Produção e aplicação de biossurfactante de Starmerella bombicola ATCC 222214 no tratamento de efluente e sistemas contaminados com petroderivados.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Oliveira, Kaio Wêdann de lattes
Orientador(a): Sarubbo, Leonie Asfora
Banca de defesa: Rufino, Raquel Diniz, Durval, Italo José Batista
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Católica de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais
Departamento: Departamento de Pós-Graduação
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/2036
Resumo: 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.
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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.Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2025-08-05T14:18:37Z No. of bitstreams: 1 Ok_kaio_wedann_oliveira.pdf: 6796249 bytes, checksum: 6d2d88ab9298ed0ce2258e0f64c4f67a (MD5)Made available in DSpace on 2025-08-05T14:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ok_kaio_wedann_oliveira.pdf: 6796249 bytes, checksum: 6d2d88ab9298ed0ce2258e0f64c4f67a (MD5) Previous issue date: 2025-02-25Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Católica de PernambucoMestrado em Desenvolvimento de Processos AmbientaisUNICAPBrasilDepartamento de Pós-GraduaçãoDissertaçõesBiotecnologiaBiossurfactantesPetróleo - DerivadosBiorremediaçãoDissertationsBiotechnologyBiosurfactantsPetroleum - DerivativesBioremediationCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALProdução e aplicação de biossurfactante de Starmerella bombicola ATCC 222214 no tratamento de efluente e sistemas contaminados com petroderivados.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis7773858030179640429500500600600600-8854052368273140835-1634559385931244697-25559114369857136592075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAPinstname:Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)instacron:UNICAPORIGINALOk_kaio_wedann_oliveira.pdfOk_kaio_wedann_oliveira.pdfapplication/pdf6796249http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/bitstream/tede/2036/2/Ok_kaio_wedann_oliveira.pdf6d2d88ab9298ed0ce2258e0f64c4f67aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82170http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/bitstream/tede/2036/1/license.txt5d71329502a0e313f28be890c62f4ad8MD51tede/20362025-08-05 11:18:37.853oai:tede2.unicap.br:tede/2036Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.unicap.br:8080/http://tede2.unicap.br:8080/oai/requestbiblioteca@unicap.br||biblioteca@unicap.bropendoar:46462025-08-05T14:18:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP - Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)false
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