UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
Missão: “Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a
promoverem as transformações futuras”
RECUPERAÇÃO DE BRITAS CONTAMINADAS POR ÓLEO
MINERAL NA SUBESTAÇÃO DA ELETROBRÁS FURNAS
EM FOZ DO IGUAÇU-PR
JOSÉ LUIZ GONÇALVES DA SILVEIRA
FOZ DO IGUAÇU – PR
2011
I
JOSÉ LUIZ GONÇALVES DA SILVEIRA
RECUPERAÇÃO DE BRITAS CONTAMINADAS POR ÓLEO
MINERAL NA SUBESTAÇÃO DA ELETROBRÁS FURNAS
EM FOZ DO IGUAÇU-PR
Trabalho
Final
de
Graduação
apresentado à banca examinadora da
Faculdade Dinâmica das Cataratas
(UDC), como requisito para obtenção
do grau de Engenheiro Ambiental.
Prof. Orientador: Ms. Rodrigo A. Z.
Pelissari
Profª. Co-orientadora:
Laurindo
FOZ DO IGUAÇU – PR
2011
Ms.
Marlene
II
TERMO DE APROVAÇÃO
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
RECUPERAÇÃO DE BRITAS CONTAMINADAS POR ÓLEO MINERAL NA
SUBESTAÇÃO DA ELETROBRÁS FURNAS EM FOZ DO IGUAÇU-PR
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Acadêmico: José Luiz Gonçalves da Silveira
Orientador: Prof. Ms. Rodrigo A. Z. Pelissari
Nota Final
Banca Examinadora:
Prof. Ms. André Luiz da Silva
Prof. Ms. Márcia Helena Beck
Foz do Iguaçu, de 2011.
III
DEDICATÓRIA
A minha esposa e amiga, pela vida que construímos juntos,
esta é mais uma etapa conquistada que podemos compartilhar.
IV
AGRADECIMENTOS
A minha esposa Alda, aos filhos Felipe e Murilo pelo estímulo e apoio
depositado a mim durante esses anos do curso.
Aos Prof. Ms Rodrigo e Ms Marlene, não apenas pela orientação, mas
pelo tempo e paciência a mim dedicados.
As minhas novas amizades, principalmente aos colegas Jocinei e Paulo
pelas horas de estudos que partilhamos.
A Eletrobrás Furnas pela oportunidade de realização deste trabalho na
Subestação de Foz do Iguaçu.
V
EPIGRAFE
“É preciso entender que nós não herdamos as terras de nossos pais,
mas as tomamos emprestadas de nossos filhos”
Provérbio Amish
VI
SILVEIRA, José Luiz Gonçalves. RECUPERAÇÃO DE BRITAS CONTAMINADAS
POR ÓLEO MINERAL DE SUBESTAÇÃO DA ELETROBRÁS FURNAS EM FOZ
DO IGUAÇU - PR. Foz do Iguaçu, 2011. Trabalho Final de Graduação - Faculdade
Dinâmica das Cataratas.
RESUMO
Na transformação de energia elétrica em subestações, são utilizados
transformadores que utilizam como isolante o óleo mineral isolante. Este óleo pode
ser um grande passivo ambiental em acidentes se não forem tomadas as corretas
medidas de prevenção e contenção. Este estudo foi desenvolvido na Subestação da
Eletrobrás Furnas em Foz do Iguaçu – PR. Avaliou a descontaminação das britas
através da biodegradação, e procurou identificar os microrganismos
biodegradadores presentes neste ambiente. Efetuou-se coleta de amostras no local
onde foram armazenadas as britas já contaminadas por óleo mineral. As amostras
foram enriquecidas em meio mineral de Bushnell Hass por 21 dias. Avaliou-se a
morfologia das cepas dos microrganismos e identificou-se os principais gêneros. No
experimento in-situ, construiu-se quatro caixas experimentais de 1m² com 15 cm de
profundidade contendo britas contaminadas com óleo mineral. As espécies
degradadoras encontradas incluíram fungos como a Rhodoturula, Mucor e levedura,
porém não foram encontradas bactérias degradadoras. O acompanhamento da
biodegradação nas caixas foi avaliado através de análises de óleos e graxas. Na
caixa experimental 1 observou-se a biodegradação natural, na caixa experimental 2
avaliou-se a biodegradação estimulada com adição de uréia e nas caixas
experimentais 3 e 4 através da adição de PRP (Petroleum Remediation Product)
como bioestimulador. A biodegradação sem estimulação apresentou bons resultados,
chegando a 65,9% em 82 dias, um tempo maior que com o uso de bioestimulantes.
A utilização de uréia como bioestimulante também apresentou boa remoção, de
80,9% em 82 dias, porém o uso de PRP demonstrou maior eficiência em menor
tempo atingindo 57,4% em 26 dias.
Palavras-Chave: Biodegradação, Cepas, Passivo Ambiental
VII
SILVEIRA, José Luiz Gonçalves. RECOVERY OF CONTAMINATED GRAVEL BY
MINERAL OIL IN ELETROBRAS FURNAS SUBSTATION IN FOZ DO IGUAÇU PR. Foz do Iguaçu, 2011. Graduation Final Work - Faculdade Dinâmica das
Cataratas.
ABSTRACT
In the transformation of electric power in substations, transformers are used and
insulated using mineral insulating oil. This oil can be a major environmental liability in
accidents if it is not taken proper measures for the prevention and containment. This
study was conducted in Eletrobrás Furnas Substation in Foz do Iguaçu - PR. It was
evaluated the decontamination of gravel through biodegradation, and sought to
identify the degrading microorganisms in this environment. It was conducted the
sampling at the site where the conataminated gravel by mineral oil has been stored.
The samples were enriched in Bushnell Hass mineral medium for 21 days. It was
evaluated the morphology from strains of microorganisms and identified the main
genres. In the in-situ experiment, it was constructed four experimental boxes of 1m ²
with 15 cm deep containing gravel contaminated with mineral oil. The degrading
species found included fungi as Rhodoturula, Mucor and yeast, but not degrading
bacterias were found. The monitoring of biodegradation in the boxes was evaluated
through analysis of oils and greases. In the first experiment it was observed the
natural biodegradation, in box 2 evaluated the biodegradation stimulated by addition
of urea and in the experimental boxes 3 and 4, by the addition of PRP (Petroleum
Remediation Product) as biostimulator. The biodegradation without stimulation
showed good results, reaching 65.9% in 82 days, a longer time than with the use of
biostimulants. The use of urea as a plant growth regulator also showed a good
removal 80.9% in 82 days, but the use of PRP showed greater efficiency in less time,
reaching 57.4% in 26 days.
