satisfactory and viable oil recovering method from the residue of sawdust agate. Regarding the solid fraction, this presents the best conditions for the utilization in red pottery and ceramic lightweight aggregate or, alternatively, in complementary processes aimed at complete removal of oil (solvent extraction or biological processes).
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Caracterização molecular, biodegradação e controle de biofilmes formados durante o armazenamento simulado de misturas de diesel e biodiesel / Fuel biodegradation and molecular characterization of microbial biofilms in simulated stored diesel/biodiesel blends and the effect of biocide

Bücker, Francielle January 2015 (has links)
O uso crescente de biodiesel na matriz energética mundial, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, tem mobilizado setores da sociedade na tentativa de preservar a qualidade ao longo de toda a cadeia de produção, distribuição e armazenamento. A suscetibilidade á contaminação microbiana do biodiesel nas misturas diesel e biodiesel, durante o armazenamento é uma das vulnerabilidades deste biocombustível. Neste trabalho avaliou-se o efeito do biodiesel, nas concentrações B5, B10, B50 e B100 sobre o crescimento microbiano na interface óleo-água por sequenciamento de alto rendimento, DGGE e qPCR; e, avaliou-se a biodegradação do combustível por GC/qMS e infravermelho, em microcosmos com microrganismos nativos do combustível e com adição de inóculo não caracterizado. As concentrações (0, 500, 1000 ppm) do biocida 3’-metilene bis(5-methyloxazolidine)(MBO)puro, e presente em um pacote de aditivos multifuncional (50%) foram avaliadas para controlar a contaminação microbiana. Observou-se que o biodiesel teve um efeito positivo sobre o crescimento microbiano, em que B100 e B50 apresentaram os maiores valores de biomassa na interface óleo-água. A análise por sequenciamento de alto rendimento mostrou que a população bacteriana apresentou abundâncias relativas diferentes nas misturas avaliadas para os principais filos encontrados Actinobateria, Firmicutes e Proteobacteria. Cladosporium sp. foi o fungo predominante em B100 e B50. Verificou-se, por qPCR, que o biofilme apresentou cerca de 70% de fungos e 30% de bactérias em sua composição As maiores porcentagens de biodegradação dos ésteres de ácidos graxos do biodiesel ocorreram em B5. Em B10 e B50 ocorreram as maiores porcentagens de degradação dos n-alcanos. Entre as concentrações testadas, apenas 500 ppm MBO 50% (a.s.) não controlou, e provocou mudanças na comunidade, além de promover o crescimento microbiano. Os resultados mostraram que teor de biodiesel e o perfil da comunidade inicial (inóculo ou nativa) interferem na composição final do biofilme e na biodegradação do combustível durante o armazenamento simulado. / The growing use of biodiesel in the world energy matrix as an alternative to fossil fuels, demand studies about the effect of biofuel addition in microbial contamination during storage. Understand their impact on the fuel and prevent damage is fundamental during the storage time to ensure to the consumer a final product with quality.We assessed the effect of biodiesel B5, B10, B50 and B100 on microbial growth in oil-water interface, in microcosms with fuel native microrganims or with uncharacterized innoculum. We evaluated the microbial communitie by high-throughput sequencing, DGGE and qPCR; we evaluated fuel biodegradation by GC/qMS and infrared. The effect of 3’-methylenebis(5- methyloxazolidine) (MBO) biocide were tested in different concentrations (0, 500, 1000 ppm) as pure and presente in a additve multifuncional package to control the microbial contamination. We observed a positive effect of biodiesel in microbial growth, and B100 e B50 show the greatest biomass values at oilwater interface. High-throughput sequencing revealed differet relative adundances of microbial communities in the evalueted blends, and the principal phyla found werer Actinobateria, Firmicutes and Proteobacteria. Cladosporium sp. were the predominat fungi in B100 and B50. FAMES showed the greatest biodegradation percetage in B5; and, n-alcans in B10 and B50. qPCR analysis revealed that the biofilm is composed by 70% fungi and 30% bacteria. 500 ppm (as supplied) MBO 50% did not control the microbial growth and an interfacial biofilm was formed. Our results show that biodiesel level in the fuel and the initial communitie (native or innoculum) affect the final biofilm composition, and influence the fuel biodegradation in simulated storage.
