Desenvolvimento de índice de biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo e derivados em água do mar usando Sistema de Inferência Fuzzy.
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Universidade Católica de Pernambuco
A fuzzy index for state/quality assessment (very low, low, medium, high and very high)
of petroleum hydrocarbon biodegradation and derivatives in seawater is first proposed.
The index combines information of a biological indicator - the yield of biomass growth,
a chemical indicator - the variation hydrogenionic potential (pH) and a physical
indicator - the variation of the surface tension and provides quantitative and qualitative
classification of hydrocarbon biodegradation of petroleum and derivatives in seawater,
which can be used for monitoring, optimization and process control. To evaluate the
performance of the index, a case study of a process of diesel oil biodegradation by
Candida lipolytica UCP 0988 in seawater was conducted, using data of twelve assays
of a full factorial design 23, having as independent variables the initial pH, the initial
biomass concentration and the initial concentration of diesel oil as responses variables
the variation of pH, the variation of the biomass and the variation of the surface tension.
From assays analyzed with the biodegradation index about 50% was rated as having
medium quality, 8.3% low, 8.3% low / medium and 33.3% very low. The results were
consistent with those expected by experts and validated the use of the index as a
simple, effective and economical tool for quality assessing of petroleum hydrocarbon
biodegradation and derivatives in seawater. The index developed has potential for
application in the oil biodegradation processes and derivatives in rivers, lakes and
soils.
Um índice fuzzy para avaliação da qualidade (baixíssimo, baixo, médio, alto e
altíssimo) da biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo e derivados em água do
mar é proposto pela primeira vez. O índice combina informações de um indicador
biológico – o rendimento do crescimento da biomassa, de um indicador químico – a
variação do potencial hidrogeniônico (pH) e de um indicador físico - a variação da
tensão superficial e fornece classificações quali e quantitativa da biodegradação de
hidrocarbonetos de petróleo e derivados em água do mar, que podem ser usadas para
monitoramento, otimização e controle de processo. Para avaliar o desempenho do
índice, um estudo de caso de um processo de biodegradação de óleo diesel por
Candida lipolytica UCP 0988 em água do mar foi conduzido, empregando dados de
doze ensaios de um planejamento fatorial completo 23, tendo como variáveis
independentes o pH inicial, a concentração inicial de biomassa e a concentração inicial
de óleo diesel e como variáveis respostas a variação do pH, a variação da biomassa
e a variação da tensão superficial. Dos ensaios analisados com o índice de
biodegradação, cerca de 50% foi classificado como tendo qualidade média, 8,3%
baixa, 8,3% baixa/média e 33,3% baixíssima. Os resultados obtidos foram
consistentes com os esperados por especialistas e validaram o uso do índice como
ferramenta simples, eficaz e econômica para avaliação qualidade de biodegradação
de hidrocarbonetos de petróleo e derivados em água do mar, porque além de usar
parâmetros que não requer equipamentos sofisticados para sua obtenção, o que
representa menos custo, também é um bom descritor da qualidade da biodegração
obtida. O índice desenvolvido tem potencial de aplicação a processos de
biodegradação de petróleo e derivados em rios, lagos e solos.
Descrição
Citação
VASCONCELOS, Gilson Gonçalves de. Desenvolvimento de índice de biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo e derivados em água do mar usando Sistema de Inferência Fuzzy. 2015. 82 f Dissertação (Mestrado) - Universidade Católica de Pernambuco. Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, 2015.