Keywords:. Biodegradation, Strain, Environmental Liabilities
VIII
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Transformador de Potência em Operação ............................................... 12
Figura 2 - Tipos de hidrocarbonetos presentes no óleo mineral ............................... 14
Figura 3 - Caixa de Contenção de Óleo .................................................................... 16
Figura 4 - Esquema da ação de microrganismos na biorremediação ....................... 19
Figura 5 - Foto aérea da Subestação de Foz do Iguaçu ........................................... 26
Figura 6 - Caixa receptora de britas contaminadas por óleo mineral isolante com as
caixas experimentais para avaliação da biodegradação por microrganismos ........... 28
Figura 7 – Quarteamento das britas para realização das análises............................ 32
Figura 8 - Precipitação e Temperatura nos meses de Agosto, Setembro e Outubro 33
Figura 9 - Tubos mostrando degradação do meio..................................................... 34
IX
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Gêneros de bactérias utilizadas para degradação de hidrocarbonetos ... 22
Tabela 2 - Gêneros de fungos isolados do solo, mais usados, com habilidade de
degradar hidrocarbonetos ......................................................................................... 23
Tabela 3 - Características da Subestação de Transmissão de Foz do Iguaçu/PR.... 27
Tabela 4 - Dias de Coletas nas Caixas Experimentais .............................................. 32
Tabela 5 - Morfotipos encontrados e suas características ........................................ 34
Tabela 6 - Ensaios de Óleos e Graxas as caixas experimentais 1, 2, 3 e 4 com
adição de bioestimulantes – com as porcentagens de remoção a cada coleta. ........ 35
X
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 11
2 REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 12
2.1 TRANSFORMADORES DE ENERGIA ELÉTRICA .......................................... 12
2.2 ÓLEO ISOLANTE MINERAL ............................................................................ 13
2.2.1 Impacto Ambiental por Óleo Mineral no Solo e Água ............................. 15
2.2.2 Vazamento e contenção do óleo mineral isolante ................................... 16
2.3 BIORREMEDIAÇÃO ......................................................................................... 17
2.3.1 Bioestimulação ........................................................................................... 19
2.3.1.1
Petroleum Remediation Product ............................................................... 20
2.3.2 Biorremediação “In-Situ” ........................................................................... 21
2.3.3 Microrganismos Degradadores ................................................................. 22
2.3.3.1
Bactérias .................................................................................................. 22
2.3.3.2
Fungos ..................................................................................................... 23
2.4 ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS.......................................................... 24
2.4.1 Técnica de Enriquecimento ....................................................................... 24
2.5 ÓLEOS E GRAXAS .......................................................................................... 25
3 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 26
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .................................................. 26
3.2 ÁREA EXPERIMENTAL ................................................................................... 27
3.3 ANALISE MICROBIOLÓGICA .......................................................................... 28
3.3.1 Coleta das amostras para identificação dos microrganismos ............... 28
3.3.2 Enriquecimento........................................................................................... 29
3.3.3 Caracterização da microbiota .................................................................... 29
3.3.4 Identificação e isolamento das cepas dos microrganismos .................. 30
3.3.5 Teste de biodegradação............................................................................. 30
3.4 EXPERIMENTOS “IN SITU” ............................................................................. 31
3.4.1 Amostragem das britas contaminadas ..................................................... 32
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 33
4.1 CONDIÇÕES DO TEMPO ................................................................................ 33
4.2 IDENTIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS................................................... 33
4.3 ANÁLISE DE ÓLEOS E GRAXAS .................................................................... 35
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 37
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 38
11
1 INTRODUÇÃO
O
fator
ambiental
passa
a
ser
determinante
no
contexto
de
desenvolvimento nas empresas que devem implantar procedimentos e normas
adequadas ao bom trato com as questões que envolvam desperdício e geração de
resíduos.
Nas estações de transmissão de energia elétrica existem equipamentos
que utilizam grandes quantidades de óleo mineral para aumentar a rigidez dielétrica
da isolação. Eventualmente ocorrem falhas nesses equipamentos que provocam o
derramamento desse óleo. A fim de evitar maiores desastres decorridos do
derramamento desse produto, são construídas caixas de contenção cobertas com
pedra brita.
No entanto, apesar da intencionalidade de minimização dos danos
ambientais, quando ocorre um acidente que há vazamento de óleo, o material em
contato com esse fluido torna-se um passivo ambiental, necessitando, portanto de
um tratamento.
Assim, surge a necessidade de descontaminação das pedras britas, que
além de vir de encontro a Política Nacional de Resíduos, onde a empresa possui
total responsabilidade por aquilo que é gerado nos seus processos, pode também
trazer compensações econômicas, já que o descarte do resíduo contaminado possui
um alto custo.
Dentre
os
modelos
e
técnicas
de
descontaminação,
existe
a
biorremediação, que utiliza microrganismos nativos do local contaminado que
degradam os resíduos oleosos.
Sendo assim, o objetivo do estudo é avaliar uma metodologia alternativa,
por meio de um protótipo, visando a limpeza de brita contaminada com óleo mineral
isolante proveniente de acidentes com equipamentos elétricos utilizados na
subestação da Eletrobrás Furnas de Foz do Iguaçu/PR.
O estudo foi composto de identificação dos microrganismos degradadores
e comparação do potencial de degradação em britas contaminadas com óleo mineral
com a utilização de diferentes bioestimuladores.
12
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1
TRANSFORMADORES DE ENERGIA ELÉTRICA
Para transformação de energia elétrica são utilizados os transformadores,
que são dispositivos simples, constituídos por dois ou mais circuitos elétricos
acoplados por um circuito magnético comum. Executam funções como para casar as
impedâncias entre sua fonte e sua carga, obter a máxima transferência de potência,
isolar um circuito de outro, ou isolar a corrente contínua mantendo a continuidade
CA1 entre dois circuitos (FITZGERALD et al., 2003).
Nas subestações, o transformador de potência é sem dúvida o
equipamento mais importante (ARAUJO et al., 2007).
A Figura 1 mostra um transformador de potência em uma subestação
Figura 1 – Transformador de Potência em Operação
Fonte: Thomaz et al., 2005
Existem diversos tipos de transformadores, e na maioria, utilizam um
líquido como isolante. Alguns produtos químicos são utilizados como óleo mineral
isolante, o silicone, o ascarel e recentemente o óleo vegetal, sendo que este último
ainda está em estudo (GOMES, 2006).
1
Corrente Alternada
13
Nos transformadores de potência, a construção envolve normalmente,
como principais partes, uma isolação sólida de papel celulósico e isolação líquida de
óleo mineral (ARAUJO et al., 2006; BATISTA, 2005).
2.2
ÓLEO ISOLANTE MINERAL
Esse
equipamentos
material
elétricos
vem
e
sendo
como
utilizado
refrigerante
como
fluidos
térmico,
isolantes
em
principalmente
em
transformadores (GOMES, 2006).
Dentro de um transformador, o óleo isolante tem a função de garantir o
isolamente elétrico entre suas partes energizadas e a de permitir a refrigeração
interna destas partes através da transferência de calor (ARANTES, 2005).
O óleo mineral isolante é constituído de uma mistura de hidrocarbonetos
em sua maioria, e de não-hidrocarbonetos, também chamados de heterocompostos,
em pequena proporção (MILASCH, 1984).
Sua produção inicia-se com a destilação do petróleo bruto separando-se
uma fração de 20 cSt de viscosidade. Esta fração é então refinada removendo-se os
compostos não hidrocarbônicos por processos químicos e, em seguida, removendose compostos ácidos e insaturados por meio de agentes adsorventes, hidrogenação
catalítica ou extração por solventes (UHREN, 2007).
O óleo é uma mistura na qual a maioria das moléculas é constituída
basicamente por carbono e hidrogênio, e em pequenas quantidades, por compostos
que apresentam nitrogênio, enxofre e oxigênio. Os hidrocarbonetos podem ser
divididos em parafínicos, naftenicos ou aromáticos, conforme demonstrado na
Figuras 2, respectivamente (PAIXAO, 2006).
Assim, por ser constituído quase exclusivamente por hidrocarbonetos, as
propriedades do produto quando em operação, irão seguir as desta classe de
compostos químicos (UHREN, 2007).
14
Figura 2 - Tipos de hidrocarbonetos presentes no óleo mineral
Fonte: Paixao, 2006
Segundo Nogueira & Alves (2009) podem existir materiais isolantes com
propriedades dielétricas e térmicas superiores ao óleo mineral, porém, um material
que combine tudo isso com uma relação custo benefício melhor que o óleo mineral
ainda não existe.
Embora seja um produto de muita eficiência e usado em larga escala no
setor elétrico, é um passivo ambiental grande se derramado no meio ambiente,
provoca impactos nos recursos hídricos e solo devido sua baixa biodegradação
(THOMAZ et al., 2005).
15
2.2.1 Impacto Ambiental por Óleo Mineral no Solo e Água
A preocupação relacionada ao potencial de contaminação dos solos e
recursos hídricos, em virtude dos acidentes com óleo cresce em função do número
de casos. São cada vez maiores os números de distribuidoras de combustíveis,
transportes e equipamentos que utilizam o óleo como fontes de energias e outras
aplicações como isolação e controle de temperaturas em equipamentos (MARIANO,
2006).
