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Carregado porRicardo Portela
ICSA06 - Biotecnologia Ambiental
O documento discute a biotecnologia ambiental e suas aplicações para a resolução de problemas ambientais, incluindo: (1) o uso de sistemas biológicos para a remediação de poluentes no ar, água e solo; (2) a bioconversão de resíduos agrícolas e industriais em energia renovável e outros produtos; e (3) projetos brasileiros que aplicam estas técnicas.
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- 6. Questões ambientais: • Questão dageração de resíduos sólidos: agropecuária
- 7. Questões ambientais: •Questão da utilizaçãode resíduos:
- 8. Questões ambientais: • Questão daágua: Disponibilidade hídrica no mundo
- 9. Questões ambientais: • Questão dosefluentes industriais: SUBSTÂNCIAS COMUNS NOS RESÍDUOS LÍQUIDOS INDUSTRIAIS DETERGENTES E DESINFECTANTES TINTAS, VERNIZES E SOLVENTES RESÍDUOS DE ÓLEOS E LUBRIFICANTES RESÍDUOS DE DESCARGAS DE FUNDO DE DESTILADORES COMPLEXOS ANIÓNICOS SOLUÇÕES E LODOS METÁLICOS E INORGÃNICOS PESTICIDAS ÓLEOS E GRAXAS
- 10. Biotecnologia Ambiental Estuda ouso adequado da natureza (plantas, animais, bactérias, fungos e outros seres vivos) de forma a se obter • energia renovável, • alimentos • nutrientes em um ciclo de benefícios integrados onde os processos que produzem resíduos servem de base (fornecem insumos) para novos processos.
- 11. Biotecnologia Ambiental • Aplicaçãode técnicas biológicas para corrigir ou prevenir problemas de contaminação ambiental, em água, ar e solo. • Objetiva preservar o meio ambiente e seus recursos do impacto negativo da atividade do homem. • Aborda as características e o mecanismo de ação de plantas e microrganismos (bactérias e fungos) na biodegradação e bioconversão de compostos orgânicos e inorgânicos, para remediação, tratamento e conversão de resíduos e efluentes.
- 12. Sociedade Internacional de BiotecnologiaAmbiental Dispõe sobre o desenvolvimento, uso e regulação dos sistemas biológicos relacionados a: - Remediação de ambientes - Processos ambientalmente corretos: tecnologias verdes ou limpas desenvolvimento sustentável
- 13. Tecnologias verdes oulimpas (“greentech” ou “cleantech”) • biorremediação de ambientes contaminados (solo, ar e água) • prevenção de danos ambientais • detecção e monitoramento de contaminação • aproveitamento de agrorresíduos • aproveitamento de resíduos industriais (óleos e gorduras) • aproveitamento de efluentes
- 14. Biorremediação Uso de sistemasbiológicos (geralmente plantas ou microrganismos) na redução da poluição do ar, água ou sistemas terrestres. Vias metabólicas normalmente utilizadas para crescimento e produção de energia são usadas para degradação de poluentes
- 15. Biorremediação e biodegradação Detoxificação total Agente poluidor (Contaminante) Detoxificação parcial Mineralização completa Biodegradação incompleta CO2+ água+sais inofensivos Compostos intermediários menos tóxicos
- 16. Tipos de Biorremediação •Bioatenuação-biorremediação intrínseca- ação de biodegradação natural pela microbiota e/ou flora presente no ambiente contaminado Suplementação ( com nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2..requisitos outros).. •Bioaumentação microrganismos (biomagnificação)- adição de •Fitorremediação •Bioestimulação- adição de nutrientes e/ou sais •Bioventilação- Adição de gases (CO2, O2) por aeração do ambiente •Landfarming- Adição de O2 e microrganismos
- 17. Bioatenuação Biodegradabilidade São facilmente biodegradáveis(conceito de biodegradabilidade, segundo a OCDE Organization for Economic and Development Norma 310F), quando mais de 60% do produto é degradado num período de 28 dias, que indica a tendência do produto ser totalmente biodegradável num ambiente aeróbio.
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- 20. LAND FARMING 1. PEAD revestimento 2. Bombapara coleta lixiado 3. Camada de pedra 4. CAMADA DE SOLO A TRATAR 5. Feno de alfalfa para reter umidade 6. Rodas do sistema de irrigação 7. Tubulação com suficientes perfurações 8. Tubo flexivel coleta do lixiviado 9. Válvula controla subida para o bioreator ou para tanque de água 10. Mangueira de recirculação 11. Biorreator (bactéria) 12. Tubulação de água 13. -16- Sistema distribuição água
- 21. Biorremediação de efluentes industriais tratamentode esgoto e de efluentes industriais removem Microrganismos nas estações de a maior parte dos poluentes antes destes serem lançados no mar. Aumento da atividade industrial aumentou necessidade de eliminar especificamente poluentes como: compostos de fosforo, nitrogênio, metais pesados e compostos a base de cloro
- 22. Ar e poluentesgasosos No início foram usados filtros preenchidos com composto para a retirada de odores. Bioscrubber Taxas de processamento baixas e vida curta
- 23. Solo BIORREATORES In situ Ex situ Aplicáveisas tecnologias bioestimulação, bioventilação dentre outras
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- 25. Detecção e monitoramento •Inumeração microrganismos- técnicas de biologia molecular e imunoensaios • Técnicas para detecção microbiana-FISH e outras • Biosensores ( biológicos+ eletrônicos)avaliação de poluentes
- 26. Bioconversão de agrorresíduos 100% 2,0 90% 80% 5,2 10,9 32,0 20,9 70% 60% 4,8 8,8 2,2 40% 26,5 HIDRÁULICAE ELETRICIDADE URÂNIO 1,4 23,7 20,9 30% 20% BIOMASSA 5,9 15,2 50% 10,5 CARVÃO MINERAL GÁS NATURAL 37,9 37,3 34,0 PETRÓLEO e DERIVADOS 10% 0% BRASIL 2009 OECD 2007 MUNDO 2007 251,5 5.590 11.741 45,4 6,7 12,9 milhões tep % Renováveis
- 27. Bioconversão de agrorresíduos 70 60 BAGAÇONO SETOR ENERGÉTICO 50 40 CARVÃO VEGETAL EM FERRO-GUSA E AÇO 30 20 BAGAÇO NA INDÚSTRIA 10 2007 2003 1999 1995 1991 1987 1983 1979 1975 1971 0
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- 31. Projetos Brasileiros ligadosà Biotecnologia Ambiental • • • • • • • • • • • • • • Xilitol a partir do bagaço de cana-de-açúcar; • PHB (polihidroxibutirato) plástico biodegradável a partir de microalga; • FOS (frutooligossacarideos) a partir de sacarose; • Membranas cerâmicas esterilizantes; • Etanol a partir de microalgas - processo fermentativo e biodiesel de microalgas (processos acoplados); • Seqüestro de gás carbônico com o uso de microalgas; • Butanol a partir de microalgas - processo fermentativo; • Fermentação extrativa - novo sistema de extração de álcool das dornas; • Cultura mista de bactéria (Zymomona mobilis) e levedura (Saccharomyces cerevisae) para produção de etanol; • Clarificador orgânico enzimático de açúcar; • Gaseificação de biomassa para geração de energia; • Etanol a partir da gaseificação de biomassa (processo fermentativo ou catalítico); • Bio-gasolina via pirólise a partir de óleo vegetal residual; • Butanol a partir de cana-de-açúcar;
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