Trabalho parcial eng bioquimica

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Trabalho parcial eng bioquimica

  1. 1. 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA O USO DE BIORREATORES NA INDÚSTRIA Alunos: Marina Lemos Sartori Disciplina: Engenharia Bioquímica Professor: Gustavo Molina Diamantina Março/ 2015
  2. 2. 2 SUMÁRIO 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA........................................................................................................3 1.1 Utilização de biorreatores para a biorremediação de solos contaminados por petróleo ...3 1.2 Utilização de fotobiorreatores para a produção de biomassa microalgal..........................4 2. VISÃO CRÍTICA .........................................................................................................................5 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................5
  3. 3. 3 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 1.1 Utilização de biorreatores para a biorremediação de solos contaminados por petróleo Dentre as principais tecnologias empregadas na biorremediação podem ser citadas os biorreatores, unidade onde ocorre a remoção da matéria orgânica pela ação de microrganismos aeróbicos submetidos à agitação e aeração, apresentando como principais vantagens a possibilidade de monitoramento contínuo do desempenho do sistema, o controle das condições ideais de processo (temperatura, umidade, valor de pH), imprescindíveis à manutenção da atividade microbiana, e o reduzido tempo de remediação (REICHWALD, 2011) O tipo de biorreator a ser adotado bem como a técnica de biorremediação associada devem ser realizadas levando-se em consideração as características do solo a ser tratado, a natureza do contaminante e a composição da mistura a ser tratada, os microrganismos envolvidos, o grau de importância da aeração, o nível de necessidade de agitação, dentre outros fatores. (REICHWALD, 2011) Dois tipos mais comuns de biorreatores empregados na biorremediação são os reatores de fase semi-sólida (ou reatores de lama), e reatores de fase sólida (ANDRADE; AUGUSTO; FONTES, 2010). No tratamento em biorreatores de fase semi-sólida, após a escavação e peneiramento do solo contaminado, este é misturado a água em um reator geralmente vertical, sendo mais indicado para solos que contenham partículas finas .(PEREIRA el al, 2012).. Os reatores de lama apresentam como vantagem altas taxas de degradação, mas há a necessidade do tratamento posterior dos efluentes, o que eleva o custo da aplicação desta tecnologia. Já no tratamento em biorreatores de fase sólida, adiciona-se ao solo apenas quantidade de água suficiente para manter a atividade microbiana (50 a 75%) e o equipamento, geralmente, é disposto horizontalmente e apresenta como sub-configurações os reatores do tipo tambor rotativo e do tipo tambor fixo, sendo os reatores de fase sólida mais adequados ao solo com alto teor de sólidos (REICHWALD, 2011). A necessidade de remover o solo para o tratamento por tecnologias ex situ, encarece muito o processo. No entanto, nos reatores o maior custo é compensado pelo menor tempo de tratamento requerido, de um mês a vários meses.(PEREIRA el al, 2012).
  4. 4. 4 1.2 Utilização de fotobiorreatores para a produção de biomassa microalgal A procura de recursos limpos que permitam assegurar as necessidades energéticas futuras constitui um dos maiores desafios da atualidade. O crescente preço dos combustíveis e o foco internacional sobre o impacto ambiental das emissões gasosas têm vindo a conduzir à procura de recursos renováveis e ao desenvolvimento de tecnologias verdes que suportem a indústria e as necessidades do mercado mundial (ANTUNES; SILVA, 2010). Decorrente a esse fato, as algas tem oferecido um grande potencial como fonte energética, pois os óleos encontrados nas microalgas possuem características físico-químicas e químicas similares aos de óleos vegetais e por isto elas podem ser consideradas como potencial matéria - prima para a produção de biocombustíveis (CARDOSO et al, 2011). Para o cultivo de microalgas, é utilizado fotobiorreatores, que possuem o objetivo de cultivar uma espécie singular de microrganismo, possuindo diferentes configurações: fotobiorreatores de placas horizontal ou vertical (flat plate), tubulares, cilíndricos, coluna de bolhas (bublle column), tanques agitados e airlift, cada um com sua vantagem e desvantagem, e o uso de um certo tipo dependerá de vários fatores (ANTUNES; SILVA, 2010). Para a confecção desses fotobiorreatores, uma série de parâmetros devem ser levados em consideração, como intensidade luminosa, temperatura, pH, água, nutrientes (carbono, nitrogênio e fósforo), agitação e aeração, meio de cultura contendo macronutrientes essenciais para o desenvolvimento das microalgas, tais como Na, K, Ca, Mg, P e S, bem como a presença de alguns micronutrientes como Fe, Mn, Zn, Co, Cu e Mo. (CAMACHO; GONZALES, 2011). Basicamente esses fotobiorreatores funcionam como um sistema em batelada, onde os parâmetros necessários para o crescimento microalgal são colocados em um meio de cultura, onde na presença da luz irá ocorrer o crescimento microalgal (CARDOSO et al, 2011).
  5. 5. 5 2. VISÃO CRÍTICA Os temas selecionados para a realização deste trabalho são de extrema importância, pois são métodos e pesquisas voltadas para a preservação do meio ambiente e dos recursos energéticos. A frase “melhor prevenir do que remediar” explica o meu intuito do meu trabalho. Acredito que com a diminuição do uso do petróleo por outras alternativas renováveis e ecologicamente corretas como o biocombustível de microalgas, a biorremediação de solos contaminados pelo petróleo não teria tanto impacto, já que o uso de petróleo seria reduzido. O tema escolhido então para este trabalho é a utilização de fotobiorreatores para a produção de biomassa microalgal, com a finalidade de suprir a dependência do petróleo e minimizar impactos ambientais como o efeito estufa. 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDRADE, J.; AUGUSTO, F.; FONTES, I. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e seus derivados. Eclética química, Campinas, v.35, n.2, São Paulo, 2010; ANTUNES, R.; SILVA, I. Utilização de algas para a produção de biocombustíveis. Instituto nacional da propriedade industrial, 2010; CADEMA, P.; GONZALES, J. Simulación del processo de producción de bioetanol apartir de biomassa residual de microalga obtenida como subproducto de la producción de biodiesel de terceira generación. Universidade Industrial de Santander, Bucaramanga, 2011; CARDOSO, A.; VIEIRA, G.; MARQUES, A. O uso de microalgas para obtenção de biocombustíveis. Revista brasileira de Biociências, Porto Alegre, v.9, n.4, p.542-549, Dez. 2011;
  6. 6. 6 PEREIRA, A.; FREITAS, D. Uso de microrganismos para a biorremediação de ambientes impactados. Revista Elet. Em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental. Lavras, v.6, n.6, p.975-1006, Dez, 2012. REICHWALD, D. Contribuição a gestão ambiental: A biorremediação de solo contaminado com petróleo. Universidade Candido Mendes, Rio de Janeiro, 2011; .

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