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Avaliação do potencial antimicrobiano de TBHQ (terc-butil-hidroquinona) e de bio-óleo para uso em biodiesel de soja (B100) e óleo diesel B (B10)

Beker, Sabrina Anderson January 2014 (has links)
O biodiesel devido a sua natureza predominantemente composta por ésteres de ácidos graxos apresenta alta suscetibilidade à oxidação e à contaminação microbiana durante a estocagem. Algumas medidas de controle como a utilização de aditivos alternativos ou comerciais podem minimizar a ocorrência destes problemas. O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de dois antioxidantes comerciais: butil-hidroxi-tolueno (BHT) e terc-butil-hidroquinona (TBHQ) e um bio-óleo experimental em meio de cultura. Em escala laboratorial, diferentes concentrações de TBHQ (0, 50, 100, 200, 300 e 600 ppm) foram adicionadas ao biodiesel de soja nas condições de como recebido, com e sem adição de inóculo (ASTM E1259-10) em meio mineral mínimo Bushnell-Haas a 30°C por 45 dias. Foram determinadas as concentrações inibitória e biocida mínimas do bio-óleo experimental adicionado à mistura B10 com três micro-organismos deteriogênicos (Paecilomyces variotii, Candida silvicola e Bacillus pumilus) e um inóculo não caracterizado conforme Norma ASTM E1259-10. Diferentes concentrações (0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 e 10%) foram testadas por 10 dias sob 30°C. A caracterização dos compostos responsáveis pela inibição microbiana deste ensaio foi realizada por Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente acoplada a Espectrometria de Massas por tempo de vôo. Após o final dos ensaios, verificou-se que em ambas as condições as comunidades bacterianas e fúngicas desenvolvidas apresentaram perfis genotípicos diferentes que não puderam ser relacionados com a concentração de TBHQ utilizada, assim como os valores de biomassa. A estabilidade oxidativa foi mantida dentro do período mínimo durante o ensaio. Os valores de viscosidade cinemática, índice de acidez e teor de água da fase oleosa aumentaram ao longo de 45 dias, caracterizando o biodiesel como fora da especificação. Não foi observada degradação dos ésteres avaliados presentes na fase oleosa nas condições de ensaio. O BHT não apresentou atividade antimicrobiana. O bio-óleo apresentou atividade antimicrobiana na faixa de 0,25% a 4% e a análise cromatográfica dos compostos que conferiram a característica antimicrobiana ao bio-óleo apresentou um perfil majoritário de compostos fenólicos seguido de cetonas.
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Avaliação da biodegradabilidade de misturas de diesel e de biodiesel (B0, B20 e B100) em dois solos com diferentes granulometrias / Biodegradability evaluation of diesel and biodiesel blends (B0, B20 and B100) in two soils with different granulometries

Meyer, Daniel Derrossi January 2011 (has links)
O biodiesel é uma fonte alternativa de energia que apresenta alto potencial de biodegradabilidade e relativa baixa toxicidade, mitigando, assim, o impacto aos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação das misturas de diesel/biodiesel (B0, B20 e B100) em dois tipos de solo (argiloso e arenoso) sob duas estratégias de Biorremediação (Atenuação Natural e Bioaumentação). A seleção do consórcio microbiano foi realizada a partir da utilização de indicadores-redox (DCPIP e TTC), de ensaios enzimáticos [alcano hidroxilase, Catecol 1,2-dioxigenase, Catecol 2,3-dioxigenase, Protocatecol 3,4-dioxigenase, hidrólise do ρ-NPA (esterase) e lipase], produção de proteínas totais, de biossurfactantes, de metabólitos e avaliação da hidrobicidade celular. Foram eleitos quatro isolados bacterianos (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa e Stenotrophomonas maltophilia), formando um consórcio a ser utilizado na Bioaumentação. Para os experimentos de biodegradação em solos, a atividade microbiana foi avaliada por respirometria, desidrogenase, contagem de degradadores/heterotróficos e pela concentração de TPH para B0 e B20 e de ésteres totais para B20 e B100. Foram observados percentuais acima de 90% na biodegradação para B0 e B20 tanto para Atenuação Natural e Bioaumentação quanto para os dois tipos de solos avaliados. Para B100, a biodegradação de estéreis totais foi superior na Bioaumentação para os dois solos. Embora a Bioaumentação não tenha apresentado diferenças na biodegradabilidade entre B0 e B20, a adição do consórcio microbiano associado aos macronutrientes inoculados no solo foi importante para aumentar as taxas de degradação do tratamento B100. / Biodiesel is an alternative source of energy with high biodegradability potential and relatively low toxicity, thus, mitigating impact on ecosystems. The aim of this study was to evaluate biodegradation of diesel/biodiesel (B0, B20 and B100) blends in clay and sandy soils under two approaches of bioremediation (Natural Attenuation and Bioaugmentation). The selection of microbial consortia was carried out using redox indicators (DCPIP and TTC), enzymatic assays [alkane hydroxylase, catechol 2,3-dioxygenase, protocatechol 3,4-dioxygenase, ρ-NPA hydrolysis (esterase) and lipase], total protein, biosurfactants and metabolits yields and cell hidrofobicity assessment. Four bacterial strains were elected (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa and Stenotrophomonas maltophilia), forming a consortium to be used in Bioaugmentation. For soil biodegradation experiments, microbial activity was assessed by respirometry, desidrogenase, degradators/heterotrofic count and by TPH concentration for B0 and B20 and total esters for B20 and B100. At estimating degradation rates for the soils assessed, it was not observed significant differences between B0 and B20, both for the soils as for the two bioremediation approaches, showing high percentage of degradation (>90%). As for B100, the biodegradation of total esters was higher on bioaugmentation for both soils. Although bioaugmentation have not shown differences in biodegradability between B0 and B20, the addition of microbial consortia associated to macronutrients inoculated in the soil was important to increase the degradation rates of B100 treatment.
