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07/11/2013 1 AULA 16 Processos de Biorremediação � Definição: É um processo no qual plantas ou microorganismos, são utilizados tecnologicamente para remover ou reduzir (remediar) poluentes no ambiente. � Aplicações: Alternativa viável para o tratamento de ambientes contaminados, tais como: � águas superficiais e subterrâneas � Solos � Resíduos e efluentes industriais em aterro ou áreas de contenção. 07/11/2013 2 � Moléculas RECALCINANTES:Moléculas orgânicas de difícil degradação, podem ser de origem natural, sintetizadas pelo metabolismo biológico, ou sintéticas, produzidas por tecnologias industriais modernas e estranhas ao ambiente natural. XENOBIÓTICAS � Ex: Agrotóxicos, corantes, fármacos, polímeros, plásticos, podendo ser tóxicas a sistemas biológicos e\ou recalcinantes. Xenos, do grego = estrangeiro Contaminação por óleos 07/11/2013 3 Exemplos do uso de Biorremediação: � Biorremediação de efluentes: � Efluentes industrias, caixas de gordura, esgoto sanitários � Aplicado nas lagos de aeração ou ainda incrementar o lodo ativado no tratamento biológico � Produto gerado. CO2, H2O e sais. � Biorremediação de agrotóxicos e pesticidas � Os microorganisos se alimentam de pesticidas � Biorremediação de Petróleo � Algumas bactérias (Acidovarasn, Psedominasm Agobacterium) são usadas de forma a remediar o problemas, Essas bactérias são capazes de se adaptarem passando a considerar o petróleo como fonte de carbono. � Biorremediação de Área Contaminada por Metais Pesados Organismos participantes do processo biorremediador Tipo de Contaminante Organismos Petróleo Pseudômonas, Proteus, Bacillus, Penicillum Anéis aromáticos Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Penicillum, Aspegillus, Fusarium, Cadmio Staphococcus, Bacillus, Pseudimonsa, Citrobacter, Rhodococcus Cromo Alcaligenes, Pseudomonas Cobre Escherichia, pseudomonas Produto da Biorremediação: Compostos químicos mais simples: CO2, H2O, NH3, SO42-, PO42- 07/11/2013 4 BIORREMEDIAÇÃO � In Situ � Opção mais desejada devido ao baixo custo e menor distúrbio do ambiente. �Tratamento do material contaminado no próprio local �Tratamento de áreas maiores; �Menor Custo Possibilidades de Descontaminação: � Processo Biológico\Biorremediação: � BIORREMEDIAÇÃO INTRÍSECA (NATURAL): Uso da capacidade dos microorganimos autóctones (nativos do local) em degradar contaminantes que tenham sido derramados em subsuperfícies sem qualquer interferência de tecnologias ativas de remediação; � BIOESTIMULAÇAO: Adição controlada de fertilizantes, aeração e outros nos ambientes contaminados, para estimular o crescimento ou atividades dos microorganismos nativos na degradação de poluente. � BIOACUMULAÇAO: É inoculação de microorganismos alóctones (previamente adaptados ou geneticamente modificados) com capacidade de degradação de contaminantes específicos. Este processo aumenta a eficiência dos processos biológicos naturais. 07/11/2013 5 Ex Situ � Remoção do material do seu local de origem; � Usada quando há risco de alastramento da contaminação ou quando não é possível o tratamento no próprio local; � O material é escavado e transportado/bombeado para locais fora da zona contaminada para posterior tratamento. BIORREMEDIAÇÃO Tipo de Descontaminação Ex Situ- LANDFARMING � Landfarming - é aplicação e incorporação de contaminantes ou rejeitos contaminados na superfície de solo não contaminado para degradação. É realizada a adição de nutrientes e controle periódico da umidade � Deve ser considerado como um processo de disposição final, já que os produtos da degradação se incorporam ao solo e a matéria vegetal presente no local. 07/11/2013 6 07/11/2013 7 Tipo de Descontaminação Ex Situ �Compostagem: �Processo biológico, através do qual os microorganimos convertem parte orgânica dos resíduos em materiais mais estáveis tipo húmus. 07/11/2013 8 07/11/2013 9 Vantagens e limitações da Biorremediação � VANTAGENS: � Custo baixo; � Não requer água tratada; � Pode ser usada em conjunto com a tecnologia de remediação; � Forma harmoniosa de diminuir o impacto do meio; � Grandes volumes de solo podem ser tratados; � É mais barata que a incineração � É adequada para tratamentos de grandes áreas; � LIMITAÇÕES: � Não é uma solução imediata; � Os locais que receberão o tratamento deverão estar preparados; � Deve-se manter as condições de crescimento dos microorganismos no local de contaminação � possibilidade da presença de substâncias tóxicas aos microorganismos; Fatores que afetam a Biorremediação: � Fator Genético � “preparar melhor” os microorganismos para a degradação do contaminantes; � Cuidados quando utilizados em biorremedição in situ, dado aos seus possíveis efeitos desconhecidos e proibições legais; � Disponibilidade do Contaminante para os microorganimos � Ex: A baixa solubilidade dos HC`s em água revelou-se um problema para o crescimento microbiano; � A ação dos microorganismos degradadores de HC´s ocorre na interface água\óleo; � Interações dos Componentes de uma Contaminação � Certos componentes sofrem variações nas taxas de degradação biológica quando misturados com outros HC´s. 07/11/2013 10 • Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPA`s) • Hidrocarbonetos de petróleo (BTX) • Metil ter-butil éter (MTBE) • Organoclorados: Dioxinas, Furanos, DDT, PCB e Pesticidas TOXICANTES ORGÂNICOS DE MAIOR RELEVÂNCIA AMBIENTAL 07/11/2013 11 Via de degradação do 2,4 - diclorofenol por Phaneorochaete chrysosporium
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