Produção e aplicação de biossurfactante de Starmerella bombicola ATCC 222214 no tratamento de efluente e sistemas contaminados com petroderivados.
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Universidade Católica de Pernambuco
Fuel and lubricating oil spills that occur in industries during the refueling of machines,
storage tanks and the washing of tanks and equipment are the main causes of the
accumulation of petroleum derivatives in the environment. Due to human activities,
petroleum derivative spills are among the main causes of soil and water pollution,
causing drastic changes in the microbiological, chemical and physical properties of the
soil and surface. Thus, the application of natural surfactants emerges as an attractive
and efficient solution among the innovative technologies for cleaning oil storage tanks
and for the treatment of contaminated soils and industrial effluents. Therefore, this study
aimed to evaluate the production and application of a biosurfactant produced by the
yeast Starmerella bombicola ATCC 222214, in the decontamination of marine and
terrestrial environments contaminated by oil. The production of the biosurfactant by the
yeast was evaluated by observing the effect of different carbon/nitrogen sources and
culture conditions in flasks. The removal power of hydrophobic compounds by the
action of the biosurfactant in different types of soils (clayey and silty) and standard sand
was evaluated. The destabilization power of heavy oil OCB1, diesel and engine oil on
smooth surfaces, as well as the removal capacity of oil from industrial effluent by the
biosurfactant were studied. From the most promising surfactant properties, the culture
medium supplemented with 2.0% glucose and 5.0% glycerol, the speed of 200 rpm, the
fermentation time of 180 hours and the inoculum size of 5.0% were selected. The yield
of the isolated biosurfactant was 1.5 g/L. The emulsification rates of engine oil and
diesel oil were 86.6 ± 0.22% and 51.7 ± 0.15%, respectively, indicating affinity of the
biomolecule for complex hydrocarbons. In stability tests performed at different pH
values, temperature and NaCl concentration, the surface tension ranged from 25.82 to
32.30 mN/m. The Critical Micellar Concentration (CMC) was 0.4 g/L, at which
concentration the surface tension reached 26.85 mN/m. In the kinetic tests, the
biosurfactant removed 82.48 ± 0.12, 97.61 ± 0.01 and 99.01 ± 0.02% of the engine oil
adsorbed on sand, silty soil and clayey soil, while in the static test in packed columns
the removals were 72.05 ± 0.80, 96.87 ± 0.30 and 99.50 ± 0.03%, respectively. The
biosurfactant produced in this study proved to be a promising agent for environmental
remediation applications in the oil and energy sector, as well as in industrial areas
contaminated by oil and derivatives.
Os derramamentos de combustíveis e de óleos lubrificantes que ocorrem nas indústrias
durante abastecimentos de máquinas, tanques de armazenamento e a lavagem de
tanques e equipamentos são os principais causadores do acúmulo de petroderivados
no meio ambiente. Devido as atividades humanas, o derrame de petroderivados está
entre as principais causas de poluição do solo e de corpos hídricos, causando
mudanças drásticas nas propriedades microbiológicas, químicas e físicas do solo e
superfície. Dessa forma, a aplicação de agentes tensoativos naturais surge como
solução atrativa e eficiente dentre as tecnologias inovadoras para limpeza de tanques
de estocagem de óleo e para o tratamento de solos contaminados e efluentes
industriais. Portanto, este trabalho teve como objetivo, avaliar a obtenção e a aplicação
de um biossurfactante produzido pela levedura Starmerella bombicola ATCC 222214,
na descontaminação de ambientes marinhos e terrestres contaminados por óleo. A
produção do biossurfactante pela levedura foi avaliada através do efeito de diferentes
fontes de carbono/nitrogênio e condições de cultivo em frascos. O poder de remoção
de compostos hidrofóbicos pela ação do biossurfactante em diferentes tipos de solos
(argiloso e siltoso) e areia padrão foi avaliado. O poder de desestabilização do óleo
pesado OCB1, do diesel e do óleo de motor em superfícies lisas, bem como a
capacidade de remoção de óleo do efluente industrial pelo biossurfactante foi estudada.
A partir das propriedades tensoativas mais promissoras, o meio de cultivo
suplementado com 2,0% de glicose e 5,0% de glicerol, a velocidade de 200 rpm, o
tempo de fermentação de 180 horas e o tamanho de inóculo de 5,0% foram
selecionados. O rendimento do biossurfactante isolado foi de 1,5 g/L. As taxas de
emulsificação de óleo de motor e óleo diesel foram de 86,6 ± 0.22% e 51,7 ± 0.15%,
respectivamente, indicando afinidade da biomolécula por hidrocarbonetos complexos.
Em testes de estabilidade realizados em diferentes valores de pH, temperatura e
concentração de NaCl, a tensão superficial variou de 25,82 a 32,30
mN/m(complementar a frase). A Concentração Micelar Crítica (CMC) foi de 0,4 g/L,
nessa concentração a tensão superficial chegou ao valor de 26,85 mN/m. Nos ensaios
cinéticos, o biossurfactante removeu 82,48 ± 0,12, 97,61 ± 0,01 e 99,01 ± 0,02% do
óleo de motor adsorvido em areia, solo siltoso e solo argiloso, enquanto no teste
estático em colunas empacotadas as remoções foram de 72,05 ± 0,80, 96,87 ± 0,30 e
99,50 ± 0,03%, respectivamente. O biossurfactante produzido neste estudo demonstrou
ser um agente promissor para aplicações de remediação ambiental no setor petrolífero
e de energia, bem como em áreas industriais contaminadas por petróleo e derivados.
Descrição
Citação
OLIVEIRA, Kaio Wêdann de. Produção e aplicação de biossurfactante de Starmerella bombicola ATCC 222214 no tratamento de efluente e sistemas contaminados com petroderivados. 2025 122 f. Mestrado (Dissertação) - Universidade Católica de Pernambuco Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, Recife, 2025.