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Caracterização molecular, biodegradação e controle de biofilmes formados durante o armazenamento simulado de misturas de diesel e biodiesel / Fuel biodegradation and molecular characterization of microbial biofilms in simulated stored diesel/biodiesel blends and the effect of biocide

Bücker, Francielle January 2015 (has links)
O uso crescente de biodiesel na matriz energética mundial, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis, tem mobilizado setores da sociedade na tentativa de preservar a qualidade ao longo de toda a cadeia de produção, distribuição e armazenamento. A suscetibilidade á contaminação microbiana do biodiesel nas misturas diesel e biodiesel, durante o armazenamento é uma das vulnerabilidades deste biocombustível. Neste trabalho avaliou-se o efeito do biodiesel, nas concentrações B5, B10, B50 e B100 sobre o crescimento microbiano na interface óleo-água por sequenciamento de alto rendimento, DGGE e qPCR; e, avaliou-se a biodegradação do combustível por GC/qMS e infravermelho, em microcosmos com microrganismos nativos do combustível e com adição de inóculo não caracterizado. As concentrações (0, 500, 1000 ppm) do biocida 3’-metilene bis(5-methyloxazolidine)(MBO)puro, e presente em um pacote de aditivos multifuncional (50%) foram avaliadas para controlar a contaminação microbiana. Observou-se que o biodiesel teve um efeito positivo sobre o crescimento microbiano, em que B100 e B50 apresentaram os maiores valores de biomassa na interface óleo-água. A análise por sequenciamento de alto rendimento mostrou que a população bacteriana apresentou abundâncias relativas diferentes nas misturas avaliadas para os principais filos encontrados Actinobateria, Firmicutes e Proteobacteria. Cladosporium sp. foi o fungo predominante em B100 e B50. Verificou-se, por qPCR, que o biofilme apresentou cerca de 70% de fungos e 30% de bactérias em sua composição As maiores porcentagens de biodegradação dos ésteres de ácidos graxos do biodiesel ocorreram em B5. Em B10 e B50 ocorreram as maiores porcentagens de degradação dos n-alcanos. Entre as concentrações testadas, apenas 500 ppm MBO 50% (a.s.) não controlou, e provocou mudanças na comunidade, além de promover o crescimento microbiano. Os resultados mostraram que teor de biodiesel e o perfil da comunidade inicial (inóculo ou nativa) interferem na composição final do biofilme e na biodegradação do combustível durante o armazenamento simulado. / The growing use of biodiesel in the world energy matrix as an alternative to fossil fuels, demand studies about the effect of biofuel addition in microbial contamination during storage. Understand their impact on the fuel and prevent damage is fundamental during the storage time to ensure to the consumer a final product with quality.We assessed the effect of biodiesel B5, B10, B50 and B100 on microbial growth in oil-water interface, in microcosms with fuel native microrganims or with uncharacterized innoculum. We evaluated the microbial communitie by high-throughput sequencing, DGGE and qPCR; we evaluated fuel biodegradation by GC/qMS and infrared. The effect of 3’-methylenebis(5- methyloxazolidine) (MBO) biocide were tested in different concentrations (0, 500, 1000 ppm) as pure and presente in a additve multifuncional package to control the microbial contamination. We observed a positive effect of biodiesel in microbial growth, and B100 e B50 show the greatest biomass values at oilwater interface. High-throughput sequencing revealed differet relative adundances of microbial communities in the evalueted blends, and the principal phyla found werer Actinobateria, Firmicutes and Proteobacteria. Cladosporium sp. were the predominat fungi in B100 and B50. FAMES showed the greatest biodegradation percetage in B5; and, n-alcans in B10 and B50. qPCR analysis revealed that the biofilm is composed by 70% fungi and 30% bacteria. 500 ppm (as supplied) MBO 50% did not control the microbial growth and an interfacial biofilm was formed. Our results show that biodiesel level in the fuel and the initial communitie (native or innoculum) affect the final biofilm composition, and influence the fuel biodegradation in simulated storage.
