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Previous issue date: 2016-09-14 / CAPES / O impacto de combustíveis sobre o meio ambiente é de grande interesse devido à
possibilidade da ocorrência de derramamentos. O objetivo principal deste trabalho foi
avaliar a toxicidade e a biodegradação dos combustíveis diesel (D), biodiesel de algodão
(B100) e suas misturas (Bx) em meio aquoso. A toxicidade dos combustíveis em
diferentes concentrações foi analisada em sementes de alface. Os resultados mostraram
que a toxidez está associada ao tipo e à concentração do combustível, sendo o diesel o
mais tóxico. Um ensaio preliminar foi realizado para investigar o potencial de
biodegradação dos combustíveis-teste (B100, D e B20) pelos micro-organismos
Saccharomyces cerevisiae e Pseudomonas aeruginosa não adaptados e adaptados por
um período de 12 dias. Foram mensuradas a concentração de células viáveis, pH, DQO,
DBO5 e a toxicidade. A eficiência do processo de biodegradação se comportou da
seguinte forma: biodiesel (B100) > Mistura B20 > diesel. A P. aeruginosa adaptada
apresentou o maior potencial de remoção da matéria orgânica no processo de
biodegradação dos combustíveis, e por isso foi o micro-organismo utilizado nos ensaios
subsequentes. Ensaios em batelada foram conduzidos em um biorreator do tipo tanque
sob condições de agitação (250rpm) e aeração (0,5 vvm), a fim de ser investigada a
biodegradação aeróbia do B100 (Ensaio 1 e 2) e do B20 (Ensaio 3) por um período de
62 dias. Os Ensaios 2 e 3 foram realizados com adição suplementar de KNO3 ao 7° dia
de processo. Foram mensuradas a concentração de células viáveis, pH, DQO, DBO5,
teor de ésteres de ácidos graxos e toxicidade. Os ensaios revelaram que a P. aeruginosa
adaptada foi capaz de biodegradar, mas não de mineralizar estes combustíveis. As
cinéticas de biodegradação revelaram um perfil cinético de decaimento de reação de
primeira ordem e foi observado que o composto com maior número de ligações
insaturadas (C18:2) foi o que apresentou um maior coeficiente de biodegradação,
levando menor tempo de meia-vida de 18 dias para ser degradado. Em todos os casos
ocorreu redução da concentração de células viáveis de 107 UFC.cm-3 para 104UFC.cm-3.
Em relação aos ésteres metílicos, observou-se degradação de 37,51% e 34,82% para o
C16:0 nos Ensaios 1 e 2, respectivamente. Os demais ésteres apresentaram 100% de
degradação. Realizou-se também estudo da degradação do biodiesel por fotólise
(abiótico) irradiado (254 nm), variando-se as velocidades de agitação (750 e 2000 rpm),
por período de 28.200 segundos dos principais ésteres metílicos palmítico (C16:0),
oleico (C18:1) e linoléico (C18:2), resultou numa redução de 87,08% (C18:2), 86,04%
(C18:1) e 86,08% (C16:0), para rotação de 2000 rpm e de 100% de redução, para o
ensaio à 750 rpm. Observou-se em todos os experimentos (bióticos e abióticos) que
houve uma redução do pH e que esta redução está relacionada com as reações de
degradação da mistura reagente. / The impact of fuel on the environment is of great interest due to the possibility of the
occurrence of spillage. The aim of this study was to evaluate the toxicity and
biodegradation of diesel fuel (D), cotton biodiesel (B100) and your mixtures (Bx) in
aqueous medium. The toxicity of the fuels in different concentrations was analyzed on
lettuce seeds. The results showed that the toxicity is associated with the type and
concentration of the fuel being the most toxic diesel. A preliminary test was conducted
to investigate the potential for degradation of the test fuel (B100, B20 and D) by
microorganism Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae not suited and
adapted for a period of 12 days. We measured the concentration of viable cells, pH,
COD, BOD 5 and toxicity. The efficiency of the biodegradation process behaved as
follows: biodiesel (B100)> B20> Diesel. The P. aeruginosa adapted showed the
greatest potential for removal of organic matter in fuel biodegradation process and so
was the microorganism used in subsequent trials. Batch tests were conducted in a
bioreactor tank-type stirring conditions (250 rpm) and aeration (0,5vvm) to be
investigated aerobic biodegradation B100 (Assay 1 and 2) and B20 (Assay 3) a period
of 62 days. Runs 2 and 3 were performed with further adding KNO3 to the 7th day
process. We measured the concentration of viable cells, pH, COD, BOD5 content of
fatty acid esters and toxicity. The tests revealed that the adapted P. aeruginosa was able
to mineralize not biodegrade but these fuels. The kinetics of biodegradation showed a
kinetic profile of first order reaction decay and it was observed that the compound more
unsaturated bonds (C18: 2) showed the higher coefficient of biodegradation, taking
shorter half-life 18 days to be degraded. In all cases there was a reduction in the
concentration of 107 UFC.cm-3 of viable cells to 104 UFC.cm-3. In relation to methyl
ester, there was degradation of 37.51% and 34.82% for C16: 0 in runs 1 and 2,
respectively. The remaining esters showed 100% degradation. It also conducted the
study of degradation of biodiesel by photolysis (abiotic) irradiated (254 nm) varying the
stirring speed (750 to 2000 rpm) for 28.200 seconds period of the main methyl esters
palmitic (C16: 0), oleic (C18: 1) and linoleic (C18: 2) resulted in a reduction of 87.08%
(C18:2) 86.04% (C18:1) and 86.08% (C16:0) for rotation 2000 rpm and 100% reduction
to the test at 750 rpm. It was observed in all experiments (biotic and abiotic) that a
reduction of pH and that this reduction is related to the degradation reactions of the
reaction mixture.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/22483 |
| Date | 14 September 2016 |
| Creators | ROCHA, Márcia Fernanda Alves da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9701943533166902, http://lattes.cnpq.br/7663742765219007, SARMENTO, Sandra Maria, MARQUES, Olga Martins, MEDEIROS, Nelson |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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