Resíduos industriais como substratos alternativos para a produção de biossurfactantes para aplicação na remoção de poluentes ambientais gerados pela indústria de petróleo

Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries like oil industries, food, and pharmaceutical industries, among others. Several biosurfactants have been produced, but few are marketed due to the high cost of production and especially in relation to use of substrate...

Full description

Access type:openAccess
Publication Date:2013
Main Author: Silva, Rita de Cássia Freire Soares da lattes
Advisor: Sarubbo, Leonie Asfora lattes
Referee: Marques, Daniela de Araújo Viana lattes, Salgueiro, Alexandra Amorim lattes
Document type: Master thesis
Language:por
Published: Universidade Católica de Pernambuco
Program: Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais
Department: Desenvolvimento de Processos Ambientais
Portuguese subjects:
English subjects:
Knowledgement areas:
Online Access:http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/627
Citation:SILVA, Rita de Cássia Freire Soares da. Resíduos industriais como substratos alternativos para a produção de biossurfactantes para aplicação na remoção de poluentes ambientais gerados pela indústria de petróleo. 2013. 149 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais) - Universidade Católica de Pernambuco, Recife, 2013.
Portuguese abstract:Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação em vários segmentos industriais, como as indústrias petrolífera, alimentícia, e farmacêutica, entre outras. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção e principalmente no que se refere à utilização de substratos e aos processos de purificação. Neste sentido, a utilização dos resíduos industriais, milhocina e óleo de canola residual de fritura, como substratos alternativos para a produção de um biossurfactante por Pseudomonas cepacia CCT6659 foi avaliada com vistas à aplicação na área ambiental, As concentrações dos constituintes do meio foram estudadas utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) como ferramenta estatística na redução da tensão superficial. O biossurfactante produzido no meio constituído por milhocina 3%, óleo de fritura (canola) 2% e NaNO3 0,2% reduziu a tensão superficial para 26 mN/m após 60 horas sob agitação de 250 rpm. No estudo da cinética observou-se que a produção do biossurfactante estava associada ao crescimento celular. O rendimento em biossurfactante isolado foi de 8,0 g/L. As propriedades do biossurfactante isolado foram investigadas e sua CMC calculada. A caracterização bioquímica preliminar revelou a natureza glicolipídica e aniônica do biossurfactante. O biossurfactante foi capaz de emulsificar 90% do óleo de motor e demonstrou estabilidade durante exposição a altas temperaturas (120ºC por 15 minutos), altas concentrações salinas (12% NaCl) e em ampla faixa de pH (2-12). Testes realizados com o biossurfactante bruto demonstraram ausência de toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e a duas espécies de repolho Brassica oleracea. O biossurfactante bruto também foi eficiente na remoção de 75% do óleo de motor adsorvido em amostras de areia e na dispersão do óleo 65%, além de ser capaz de remover 90% do óleo aderido à superfície sólida. Os resultados obtidos demonstram o potencial do biossurfactante para aplicação na indústria de petróleo, recuperação de óleo, limpeza de tanques de estocagem e na remediação de derramamentos de óleos em solos e água.
English abstract:Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries like oil industries, food, and pharmaceutical industries, among others. Several biosurfactants have been produced, but few are marketed due to the high cost of production and especially in relation to use of substrates and purification processes. In this sense, the use of industrial waste, corn steep liquor and residual canola oil frying, as alternative substrates for the production of a Pseudomonas cepacia CCT6659 biosurfactant was assessed in order to apply the environmental area, concentrations of constituents in the medium were studied using one central composite rotational design (DCCR) as a statistical tool to reduce surface tension. The biosurfactant produced in medium consisting of 3% corn steep liquor, cooking oil (canola) 2% NaNO3, and 0.2% reduced the surface tension to 26 mN / m after 60 hours under agitation of 250 rpm. In the study of the kinetics observed that the production of the biosurfactant was associated with cellular growth. The isolated biosurfactant yield was 8.0 g / L. The properties of the isolated biosurfactant were investigated and their CMC calculated. A preliminary biochemical characterization revealed the nature of the anion and glicolipídica biosurfactant. The biosurfactant was able to emulsify 90% engine oil and demonstrated stability during exposure to high temperatures (120 ° C for 15 minutes), high salt concentrations (12% NaCl) and in a wide pH range (2-12). Tests performed with crude biosurfactant showed no toxicity against the brine shrimp Artemia salina and two species of cabbage Brassica oleracea. The crude biosurfactant was also efficient in the removal of 75% of motor oil adsorbed on samples of sand and 65% oil dispersion, besides being able to remove 90% of the oil adhered to the solid surface. The results demonstrate the potential of biosurfactant for application in the oil industry, oil recovery, cleaning storage tanks and remediation of oil spills on land and water.