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Avaliação do potencial antimicrobiano de TBHQ (terc-butil-hidroquinona) e de bio-óleo para uso em biodiesel de soja (B100) e óleo diesel B (B10)

Beker, Sabrina Anderson January 2014 (has links)
O biodiesel devido a sua natureza predominantemente composta por ésteres de ácidos graxos apresenta alta suscetibilidade à oxidação e à contaminação microbiana durante a estocagem. Algumas medidas de controle como a utilização de aditivos alternativos ou comerciais podem minimizar a ocorrência destes problemas. O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de dois antioxidantes comerciais: butil-hidroxi-tolueno (BHT) e terc-butil-hidroquinona (TBHQ) e um bio-óleo experimental em meio de cultura. Em escala laboratorial, diferentes concentrações de TBHQ (0, 50, 100, 200, 300 e 600 ppm) foram adicionadas ao biodiesel de soja nas condições de como recebido, com e sem adição de inóculo (ASTM E1259-10) em meio mineral mínimo Bushnell-Haas a 30°C por 45 dias. Foram determinadas as concentrações inibitória e biocida mínimas do bio-óleo experimental adicionado à mistura B10 com três micro-organismos deteriogênicos (Paecilomyces variotii, Candida silvicola e Bacillus pumilus) e um inóculo não caracterizado conforme Norma ASTM E1259-10. Diferentes concentrações (0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 e 10%) foram testadas por 10 dias sob 30°C. A caracterização dos compostos responsáveis pela inibição microbiana deste ensaio foi realizada por Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente acoplada a Espectrometria de Massas por tempo de vôo. Após o final dos ensaios, verificou-se que em ambas as condições as comunidades bacterianas e fúngicas desenvolvidas apresentaram perfis genotípicos diferentes que não puderam ser relacionados com a concentração de TBHQ utilizada, assim como os valores de biomassa. A estabilidade oxidativa foi mantida dentro do período mínimo durante o ensaio. Os valores de viscosidade cinemática, índice de acidez e teor de água da fase oleosa aumentaram ao longo de 45 dias, caracterizando o biodiesel como fora da especificação. Não foi observada degradação dos ésteres avaliados presentes na fase oleosa nas condições de ensaio. O BHT não apresentou atividade antimicrobiana. O bio-óleo apresentou atividade antimicrobiana na faixa de 0,25% a 4% e a análise cromatográfica dos compostos que conferiram a característica antimicrobiana ao bio-óleo apresentou um perfil majoritário de compostos fenólicos seguido de cetonas.