Para Tulio (2008), a ocorrência de acidentes com equipamentos elétricos
utilizando o óleo mineral como dielétrico, pode gerar incêndios, vazamentos ou
derramamentos acarretando impactos que refletem no solo, ar e recursos hídricos
devidos sua baixa degradabilidade. (TULIO, 2008)
A probabilidade de ocorrer sinistros com explosão e vazamento de óleo
em subestações é relativamente pequena. Assim, a contenção de vazamentos em
subestações são matérias que merecem atenção em qualquer instalação que utilize
óleo isolante, face ao impacto ambiental causado por esse componente dos
transformadores (NOGUEIRA & ALVES, 2009).
No entanto, no ano de 2004, a explosão e um incêndio de um
transformador de energia de Furnas, no munícipio de Manoel Ribas, provocou o
vazamento de óleo mineral para o córrego Rio Azul, causando um grave dano
ambiental (PARANÁ, 2004).
Nos ambientes aquáticos, as ações naturais tendem a reduzir a gravidade
do derramamento de óleo e acelerar a recuperação da área. No entanto, essas
ações naturais podem ser diferentes em ambientes de água doce do que nos
marinhos, sendo mais severo nas águas doces, pois o movimento da água tende ser
a menor (EPA, 1999).
No solo, o óleo descartado ou derramado, pode infiltrar no subsolo
contaminando as águas subterrâneas (CARPENEDO et al., 2007), ou ainda penetrar
verticalmente buscando a zona não saturada, preenchendo os vazios capilares e
desta forma ocupando espaços que adequadamente seriam preenchidos pela água
(MARIANO, 2006).
Uma
das
formas
de
tratamento
de
solos
contaminados
é
a
biorremediação, um método baseado na utilização de microrganismos para a
16
degradação de compostos, resultando na sua transformação em metabólitos ou na
sua mineralização (NAKAGAWA & ANDRÉA, 2006).
2.2.2 Vazamento e contenção do óleo mineral isolante
Em subestações, os transformadores são normalmente localizados em
área aberta, e posicionados sobre bacias de contenção de águas pluviais e de
sprinkles , recobertos por brita (MANCUSO & MANFREDINI, 2005).
Segundo a ABNT (2005), a bacia de contenção é constituída de grelha,
duto de coleta e dreno, preenchido com pedra britada, com a finalidade de coletar
vazamentos de óleo isolante. (ABNT, 2005)
Tais bacias devem conter um sistema que drene o fluido para uma caixa
separadora de água e óleo isolante (GOIAS, 2007).
A Figura 3 mostra um exemplo de caixa de contenção de óleo em uma
subestação de energia elétrica
Figura 3 - Caixa de Contenção de Óleo
Fonte: Queiroz, 2011 (QUEIROZ, 2011)
17
2.3
BIORREMEDIAÇÃO
Solos tratados por vazamentos de petróleo ou por seus derivados podem
ser tratados por diversos processos biológicos, físicos, químicos físico-quimicos ou
térmicos (SEABRA, 2008).
O tratamento biológico consiste na degradação de matéria orgânica por
microrganismos
específicos,
encontrados
naturalmente
nos
ambientes
contaminados. É uma tecnologia que tem se desenvolvido muito nos últimos anos,
empresas de biotecnologia desenvolvem linhagens melhores de microrganismos
capazes de lidar com poluentes específicos (BAIRD, 2002).
A biorremediação é uma forma efetiva de eliminação de poluente, e em
alguns casos, é a única maneira prática de executá-la (MADIGAN et al., 2010).
Segundo Baird, (2002), para que a biorremediação seja efetiva, algumas
condições deverão ser atendidas como a disponibilização de microrganismos
apropriados para cada resíduo e condições ambientais apropriadas.
A concentração de oxigênio é uma variável limitante na degradação de
hidrocarbonetos no solo, porém, também tem sido demonstrada em condições de
anaerobiose, onde o processo é bem mais lento (PEIXOTO et al., 2008).
A NBR 14063 apresenta como meio ideal para os microrganismos o pH
controlado entre 6 e 8, temperaturas moderadas com limites de 50ºC e boa aeração
para manter o nível de oxigênio quando aeróbico. Para o crescimento microbiológico
deve também possuir alguns micronutrientes básicos como nitrogênio, potássio,
sódio, enxofre, cálcio, magnésio, ferro, manganês, zinco e cobre (ABNT, 1998).
Várias condições devem ser satisfeitas para que a biodegradação
aconteça em determinado ambiente, entre elas: a) existência de organismos que
possuam as enzimas necessárias para que os processos ocorram; b) que este
organismo esteja presente no ambiente que contenha as substâncias a serem
biodegradadas; c) a substância deve estar acessível ao organismo que contém
estas enzimas (PEIXOTO et al., 2008).
Vale ressaltar que vários tipos de microorganismos consorciados
possuem uma capacidade maior de degradação do que apenas um tipo único de
colônia, que não possui capacidade enzimática de degradação para os compostos
orgânicos pela complexidade da mistura (VERECHIA, 2008).
18
São inúmeras as aplicações de microrganismos na biodegradação de
poluentes, porém o caso marcante foi a constatação pelos cientistas da
biorremediação na degradação de poluentes ocorrida no Alaska no vazamento do
petroleiro Exxon Valdez, onde várias bactérias do gênero Pseudomonas passaram a
degradar lentamente o óleo derramado em busca de energia e carbono (BAIRD,
2002)
A capacidade dos microrganismos em degradar petróleo e derivados,
utilizando-os como fonte de energia está comprovada na literatura (SEABRA, 2008).
Com a guerra do Golfo em 1991, muitas técnicas foram desenvolvidas a
partir de observações naturais da ação microbiótica. O óleo impregnado nas pedras
e areia as margens do oceano apresentaram sinais de limpeza pela biodegradação
de microrganismos (SAADOUN, 2008).
A capacidade dos microrganismos em degradar o óleo está na utilização
da energia pela quebra da cadeia de carbono, quebra completa de moléculas
orgânicas em massa celular, dióxido de carbono, água e resíduo inorgânico inerte,
basta estar em contato direto com os contaminantes e as condições ambientais
atenderem as necessidades específicas (SEABRA, 2008).
É uma ferramenta muito útil e ambientalmente correta nas recuperações
de áreas contaminadas com hidrocarbonetos, basta conhecer as características
bioquímicas das populações degradadoras aplicadas aos contaminantes para
metabolização dos microrganismos (MELO e AZEVEDO, 2008).
Em águas oxigenadas, com temperaturas variando de 20 a 30ºC,
bactérias podem oxidar 2g/m² de óleo ao dia (RICHARD e VOGEL, 1999 apud
SOUZA et al., 2005).
A velocidade de biodegradação dos hidrocarbonetos varia em função do
desaparecimento de certos componentes e da mudança da biota presente no
sistema (SEABRA, 2008).
Um
esquema
da
ação
dos
microrganismos
biorremediação pode ser observado na Figura 4.
em
processo
de
19
Figura 4 - Esquema da ação de microrganismos na biorremediação
Fonte: Adaptado de EPA, 2001 (EPA, 2001)
De acordo com parâmetros como origem dos microrganismos, adição ou
não de nutrientes, a biorremedição pode ser realizada através de três processos:
biorremediação intrínseca, bioestimulação e bioaumento (MARIANO, 2006).
Com tipo de tratamento as técnicas de biorremediação podem ser
classificadas segundo o tratamento e fase utilizada De acordo com o tratamento, as
técnicas de biorremediação são denominadas in situ e ex-situ (OLIVEIRA, 2008).
2.3.1 Bioestimulação
Apesar da biorremediação de produtos oleosos serem um processo lento,
pode ser potencializado através de estímulos pela adição de nutrientes, o que faz
aumentar a taxa metabólica dos microorganismos (ATLAS, 1995).
