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Previous issue date: 2010-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiesel is a derived fuel from renewable biomass that can substitute partially or totally the fossil fuel. The production process of the biodiesel is composed by the following stages: raw material preparation, transesterification reaction, phases separation, alcohol recovery and dehydration, glycerin destillation and purification of the renewable fuel, resulting in glycerin as a by-product and purification wastewater. The formed wastewater during the stage of purification presents high concentration of oils and greases, presenting potential to contaminate bodies of water. One of the treatment proposals of this residue is the enzymatic hydrolysis use by lipases for removal of oils and greases. Due the specificity of lipases and its large technological application, it appears that it is necessary to search new microorganisms producers of this enzyme, with specific characteristics to the residue in study. Therefore, its objective was to evaluate the biodegradation of the biodiesel washing(purification) water, gotten trough transesterification between soy oil and methanol, by means of production of lipase, using isolated microorganisms from the proper residue. For both, analyses of the initial physicist-chemistries characteristics had been made with the residuary water of the biodiesel washing, then it had been isolated and chosen, by means of determinations of the lipase activity. Following, it was made a test of fat biodegradation, fixing the variables pH (5,95), temperature (35ºC), rotation (180 rpm) and nitrogen concentration (3 g.L-1) and establishing as variable the two microorganism preselected and the time (24, 48, 72, 96 and 120 h). At the time (48 h) and Klebsiella oxytoca microorganism defined, the optimization process of the fat removal in the treatment of the wastewater was initialized. For such, it was used a designed central composite (DCCR), establishing as independent variables pH and nitrogen concentration, the other variable ones had been previously fixed in: temperature 35ºC, rotation 180 rpm and 48 hours. For experimental validation of the model considered for fat removal it was carried through, in triplicate copy, a biodegradation test in the excellent established conditions. These results, on the other hand, had been compared to a kinetics one carried through the same conditions, but using as inoculun the commercial product Hábil FTW SF. The biodiesel purification wastewater had presented high potential of environmental impact, presenting a concentration of O&G of 6,76 g.L-1. From the six isolated microbiological cultures in the decantation tank of this effluent one, two microorganisms (A and B) had been selected presenting one high potential of lipase production, with enzymatic index of 0,56 and 0,57, respectively. Trough DCCR ways it has been concluded that the best point to the maximum efficiency of removal of O&G from the residuary water of biodiesel purification was equivalents to pH 7,5 and 4,00 g.L-1 of nitrogen, resulting in an efficiency of 60% in the removal of fat. The treatment of the wastewater using the proper isolated microorganism from the effluent (Klebsiella oxytoca) was not differentiated from the carried through essays using the commercial product Hábil FTW SF. / O biodiesel é um combustível derivado de biomassa renovável que pode substituir, parcial ou totalmente, o combustível de origem fóssil. O processo de produção de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e desidratação do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível renovável, tendo como subproduto a glicerina e como resíduo água de purificação. A água residuária, formada durante a etapa de purificação, apresenta alto teor de óleos e graxas, tendo potencial para contaminar corpos água. Uma das propostas de tratamento deste resíduo é a utilização de hidrólise enzimática por lipases para remoção de óleos e graxas. Devido à especificidade das lipases e sua ampla aplicação tecnológica, verifica-se que é necessário pesquisar novas cepas de micro-organismos produtores desta enzima, com características específicas do resíduo em estudo. Deste modo, teve-se por objetivo neste estudo avaliar a biodegradação da água de lavagem (purificação) do biodiesel, obtido por transesterificação entre óleo de soja e metanol, por meio de produção de lipase, utilizando micro-organismos isolados do próprio resíduo. Para tanto, foram feitas análises das características físico-químicas iniciais da água residuária da lavagem do biodiesel e a partir desse resíduo foram isolados e selecionados micro-organismos com potencial de produção de lipase. Em seguida, foi feito um ensaio de biodegradação de gordura, fixando-se as variáveis: pH (5,95), temperatura (35ºC), rotação (180 rpm) e concentração de nitrogênio (3 g.L-1) e tendo como variáveis os micro-organismos pré-selecionados e o tempo (24, 48, 72, 96 e 120 h). Com o tempo (48h) e o micro-organismo Klebsilla oxytoca, iniciou-se o processo de otimização da remoção de gordura no tratamento da água residuária. Para tal, utilizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes pH e concentração de nitrogênio; as demais variáveis foram previamente fixadas em: temperatura 35ºC, rotação 180 rpm e tempo 48 h. Para validação experimental do modelo proposto para remoção de gordura foi realizado, em triplicata, um ensaio de biodegradação nas condições ótimas estabelecidas. Estes resultados, por sua vez, foram comparados com uma cinética realizada nas mesmas condições, mas utilizando como inóculo o produto comercial Hábil FTW SF. A água residuária de purificação do biodiesel apresentou alto potencial de impacto ambiental, tendo uma concentração de O&G de 6,76 g.L-1. Das seis culturas microbianas isoladas do tanque decantação deste efluente, dois micro-organismos (A e B) foram selecionados, apresentando um alto potencial de produção de lipase, com índice enzimático de 0,56 e 0,57, respectivamente. Por meio do DCCR, conclui-se que o ponto ótimo para máxima eficiência de remoção de O&G da água residuária de purificação do biodiesel foi equivalente ao pH 7,5 e 4,00 g.L-1 de nitrogênio, obtendo-se uma eficiência de 60% na remoção de gordura. O tratamento da água residuária utilizando o micro-organismo isolado Klebsilla oxytoca, a partir do próprio efluente, não se diferenciou dos ensaios realizados utilizando o produto comercial Hábil FTW SF.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/2800 |
| Date | 05 July 2010 |
| Creators | Rocha, Dayane Cristina da |
| Contributors | Gomes, Benedito Martins |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Parana, Programa de Pós-Graduação "Stricto Sensu" em Engenharia Agrícola, UNIOESTE, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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