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Identificação de actinomicetos isolados de solo impactado com resíduos petroquímicos e seleção de potenciais degradadores de misturas de diesel e biodiesel

Duarte, Mariana Wanderley January 2012 (has links)
Os actinomicetos são bactérias Gram positivas predominantemente filamentosas, encontradas principalmente no solo. Existem poucos estudos sobre sua capacidade em degradar combustíveis, embora alguns autores afirmem que são bons candidatos para aplicação na biorremediação de solos contaminados com hidrocarbonetos. Os principais objetivos do presente trabalho foram a identificação de actinomicetos provenientes de solo impactado com hidrocarbonetos de petróleo e a seleção, dentre isolados de solo com e sem histórico de contaminação, de actinomicetos capazes de degradar misturas de diesel e biodiesel de soja (B0, B10 e B100) e de produzir as enzimas lipase e esterase. Através de análises morfológicas e moleculares, 94,5% dos isolados de landfarming foram identificados como pertencentes ao gênero Streptomyces. Três isolados de Streptomyces sp. apresentaram o gene alkB, mas apenas um deles foi capaz de degradar diesel (B0). Os isolados de solo impactado e não impactado, quando comparados, apresentaram perfis de degradação muito semelhantes, pois todos que foram capazes de degradar combustíveis utilizaram preferencialmente o biodiesel. A seleção de potenciais degradadores foi realizada a partir da utilização do indicador-redox DCPIP, crescimento em meio sólido com óleo como única fonte de carbono e produção das enzimas lipase e esterase. Os dois isolados selecionados foram utilizados no ensaio de biodegradação do biodiesel (B100) em meio líquido. Através da análise das amostras de biodiesel pela espectroscopia de infravermelho no tempo final (28 dias) da curva de crescimento, pôde-se inferir que a formação de um produto de degradação não está necessariamente relacionada à degradação dos ésteres do biodiesel, podendo indicar a degradação de algum subproduto gerado na transesterificação do óleo de soja. / Actinomycetes are Gram positive bacteria, predominantly filamentous, mainly found in soil. Few studies assess their ability for fuel degradation, although some authors state that they are good candidates for hydrocarbon bioremediation application. The main objectives of this study were to identify actinomycetes obtained from petroleum hydrocarbon contaminated soil, and to select actinomycetes that degrade diesel and soybean biodiesel blends (B0, B10 and B100) and produce lipases and esterases, among soil isolates with and without contamination history. Identification through morphological and molecular analysis showed that 94,5% of the landfarming isolates belong to the genus Streptomyces. Three Streptomyces sp. isolates showed the alkB gene, although only one of them was capable of degrading diesel (B0). The comparison between isolates from contaminated and not contaminated soil showed they have similar degradation profiles, since all isolates with ability for degrading fuel mainly used biodiesel as carbon source. The selection of microorganisms with potential for degradation was conducted using DCPIP redox indicator, growth in solid medium with oil as the sole carbon source, and production of lipases and esterases. Both selected isolates were used in the biodiesel biodegradation assay (B100) in liquid medium. The analysis of biodiesel samples through infrared spectroscopy in the end time (28 days) of the growth curve showed that the formation of a degradation product is not necessarily related to the degradation of biodiesel ester, but it may indicate the degradation of subproducts generated in the transesterification of soybean oil.
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Estudo da estabilidade oxidativa de biodiesel empregando técnicas eletroquímicas e efeito das condições e tempo de estocagem em aço carbono

Silva, Yara Patricia da January 2009 (has links)
Os métodos de caracterização de combustíveis fósseis não são diretamente aplicáveis ao biodiesel, cuja produção em grande escala requer o estudo da alteração das características do produto com o tempo e condições de estocagem. As interações entre aço carbono e óleo Diesel ou biodiesel puro de soja bem como misturas com Diesel, B5 e B20 foram estudadas, particularmente a estabilidade à oxidação do aço carbono e dos ésteres durante o armazenamento, em presença e ausência de galato de propila como antioxidante. Foram realizadas medidas de índice de acidez; viscosidade cinemática e dinâmica; condutividade e estabilidade à oxidação. Microemulsões de água em B100 e em misturas com óleo Diesel viabilizaram medidas de potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica para caracterização da interface do sistema microemulsão/aço carbono. A degradação do B100 aumentou com a agitação e a temperatura, independentemente da concentração do antioxidante. Quanto à oxidação do metal liga, sua natureza e/ou a de um filme formado sobre este parecem ter papel predominante. A resistência desse material à corrosão é maior em contato com Diesel e diminui com o aumento do teor de biodiesel. Para as microemulsões, os potenciais de circuito aberto são menos positivos e não variam significativamente com o teor de biodiesel, o que foi atribuído à presença de pentanol na fase óleo, pois a água está ocluída no interior das gotículas. / Usual methods of fossil fuels characterization are not directly applicable to biodiesel, the production of which demands studying the role of time and stockpiling conditions on its properties. Chemical interactions between carbon steel and soy biodiesel, Diesel or soy biodiesel-Diesel mixtures, B5 and B20, have been studied during storage, specially the carbon steel and esters stability to oxidation, in the presence and absence of propyl galate as antioxidant (GP). Acid number; viscosity; conductivity and chemical stability measurements were carried out. Moreover, microemulsions (MEs) of water in Diesel oil or B100 and its mixtures with Diesel allowed performing electrochemical measurements to characterize carbon steel and liquid samples. The degradation of B100 increased with stirring and temperature, independently of the GP concentration. Concerning steel oxidation, the role of its characteristics and/or the film formed on its surface seems to be predominant. The steel resistance to corrosion in the described mixtures at the beginning of the experiment decreases with increasing biodiesel content but this effect disappears with time. Open circuit potential values for steel in microemulsions are less positive and showed no significant variation with the biodiesel content. Finally, microemulsions make possible the analysis and characterization of biodiesel samples with lower cost and time consumption.