A prática é importante quando as condições do ambiente dificultam a
atividade microbiótica (PEIXOTO et al., 2008).
Para Mariano (2006), a bioestimulação de populações de microrganismos
tem por objetivo aumentar as taxas de biodegradação. É um processo de
biorremediação através da estimulação de microrganismos nativos encontrados no
local contaminado através de adições de nutrientes fosfatados e nitrogenados.
20
Dependendo do ambientae, pode ser necessário correção de pH, aeração e controle
de umidade e temperatura para ocorrência de biodegradação (SAADOUN, 2008).
A biorremediação de derramamentos de óleo pode ser bastante
melhorada quando fornecida as bactérias residentes, um “fertilizante” contendo
nitrogênio e fósforo (TORTORA et al., 2005).
Quando
os
ambientes
aquáticos
ou
solos,
contaminados
com
hidrocarbonetos são limitados pela ausência desses nutrientes fazendo-se
necessário a estimulação desses microrganismos para acelerar o processo de
biodegradação (SAADOUN, 2008).
Baptista et al. (2003) afirmaram que o nitrogênio e o fósforo são fatores
que podem realmente limitar a biodegradação do óleo cru presente no solo, quando
não são empregados dentro de uma relação C:N:P ideal para favorecer o
crescimento microbiano. (BAPTISTA et al., 2003)
Segundo Andrade et al. (2010), a otimização das condições ambientais e
a adição de nutrientes permitem um aumento na velocidade e porcentagem da
biodegradação. (ANDRADE et al., 2010)
Oliveira (2009) estudou o bioestimulo em solos contaminados por
petróleo, e obteve uma boa eficiência, mas apesar da boa remoção, este autor
considerou a uréia, como fonte de nitrogênio, mais agressiva aos organismos do
solo que o próprio contaminante. (OLIVEIRA, 2008)
Verichia (2008), estudando a biorremediação de solos contaminados por
óleo isolante de transformador, utilizou a adição de nutrientes para bioestimulação, e
não obteve aumento no processo de biodegradação.
Ferreira (2010) não obteve biodegradação natural e necessitou da adição
de nutrientes para que ocorresse a descontaminação do solo por derivados de
petróleo. (FERREIRA, 2010)
2.3.1.1 Petroleum Remediation Product
O PRP ou Petroleum Remediation Product é um produto totalmente
natural, absorvente de hidrocarbonetos, que também atrai e estimula a população
21
nativa de microrganismos a degradar o óleo em ambientes aquáticos e ambientes
terrestres (GMV, 2011).
Bezerra et al. (2009) avaliou a eficácia da aplicação do produto PRP na
remediação de um solo contaminado com óleo cru, e obteve uma remoção de 53%
dos hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) em 35 dias de acompanhamento.
Segundo a GMV (2011), o PRP apresenta alguns benefícios em
comparação a outros métodos adotados como:
É 100% natural e não tóxico;
É Hidrofóbico (flutua);
É óleofilico (absorve óleo);
Maximiza a degradação natural dos hidrocarbonetos;
Reduz os custos com descarte e transporte de resíduos contaminados;
Entre outros.
2.3.2 Biorremediação “In-Situ”
A biorremediaçao in-situ é quando é realizada no próprio local, sem a
remoção do material contaminado, evitando custos elevados e o distúrbio ambiental
é reduzido, pois não há desagregação do local, evitando que o passivo seja
transferido ocorrendo outros riscos. Quando da biorremediação, os produtos
gerados limitam-se a água e gás carbônico, sem toxicidade ao meio ambiente e sem
prejuízo aos organismos vivos (MARIANO, 2006).
A biorremediação in situ é eficaz quando há permeabilidade no ambiente,
apresenta boa hidrologia, da extensão da área e do tipo de contaminante
(SAADOUN, 2008).
Segundo Andrade et al. (2010), os tratamentos in-situ são tipicamente
mais baratos que os tratamentos ex-situ. Nos processos in-situ, há mínimo distúrbio
do local, por outro lado nos tratamento ex-situ, os trabalhos envolvem a remoção e o
transporte das zonas contaminadas, na maioria das vezes, é economicamente
dispendioso e aumenta a exposição dos trabalhadores aos contaminantes.
22
2.3.3 Microrganismos Degradadores
Os microrganismos autóctones são aqueles pertencentes às espécies
nativas de regiões biogeográficas onde participam no fluxo de nutrientes e fluxo de
energia daquele ecossistema (PEIXOTO et al., 2008; SEABRA, 2008).
Diversas bactérias, alguns fungos e algumas cianobactérias e algas
verdes são capazes de oxidar produtos do petróleo aerobiamente. A poluição por
óleo de ambientes aquáticos e terrestres, a partir de atividades humanas, assim
como naturais, é muito comum (MADIGAN et al., 2010).
2.3.3.1 Bactérias
Algumas espécies de bactérias como a Alcanivorax borkumensis cresce
somente a partir de hidrocarbonetos, ácidos graxos ou piruvirato, e produzem
surfactantes glicolipidicos que auxiliam na degradação do óleo e promovem sua
solubilização (MADIGAN et al., 2010).
Conforme Pelczar et al. (1997), uma amostra da bactéria Pseudomonas
tem capacidade de metabolizar os quatro hidrocarbonetos do petróleo bruto.
A Tabela 1 apresenta alguns gêneros de bactérias utilizados para
degradação de derivados de petróleo.
Tabela 1 – Gêneros de bactérias utilizadas para degradação de hidrocarbonetos
Gêneros de Bactérias
Achromobacter
Serratia
Flavobacterium
Acinetobacter
Spirillum
Proteus
Alcaligenes
Streptomyces
Nocardia
Arthrobacter
Vidrio
Erwinia
Bacillus
Xanthomonas
Brevibacterium
Sarcina
Chromobacterium Pseudomonas
Corynebacterium Micrococcus
Cytophaga
Mycobacterium
Fonte: ABNT, 1998
23
Souza et al. (2005) coletou amostras na Lagoa da Barra – PE, e isolando
os microrganismos presentes encontraram duas espécies de bactérias capazes de
degradar hidrocarbonetos presentes no óleo diesel e outras duas espécies na
gasolina.
2.3.3.2 Fungos
Como biodegradadores naturais, os fungos encontram as substâncias
necessárias
para
o
seu
desenvolvimento
na
natureza,
principalmente,
macromoléculas insolúveis, que precisam ser primeiramente degradadas em
unidades monoméricas solúveis antes de sua assimilação (OLIVEIRA, 2008).
Os fungos filamentosos possuem algumas características que determinam
porque esses microrganismos são considerados bons degradadores. Devido ao seu
crescimento micelial, os fungos ramificam-se rapidamente no substrato, digerindo-o
através da secreção extracelular (ARAUJO & LEMOS, 2002).
A Tabela 2 apresenta os gêneros de fungos mais usados, que degradam
hidrocarbonetos.
Tabela 2 - Gêneros de fungos isolados do solo, mais usados, com habilidade de degradar
hidrocarbonetos
Fungos
Acremonium
Mortierella
Aspergillus
Paecilomyces
Aureobasidium
Penicillium
Beauveria
Phoma
Botrytis
Rhodotorula
Candida
Saccharomyces
Chrysosporium
Scolecobasidium
Cladosporium
Sporobolomyces
Cochliobolus
Sprotrichum
Cylindrocarpon
Spicaria
Debaryomyces
Tolypocladium
Fusarium
Torulopsis
Geotrichum
Trichoderma
Gliocladium
Verticillium
Graphium
Monilia
Humicola
Fonte: ABNT, 1998
24
Guimarães (2009), que identificou espécies de fungos degradadores de
hidrocarbonetos em efluentes da indústria petroquímica, entre as espécies
encontradas estavam o Mucor circinelloides, Eutypella sp., Pycnidiophora dispersa e
Paraconiothyrium estuarinum. (GUIMARÃES, 2009)
Del’arco (1999) identificou gêneros de fungos como Sporobolomyces e
Rhodotorula, como degradadores hidrocarbonetos alifáticos, cíclicos e aromáticos.
Araújo
&
Lemos
(2002)
já
identificaram
outros
gêneros
como
degradadores de petróleo como: Aspergillus, Penicillium, Paecilomyces e Fusarium.,
estudando microrganismos presentes em uma amostra de solo em Guararema.
2.4
ISOLAMENTO DE MICRORGANISMOS
O solo permanece, como o mais importante reservatório para o
isolamento de microrganismos. A comunidade microbiana, o número e tipos de
microrganismos são muito influenciados pela localização geográfica, temperatura,
textura e estrutura, pH, conteúdo de matéria orgânica, cultivo, aeração e umidade
(MELO & AZEVEDO, 2008).
Existem algumas técnicas que são utilizadas para estimar o número e o
tipo de microrganismos do solo como: ténica de cultura em placa, exame
microscópico e técnica de enriquecimento (PELCZAR JR. et al., 1997).
2.4.1 Técnica de Enriquecimento
Esta metodologia tem a finalidade de aumentar o crescimento de
determinado tipo de microrganismo (PELCZAR JR. et al., 1997).
Quando há necessidade do isolamento de bactérias presentes em
pequeno número junto com outras que estão em grande quantidade, utilizam-se
meios de enriquecimento (TORTORA et al., 2005).
Não é uma técnica segura, pois o fracasso no isolamento de um tipo
metabólico de microrganismo desejado pode ser atribuído à falta de vitamina
25
requerida, por outro lado, a degradação de um substrato complexo pode ser
resultante da ação de mais de uma espécie (PELCZAR JR. et al., 1997).
A técnica baseia-se na utilização de um meio que contém todos os
nutrientes necessários para favorecer a multiplicação da bactéria de interesse
(TORTORA et al., 2005).
Costa (2010) utilizou a técnica do enriquecimento no isolamento de
microrganismos no estuário do rio Potangi (RN), e encontrou treze linhagens
bacterianas degradadoras de petróleo no meio, entre elas. (COSTA, 2010)
2.5
ÓLEOS E GRAXAS
Para quantificar essa degradação do óleo mineral no solo pode ser
utilizado o parâmetro químico óleos e graxas (FREITAS et al., 2010)
Os óleos e graxas são grupos de substâncias de origem mineral, incluem
óleos, gorduras, ceras, e outros constituintes solúveis em solventes orgânicos como,
por exemplo, o n-hexano (ABNT, 1998)
Nos óleos e graxas estão contido um grupo de substâncias, como óleos,
graxas, ceras, ácidos graxos, provenientes de resíduos alimentares como a
manteiga, margarina, gorduras de origem vegetal e animal, óleos vegetais, além da
matéria oleosa devido à presença de lubrificantes utilizados nos estabelecimentos
industriais, principalmente refeitórios industriais, lanchonetes e restaurantes (MELO
et al., 2002).
26
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
A Eletrobrás Furnas é uma empresa de economia mista, com sede no Rio
de Janeiro, atua no setor de geração e transmissão de energia elétrica, projetando,
construindo, operando usinas hidrelétricas, termelétricas, subestações e linhas de
transmissão. Atua principalmente nas regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país.
Possui uma rede de transmissão com 49 subestações e 19.278 km de linhas de
transmissão, 13 usinas hidrelétricas, 02 usinas termelétricas, totalizando uma
potência total de 10.050 MW, sendo 7.791 MW de usinas próprias e 2.079 MW em
parceria com iniciativa privada (ELETROBRAS FURNAS, 2011).
O estudo foi realizado em uma das mais importantes instalações deste
complexo da Eletrobrás Furnas, que é a subestação de transmissão de Foz do
Iguaçu/PR a qual faz parte do sistema de transmissão da energia gerada em Itaipu.
A Figura 5 mostra uma imagem da subestação.
Figura 5 - Foto aérea da Subestação de Foz do Iguaçu
Fonte: Arquivo da Eletrobrás Furnas, 2010.
A subestação de Foz do Iguaçu está localizada na Av. Tarquínio Joslin
dos Santos, 3555, bairro Cidade Nova, numa área de 2.280.161 m 2, sendo
642.900m2 de área ocupada com 27.866m2 de área construída.
27
A localização geográfica corresponde à latitude 25°28'9.83"S e longitude
54°32'27.33" O e esta área possui como limites geográficos, ao Norte, o lago de
Itaipu; ao Leste, áreas agricultáveis; ao Sul, o rio Matias Almada; e ao Oeste, o
bairro Cidade Nova.
O local possui algumas características importantes como extensão de
área, potência instalada e demais condições ligadas ao desenvolvimento da
atividade, que faz da subestação um dos maiores empreendimento do setor elétrico
mundial como demonstrado na Tabela 3.
Tabela 3 - Características da Subestação de Transmissão de Foz do Iguaçu/PR
Descrição
Dados
2.280.161 m2
Área ocupada
Potência elétrica
12.600 MW
600 kV em corrente contínua
Classes de tensão
Número de funcionários
750 kV em corrente alternada
150 pessoas, 138 de Furnas e 12 contratados.
Empresas contratadas
53 pessoas
Capacidade da estação de
tratamento de água
66 m3/hora
Capacidade da estação de
tratamento de esgoto
Atender uma população de 300 pessoas
Fonte: Eletrobrás Furnas, 2010.
3.2
ÁREA EXPERIMENTAL
A empresa construiu uma caixa de alvenaria nas dimensões de 7,00m x
6,10m x 0,70m, que serve de armazenamento das britas contaminadas após serem
retiradas das áreas de ocorrência de acidente.
A Figura 6 mostra a caixa onde as britas são armazenadas para
tratamento e remoção do óleo mineral.
28
Caixa de Armazenamento
1
3
4
2
Figura 6 - Caixa receptora de britas contaminadas por óleo mineral isolante com as caixas
experimentais para avaliação da biodegradação por microrganismos
Juntamente a caixa principal de armazenamento, foi construído um
protótipo, composto de quatro caixas de (1,4m x 1,0m x 0,3m) com inclinação de 5
graus, identificadas como caixas experimentais e numeradas de 1 a 4, sendo
possível observar na Figura 6.
Nas caixas experimentais reproduziu-se a contaminação das britas em
proporções conhecidas para realização dos estudos. Colocou-se uma camada de
0,10 m de britas, contaminadas com 4 litros de óleo mineral perfazendo um
percentual de 1,604 % de contaminação.
3.3
ANALISE MICROBIOLÓGICA
3.3.1 Coleta das amostras para identificação dos microrganismos
As amostras de britas contaminadas com óleo mineral isolante foram
coletadas no dia 25 de agosto de 2011, no período da tarde e uma temperatura
ambiente de 20ºC.
Foram coletadas das caixas experimental 1 e caixa experimental 2,
ambas com a mesma proporção de contaminação com óleo mineral isolante,
29
identificadas como amostra 1 e 2 respectivamente. A coleta foi de 100 g de britas
acondicionadas em recipiente de vidro com meio salino a 2 %, conservando as
propriedades originais da amostra.
3.3.2 Enriquecimento
A técnica do enriquecimento consiste em aumentar o crescimento de
microrganismos capazes de metabolizar o óleo mineral na amostra coletada.
No laboratório da União Dinâmica de Faculdades Cataratas (UDC), foi
preparado o meio mineral Bushnell Hass (BH) composto de 1 g de KH2PO4 (fosfato
de potássio monobásico), 1 g de K2HPO4 (fosfato de potássio anidro), 1 g de
NH4NO3 (nitrato de amônia) 0,2 g de MgSO4.7H2O (sulfato de magnésio hidratado),
0,05 g de FeCl3 (cloreto de ferro), 0,2 g CaCl2.2H2O (cloreto de cálcio), para 1 litro
de H2O, contendo 1% de óleo mineral como fonte de carbono (SOUZA et al., 2010;
SOUZA et al., 2005).