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Estudo de viabilidade operacional e desempenho de motores de combustão interna operando com combustível biodiesel em relação ao combustível diesel automotivo

Brunelli, Rafael Rogério January 2009 (has links)
O trabalho apresenta uma análise técnica de desempenho dos motores de combustão interna ciclo Diesel, operando com combustível biodiesel em relação à operação com óleo diesel automotivo do tipo B. Busca-se neste trabalho definir uma relação tecnológica entre o antigo (óleo diesel) e o novo (biodiesel), demonstrando-se formas e processos de operação com ambos, a fim de enfatizar a garantia de eficiência da aplicação do biodiesel nos motores que hoje operam com óleo diesel automotivo. O desempenho foi avaliado em relação ao torque, potência, consumo específico de combustível e emissões de fumaça. A aplicação do biodiesel como uma nova forma de energia alternativa, sem alterações em projetos originais dos motores de combustão interna ciclo Diesel, motivou a realização deste trabalho. O motor utilizado nestes ensaios foi um motor Agrale M93 ID, monocilíndrico, com cilindrada de 668 cm³ e relação de compressão de 20,0:1. Neste motor foram ensaiados três tipos diferentes de biodiesel: o de soja, mamona e dendê. Todos os ensaios foram realizados utilizando-se percentuais específicos de adição de biodiesel ao óleo diesel. Utilizou-se inicialmente o B25 (adição de 25% de biodiesel ao óleo diesel tipo B), e posteriormente concentrações de B50, B75 e B100. Todo o sistema motriz foi instalado em uma bancada dinamométrica e instrumentado, a fim de permitir a coleta de informações e avaliações do torque, potência, consumo específico, emissões de fumaça, temperaturas e rotações operação. Os ensaios foram desenvolvidos em velocidades de rotação de 2600, 2400, 2200, 2000 e 1800 min-¹, para cada uma das concentrações de biodiesel e óleo diesel, coletando-se posteriormente todos os dados necessários para aplicar no programa de correção, conforme normatização vigente. Os resultados apresentaram pequenas variações nos parâmetros torque e potência, com variações mais significativas para o consumo específico e emissões de fumaça. Observa-se ao final dos ensaios que a aplicação de biodiesel destas três oleaginosas não altera o funcionamento do motor até percentuais próximos a 25%. Para misturas acima de 50%, verifica-se que o motor ensaiado apresenta reduções mais significativas nos parâmetros torque e potência, com aumento considerável no consumo específico de combustível e redução expressiva nas emissões de fumaça. / This study presents a Diesel cycle internal combustion engine technical analysis of performance operating on biodiesel fuel compared to the operation using type B automotive diesel oil. The aim of the study is to define the technological relationship between the long-standing diesel oil and the new biodiesel, demonstrating ways and processes of operation with both of them, so as to emphasize the guarantee of efficient application of biodiesel in engines which presently operate on automotive diesel oil. The performance was evaluated in relation to torque, power, specific fuel consumption and smoke emissions. The application of biodiesel as a new form of alternative energy, with no alterations in original cycle Diesel internal combustion engine projects, motivated this study. The engine used for the tests was a single-cylinder Agrale M93 ID, with 668 cc and 20,0:1 compression ratio. Three different types of biodiesel were tested in that engine: from soybeans, from castor oil plant (mamona) and from dende palm tree. All tests were carried out using specific percentages of biodiesel addition to the diesel oil. Initially, B25 (addition of 25% of biodiesel to the B type diesel oil) was tested, and then concentrations of B50, B75 and B100 were used. The whole engine system was installed and instrumented on a dynamometric bench, so as to allow the data collecting to record information and evaluations on torque, power, specific fuel consumption, smoke emissions, temperature and operating rotations. The tests were performed on rotation speeds of 2600, 2400, 2200, 2000 and 1800 min-¹, for each of the concentrations of biodiesel and diesel oil, obtaining all the necessary data to apply in the correction program, according to the present norms. The results presented little variation for the torque and power parameters and more significant variations for specific fuel consumption and smoke emissions. After testing, we observed that the application of biodiesel from those three oleaginous plants does not alter engine operation with percentages around 25%; for mixtures above 50%, the engine tested presented more significant reductions in torque and power parameters, with a considerable increase in specific fuel consumption and a substantial reduction in smoke emissions.

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