Para o enriquecimento das amostras, utilizou-se 10 mL da amostra
adicionada a 100 ml do meio mineral de Bushnell Hass (BH) e agitadas por 21 dias a
uma temperatura de 30ºC.
3.3.3 Caracterização da microbiota
O método foi adaptado de Souza et al. (2010) para isolamento e
caracterização dos microrganismos presentes na amostra.
Uma alíquota de 10 mL do meio BH com suplemento de 1% de óleo
mineral foi retirado e incubado em placas de Petri.
As colônias isoladas foram
esgotadas em placas de Petri contendo o meio sólido Agar count plate para
bactérias e Sabouraud para fungos e leveduras.
30
3.3.4 Identificação e isolamento das cepas dos microrganismos
A avaliação da morfologia das cepas de microrganismos foi realizada por
meio de microscopia óptica para reconhecimento das formas estruturais e coloração
de gran e observação a olho nu para identificar forma e tamanho dos principais
gêneros.
Após o período de incubação de 2 dias a 37ºC para bactérias e 5 dias a
30 ºC para fungos e leveduras, foram transferidas para tubos de ensaio contendo os
referidos meios sólidos.
3.3.5 Teste de biodegradação
A avaliação do potencial de biodegradação dos microrganismos foi
adaptada de Hanson et. al.(1993) apud Souza et. al. (2010).
Uilizou-se a técnica do indicador redox 2,6 diclorofenol – indofenol
(DCPIP) em meio mineral BH com adição de óleo mineral como fonte de carbono.
Com esse indicador os microrganismos que possuem elevado potencial de
degradação de derivados de petróleo tornam o meio incolor 24 h após incubação
(SOUZA et al., 2010).
Para avaliação utilizou-se 250 μL de meio BH, 25 μL de suspensão
microbiana padronizada em 108 UFC/mL, 10 μL de fonte oleosa (óleo mineral
isolante) e 5 μL do indicador. O material foi colocado em tubos de microtitulação
(eppendorf).
Para o controle negativo foi utilizando 25 μL de água estéril em
substituição a suspensão microbiana.
Os tubos de microtitulação contendo os materiais em triplicata para
avaliação de controle positivo (biótico) e controle negativo (abiótico) foram incubados
a 30°C sob agitação constante e observadas visualmente nos intervalos de tempo
(12 e 24 horas) por meio da mudança de coloração do meio de cultivo de azul para
incolor, ou seja, viragem do indicador da forma reduzida para a forma oxidada.
31
O teste avalia a oxidação microbiana do hidrocarboneto, no instante que
elétrons são transferidos até os aceptores como oxigênio, nitrato e sulfato. Ao
incorporar um aceptor de elétron como DCPIP ao meio de cultura, é possível
verificar a capacidade dos microrganismos em utilizar hidrocarbonetos como
substrato pela mudança de cor do DCPIP do azul para o incolor (SOUZA et al.,
2010).
3.4
EXPERIMENTOS “IN SITU”
Para realização de estudos de biodegradação de óleo mineral em britas,
construíram-se caixas protótipos no mesmo ambiente do armazenamento das britas
contaminadas com óleo retiradas dos acidentes de derramamento, reproduzindo
assim as condições reais de campo.
Na caixa experimental nº 1, foi acompanhado a ação microbiológica nativa
sem interferência no processo de biodegradação.
Na caixa experimental nº 2, foi feito o monitoramento da ação dos
microrganismos utilizando a técnica da bioestimulação. Para isso, foi acrescido 100
g de uréia diluído em 1000 mL de água como fonte de nitrogênio.
Na caixa experimental nº 3, foi feito o monitoramento da ação dos
microrganismos utilizando a técnica da bioestimulação. Para isso, foi acrescido 50 g
do produto PRP – Petrolium Remediation Product e acrescido em 1,73 litros de água
destilada.
Na caixa experimental nº 4, foi feito o monitoramento da ação dos
microrganismos utilizando a técnica da bioestimulação. Para isso, foi acrescido 100
g do produto PRP – Petrolium Remediation Product e acrescido em 3,46 litros de
água destilada.
Durante os estudos foram monitorados as temperaturas ambientais
máximas e mínimas, as precipitações no local das caixas experimentais diárias.
A Tabela 4 mostra os dias de coletas e também o inicio da realização de
cada experimento.
32
Tabela 4 - Dias de Coletas nas Caixas Experimentais
Data
02/08/11
16/08/11
31/08/11
14/09/11
28/09/11
13/10/11
24/10/11
Caixa 1
X
X
X
X
X
X
X
Caixa 2
X
X
X
X
X
X
X
Caixa 3
Caixa 4
X
X
X
X
X
X
A determinação de óleos e graxas foi realizado de acordo com os
procedimentos analíticos presentes no Stardard Methods for Examination of Water
and Wastewater (APHA, 1999), adaptado para pedras britas. A análise é realizada
por extração em aparelho soxhlet, utilizando um solvente orgânico como o n-hexano,
de forma que o teor de óleos e gorduras corresponde ao peso de resíduo
remanescente no balão de destilação após a evaporação do solvente.
3.4.1 Amostragem das britas contaminadas
Para a amostragem do material foi utilizada a mesma técnica descrita na
NBR 10.004 (ABNT, 2004), onde o método do quarteamento proporciona uma boa
homogeneização da amostra. A Figura 7 mostra a realização do quarteamento com
as britas contaminadas.
Figura 7 – Quarteamento das britas para realização das análises
33
4
4.1
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONDIÇÕES DO TEMPO
As temperaturas mínimas e máximas, as precipitações nos locais e os
dias das coletas são demonstrados no gráfico, observado na Figura 2.
Figura 8 - Precipitação e Temperatura nos meses de Agosto, Setembro e Outubro
Avaliando o gráfico observa-se, somente nos dias 2 de agosto, 13 e 24 de
outubro houveram precipitações no dia ou anteriormente a coleta. No resto dos dias
de amostragem, os dias que precederam não tiveram a influência de precipitações.
A temperatura se mostrou de um modo geral uniforme durante todo o
período, com exceção da queda mais expressiva entre os dias 20 e 25 de agosto.
4.2
IDENTIFICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS
No isolamento de microrganismos das amostras de britas contaminadas
com óleo mineral isolante, foram obtidos seis morfotipos. Os morfotipos encontrados
são apresentados na Tabela 5.
34
Tabela 5 - Morfotipos encontrados e suas características
Morfotipo
Tipo de
meio de
purificação
Grupo
microbiano
Aspecto visual
(cor)
Coloração
do Gran
1
2
3
4
5
6
ACP
ACP
ACP
Sabouraud
Sabouraud
Sabouraud
Bactéria
Bactéria
Bactéria
Levedura
Mucor
Rodotorula
Branca leitosa
Amarela
Branca
Amarela
Branco catanoso
Negra
Negativo
Negativo
Negativo
Presença
ou
ausência
de
filamentos
Potencial
de
degradação
Ausência
Presença
Ausência
24 hs
24 hs
24 hs
Nos testes realizados, não foi possível identificar os genêros de bactérias,
pois envolve técnicas mais apuradas de avaliação bioquímica.
Nenhum
dos
grupos
das
bactérias
apresentaram
potencial
de
degradação, como as espécies encontradas nos estudos de Souza et al. (2005) e
Costa (2010).
A Figura 9 mostra os tubos com somente reação por parte das colônias
de fungos (à esquerda) e sem reação por parte das bactérias (à direita).
Figura 9 - Tubos mostrando degradação do meio
Somente a classe dos fungos compreendendo os gêneros: levedura,
Mucor, Rhodotorula, apresentaram algum sinal de degradação no período de 24
horas.
O mucor (Mucor sp.) já havia sido identificado em outros trabalhos como
degradador de hidrocarbonetos, como no estudo de Guimarães (2009).
A maior degradação entre os tipos de fungos foi identificada pelo gênero
Mucor sp., o que pode ser atribuído ao fato dessa espécie de fungo ser do tipo
35
filamentosa e ter mais facilidade na degradação, como já citado por Araújo & Lemos
(2002).
O gênero Rhodoturula também realizou degradação significativa do meio
contendo hidrocarbonetos de óleo mineral, como constatado por Del’Arco (1999).
4.3
ANÁLISE DE ÓLEOS E GRAXAS
O teste de biodegradação realizado foi importante para avaliação da ação
microbiótica em experimentos posteriores in situ onde se realizaram adições de
estimulantes para avaliar a
melhor proposta
de trabalho em
ambientes
contaminados.
Os resultados das análises de óleos e graxas são demonstrados na
Tabela 6, junto com percentual de remoção dos contaminantes a cada coleta.
Tabela 6 - Ensaios de Óleos e Graxas as caixas experimentais 1, 2, 3 e 4 com adição de
bioestimulantes – com as porcentagens de remoção a cada coleta.
Data
02/08/11
16/08/11
31/08/11
14/09/11
28/09/11
13/10/11
24/10/11
Caixa n⁰1
Sem
Bioestimulação
Caixa n⁰2
Com
Bioestimulação
Caixa n⁰3
Com
Bioestimulação
Caixa n⁰4
Com
Bioestimulação
Bioestimulante
Sem adição
Adição de uréia
Adição de
PRP (50 g)
Adição de
PRP (100 g)
Datas de aplicação
0,848
0,716 (15,6%)
0,608 (28,3%)
0,508 (40,1%)
0,420 (50,5%)
0,344 (59,4%)
0,289 (65,9%)
0,970
0,842 (13,2%)
0,720 (25,8%)
0,531 (45,3%)
0,382 (60,6%)
0,268 (72,4%)
0,185 (80,9%)
Os
experimentos
com
0,926
0,599 (35,3%)
0,391 (57,4%)
uréia
0,939
0,746 (19,4%)
0,403 (56,5%)
apresentaram
Uréia (Cx 2)
Uréia(Cx 2)
Uréia(Cx 2)
Uréia(Cx 2)
bons
PRP(cx3 e 4)
resultados
de
biodegradação como no estudo realizado por Oliveira (2008), no entanto, apesar da
boa remoção, este autor considerou a uréia, como fonte de nitrogênio, mais
agressiva aos organismos do solo que o próprio contaminante.
A adição do bioestimulador comercial PRP, nas caixas 3 e 4, representou
uma maior remoção em tempo equivalente as caixas 1 e 2.
A porcentagem de remoção total em 26 dias, de 57,4% e 56,5%, foram
próximas as encontradas por Bezerra et al. (2009), que obteve uma remoção de
53%.
36
Nota-se também que não houve diferença significativa na porcentagem de
remoção, tanto na caixa 3 (50g de PRP) como na caixa 4 (100g de PRP).
Verifica-se que há diferenças expressivas na remoção de contaminantes
nas amostras com e sem bioestimuladores, contrariamente ao que foi constatado
por Verichia (2008).
Apesar de ocorrer com um tempo maior, a biodegradação sem a
utilização de estimulantes (caixa 1) apresentou remoção satisfatória, como afirma
Andrade et al. (2010), e não necessitou obrigatoriamente a adição de nutrientes para
degradar esses derivados de petróleo, como no estudo desenvolvido por Ferreira
(2010).
37
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
1. A biorremediação pode ser considerada uma alternativa no tratamento
in situ, de locais contaminados por petróleo e seus derivados.
2. Neste estudo foram encontradas somente espécies de fungos
degradadoras.
3. No teste de bioestimulação, amostras contendo bioestimulantes como
a uréia e PRP, apresentaram resultados mais rápidos em relação a degradação
natural.
4. No entanto, recomenda-se a continuação dos ensaios, buscando
descobrir a eficiência com diferentes quantidades de uréia e bioestimulantes
comerciais.
38
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Óleos e Graxas - Tratamento
em Efluentes de Mineração, ABNT: Rio de Janeiro, 1998.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10.007: Amostragem de
Resíduos Sólidos, Rio de Janeiro: ABNT, 2004.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 13231: Proteção contra
incêndio em subestações elétricas de geração, transmissão e distribuição, Rio
de Janeiro: ABNT, 2005.
ANDRADE, JULIANO A.; AUGUSTO, FABIO; JARDIM, ISABEL C. S. F.
Biorremedição de Solos Contaminados por Petróleo e Seus Derivados. Eclética
Química, v. 35, n. 3 p. 17-43., 2010.
APHA. American Public Health Association. Standard methods for the
examination of water and wastewater, 20 ed. Washington, DC, 1999.
ARANTES, JOSÉ G. Diagnóstico de Falhas em Transformadores de Potência
pela Análise de Gases Dissolvidos em Óleo Isolante Através de Redes Neurais.
Itajubá: Dissertação de Mestrado. UNIFEI, 2005.
ARAUJO, DANIEL C. P. et al. Sistema de Monitoramento e Diagnóstica de
Transformadores de Subestações. In: XII ERIAC - Encontro Regional Iberoamericado do CIGRÉ. Foz do Iguaçu: [s.n.]. 2007.
ARAUJO, DANIEL C. P.; MARTINS, ALVARO J. A. L.; SILVA, NEYMARD A. As
Vantagens da Revitalização de Transformadores de Potência Utilizando
Repotenciação e Óleo Vegetal. In: Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos.
Campina Grande: Anais. 2006.
ARAUJO, FLÁVIA S. M.; LEMOS, JUDITH S. Isolamento e Identificação de Fungos
Degradadores de Petróleo. In: X Jornada de Iniciação Científica do CETEM. Rio de
Janeiro: Anais. 2002.
ATLAS, RONALD M. Petroleum biodegradation and oil spill bioremediation. Marine
Pollution Bulletin, [online], v. 31, n. 4-12, p. 178-182, abr./dez. 1995.
39
BAIRD, COLIN. Química Ambiental. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. 622 p.
BAPTISTA, SANDRO J.; CAMMAROTA, MAGALI C.; FREIRE, DENISE D. C.
Avaliação da Bioestimulação em solos argilosos contaminados com petróleo. In: 2º
Congresso Brasileiro de P & D em Petróleo & Gás. Rio de Janeiro: [s.n.]. 2003.
BATISTA, D. A. Desenvolvimento de Metodologia Colorimétrica para Dosagem
de Compostos Furânicos em Óleo Mineral Isolante. Curitiba: Dissertação de
Mestrado. Universidade Federal do Paraná, 2005.
BEZERRA, RODRIGO S. et al. Avaliação da adição de PRP no Tratamento de Solo
Contaminado por Petróleo. In: XVII Jornada de Iniciação Científica - CETEM. Rio de
Janeiro: Anais. 2009.
CARPENEDO, P. R. et al. Gestão de Resíduos nos Processos de Revitalização de
Óleo Mineral Isolante - Experiência da Copel. In: XII ERIAC - Encontro Regional
Ibero-americano do CIGRÉ. Foz do Iguaçu: Anais. 2007.
COSTA, CINTIA C. Avaliação da Biodegradabilidade de Petróleo, utilizando
microrganismos isolados no Estuário do Rio Potengi (RN). Natal: Dissertação de
Mestrado. UFRN, 2010.
DEL'ARCO, JUSSARA P. Degradação de hidrocarbonetos por bactérias e
fungos em sedimento arenoso. Rio de Janeiro: Tese de Doutorado. Escola de
Química. UFRJ, 1999. 171 p.
ELETROBRAS FURNAS. Anuário Estatístico 2011, ano base 2010. Rio de
Janeiro: Eletrobras Furnas, 2011.
EPA. Environmental Protection Agency. Understanding Oil Spills and Oil Spill
Response, Office of Emergency and Remedial Response, EPA-540-K-99-007, 1999.
EPA. Environmental Protection Agency. A Citizen's Guide to Bioremediation,
Office of Solid Waste and Emergency Response, EPA 542-F-01-001, 2001.
FERREIRA, DOUGLAS G. Biorremediação de Solo Argiloso Contaminado com
Gasolina Aditivada com Diferentes Teores de Etanol. Rio de Janeiro: Dissertação
de Mestrado. UFRJ. Escola de Química, 2010.
40
FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY JR., CHARLES; UMANS, STEPHEN D. Máquinas
Elétricas. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2003.
FREITAS, CARLOS E. et al. Descontaminação de solos contaminados com óleo
mineral isolante. In: 50º Congresso Brasileiro de Química: Agroindústria, Qualidade
de Vida e Biomas Brasileiros. Cuiabá: Anais. 2010.
GMV. Sistemas de Proteção Ambiental. PRP - Manual do Produto, Rio de Janeiro,
2011.
GOIAS. Estado de Góias. Corpo de Bombeiros Militar. Secretaria de Segurança
Pública. Norma Técnica n. 37 de 05/03/07, Goiania, 2007.
GOMES, ANALÚCIA L. Desenvolvimento e Aplicação de Espumas Uretânicas
para a Adsorção de Bifenilas Policloradas em Óleo Mineral Isolante. Curitiba:
Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de
Tecnologia. LACTEC, 2006.
GUIMARÃES, MYCHELLE S. O. Coleta, Isolamento e Identificação de Fungos
Presentes em Sistemas de Tratamento de Efluentes de Indústria Petroquímica
para Utilização em Processos Degradação de Hidrocarbonetos Aromáticos.
Ouro Preto, MG: Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Ouro Preto,
2009.
MADIGAN, MICHAEL T. et al. Microbiologia de Brock. 12. ed. Porto Alegre:
Artmed, 2010.
MANCUSO, PEDRO C. S.; MANFREDINI, BELINDA. Reúso de água em sistema de
resfriamento. Estudo de caso: subestação conversora de energia Furnas Centrais
Elétricas. In: Asociación Interamericana de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del
Ambiente. Avanzando hacia los Objetivos de Desarrollo del Milenio en el marco de la
ingeniería sanitaria ambiental. Asunción: AIDIS Paraguay. 2005. p. 1-21.
MARIANO, ADRIANO P. Avaliação do Potencial de Biorremediação de Solos e
de Águas Subterrâneas Contaminadas com Óleo Diesel. Rio Claro: Tese de
Doutorado. Universidade Estadual Paulista, 2006.
MELO, HENIO N. D. S. et al. Estudo Estatístico da Distribuição do Teor de Óleos e
Graxas em Esgotos Domésticos e Efluentes de Filtros Anaeróbios. In: Anais. Cancun,
México: XXVIII Congreso Interamericano de Ingenería Sanitaria y Ambiental.
2002.
41
MELO, ITAMAR S.; AZEVEDO, JOAO L. Estratégias no Isolamento de
Microrganismos Envolvidos na Degradação de Xenobióticos. In: MELO, I. S.;
AZEVEDO, J. L. Microbiologia Ambiental. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente,
2008.
MILASCH, MILAN. Manutenção de Transformadores em Líquido Isolante. São
Paulo: Edgard Blücher, 1984.
NAKAGAWA, LIA E.; ANDRÉA, MARA M. Efeito de Alterações nas Características
do Solo Sobre a Degradação de Hexaclorobenzeno. Revista Brasileira Ci. Solo,
[online], v. 30, n. 3, p. 575-582, 2006.
NOGUEIRA, DANIEL S.; ALVES, DIEGO P. Transformadores de Potência - Teoria
e Aplicação. Tópicos Essenciais. Rio de Janeiro: Trabalho de Conclusão de Curso.
Escola Politécnica. UFRJ, 2009.
OLIVEIRA, SABRINA D. Avaliação de Técnicas de bioaumento fúngico e
bioestímulo em processos de biorremediação utilizando solo contaminado por
petróleo. Rio de Janeiro: Dissertação de Mestrado. Escola de Química. UFRJ, 2008.
OLIVEIRA, SABRINA D. Emprego de Fungos Filamentosos na Biorremediação
de Solos Contaminados por Petróleo: Estado da Arte. Rio de Janeiro:
CETEM/MCT, 2008.
PAIXAO, LUIS A. Avaliação da Qualidade do Óleo Isolante em Transformadores
com o Emprego da Função Discriminante Quadrática. Curitiba: Dissertação de
Mestrado. Universidade Federal de Paraná, 2006.
PARANÁ. Explosão em transformador de Furnas provoca vazamento de óleo
mineral em Manoel Ribas. Agência de Notícias, 2004. Disponivel em:
<http://www.historico.aen.pr.gov.br/modules/noticias/article.php?storyid=9456&tit=Ex
plosao-em-transformador-de-Furnas-provoca-vazamento-de-oleo-mineral-emManoel-Ribas>. Acesso em: 24 out. 2011.
PEIXOTO, RAQUEL S.; ROSADO, ALEXANDRE S.; TAKETANI, RODRIGO G.
Bioprospecção da Diversidade Microbiana Cultivável e não Cultivável. In: MELO, I.
S.; AZEVEDO, J. L. Microbiologia Ambiental. 2. ed. Jaguariúna: Embrapa Meio
Ambiente, 2008. p. 647.
PELCZAR JR., MICHAEL J.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, NOEL R. Microbiologia,
conceitos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Makron Books, v. 2, 1997.
42
QUEIROZ, FÁBIO F. Análise da Gestão de Resíduos Sólidos na Subestação
Eletrobrás Furnas em Foz do Iguaçu - Pr. Foz do Iguaçu: Trabalho Final de
Graduação. Faculdade Dinâmica das Cataratas, 2011.
SAADOUN, ISMAIL. Bioremediation: Laboratory Manual. Irbid, Jordan: Department
of Applied Biological Sciences, Jordan University of Science and Technology, 2008.
SEABRA, PAULO N. Biorremediação de Solos Contaminados por Petróleo e
Derivados. In: MELO, I. S.; AZEVENDO, J. L. Microbiologia Ambiental. 2. ed.
Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2008. p. 647.
SOUZA, CYNTHIA S. et al. Isolamento e Seleção de Microrganismos Degradadores
de Derivados de Petróleo. In: 3º Congresso Brasileiro de P & D em Petróleo e Gás.
Salvador: Anais. 2005.
SOUZA, DANIELA B. et al. Estudo de Microrganismos Presentes em uma Área
Contaminada por Gasolina Comercial. REA - Revista de Estudos Ambientais,
[online], v. 12, n. 2, p. 38-46, jul./dez. 2010. ISSN 1983-1501.
THOMAZ, MARCOS S. et al. Aspectos Sobre Responsabilidade Ambiental e
Tratamento de Resíduos de Óleo Isolante Mineral em uma Empresa de Energia
Elétrica do Sul do Brasil: estudo de caso. In: IX Simpósio Internacional do Processo
Civilizador: Tecnologia e Civilização. Ponta Grossa: Anais. 2005.
TORTORA, GERARD J.; FUNKE, BERDELL R.; CASE, CHRISTINE L.
Microbiologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.
TULIO, LUCIANE. Estudo de Envelhecimento Acelerado de Óleo Vegetal
Isolante em Escala Laboratorial. Curitiba: Dissertação de Mestrado. Programa de
Pós-graduação em Desenvolvimento de Tecnologia. LACTEC, 2008.
UHREN, WILSON. Aplicação de Óleo Vegetal como Meio Isolante em
Equipamentos Elétricos, em Substituição ao Óleo Mineral. Curitiba: Dissertação
de Mestrado. Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Tecnologia.
LACTEC, 2007.
VERECHIA, CÉSAR T. Avaliação da Biorremediação de Solo Contaminado por
Óleo de Transformador. São Paulo: Dissertação de Mestrado. IPT, 2008.
Download

Recuperação de Britas Contaminadas por Óleo Mineral na