Publicação

Estudo de viabilidade de produção de polihidroxialcanoatos (PHAs) por culturas microbianas mistas do tratamento do efluente urbano

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O plástico convencional produzido através de derivados do petróleo apresenta a incapacidade de degradar-se, constituindo uma forma de poluição. Por outro lado, é necessário procurar alternativas ao uso de fontes não-renováveis. Deste modo, a produção de polímeros biodegradáveis através de microrganismos surge como uma alternativa sustentável para a substituição dos plásticos convencionais. Dentro dos bioplásticos de base biológica, os PHAs são os polímeros que possuem propriedades físico-químicas mais semelhantes ao polipropileno (PP), constituindo assim um potencial candidato à sua substituição. Globalmente, os objetivos do projeto foram os seguintes: estudo da produção e acumulação de PHAs a partir de culturas microbianas mistas (lamas ativadas) presentes nos efluentes urbanos tratados na ETAR de Penices; e comparação do método de cromatografia gasosa com o método de análise de imagem com coloração de Negro Sudão B (NSB) para análise quantitativa de PHAs. Neste projeto foram utilizadas culturas mistas para a obtenção de PHAs, tornando-se uma alternativa mais vantajosa, em relação à utilização de culturas puras a nível industrial, uma vez que permite o uso de culturas sem qualquer manipulação do meio em que se inserem. Traduz-se num processo economicamente mais atrativo tanto a nível de adição de substratos específicos como a nível de condições de esterilização. Os resultados obtidos a partir da cromatografia gasosa revelaram que a acumulação de PHA nas lamas ativadas atingiu uma fração mássica máxima de PHA de 5.3 %, em relação ao teor em biomassa liofilizada, e uma concentração máxima igual a 127 mg L-1. Por outro lado, os resultados da técnica de coloração NSB demonstraram o mesmo, obtendo-se um coeficiente de correlação de 0.91 e um erro quadrático médio de previsão (RMSEP) de 5.65 mg L- 1. Assim, apesar do erro associado, esta última técnica sugere ser uma alternativa viável para a quantificação deste polímero, sendo mais fácil de operar e menos dispendiosa. Com recurso ao programa SuperPro Designer® concluiu-se que a produção de PHAs com culturas mistas à escala industrial não é viável, dadas as baixas quantidades obtidas de polímero, tal como o elevado investimento na instalação para extração e purificação.
Autores principais:	Ribeiro, Andreia Filipa Moreira Pereira Dinis
Assunto:	Lamas ativadas polihidroxialcanoatos (PHA) PHV PHB Análise de imagem NSB Reator contínuo Águas residuais Activated sludge Polyhydroxyalkanoates (PHA) Image analysis Continuous reactor Wastewaters Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
Ano:	2015
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	O plástico convencional produzido através de derivados do petróleo apresenta a incapacidade de degradar-se, constituindo uma forma de poluição. Por outro lado, é necessário procurar alternativas ao uso de fontes não-renováveis. Deste modo, a produção de polímeros biodegradáveis através de microrganismos surge como uma alternativa sustentável para a substituição dos plásticos convencionais. Dentro dos bioplásticos de base biológica, os PHAs são os polímeros que possuem propriedades físico-químicas mais semelhantes ao polipropileno (PP), constituindo assim um potencial candidato à sua substituição. Globalmente, os objetivos do projeto foram os seguintes: estudo da produção e acumulação de PHAs a partir de culturas microbianas mistas (lamas ativadas) presentes nos efluentes urbanos tratados na ETAR de Penices; e comparação do método de cromatografia gasosa com o método de análise de imagem com coloração de Negro Sudão B (NSB) para análise quantitativa de PHAs. Neste projeto foram utilizadas culturas mistas para a obtenção de PHAs, tornando-se uma alternativa mais vantajosa, em relação à utilização de culturas puras a nível industrial, uma vez que permite o uso de culturas sem qualquer manipulação do meio em que se inserem. Traduz-se num processo economicamente mais atrativo tanto a nível de adição de substratos específicos como a nível de condições de esterilização. Os resultados obtidos a partir da cromatografia gasosa revelaram que a acumulação de PHA nas lamas ativadas atingiu uma fração mássica máxima de PHA de 5.3 %, em relação ao teor em biomassa liofilizada, e uma concentração máxima igual a 127 mg L-1. Por outro lado, os resultados da técnica de coloração NSB demonstraram o mesmo, obtendo-se um coeficiente de correlação de 0.91 e um erro quadrático médio de previsão (RMSEP) de 5.65 mg L- 1. Assim, apesar do erro associado, esta última técnica sugere ser uma alternativa viável para a quantificação deste polímero, sendo mais fácil de operar e menos dispendiosa. Com recurso ao programa SuperPro Designer® concluiu-se que a produção de PHAs com culturas mistas à escala industrial não é viável, dadas as baixas quantidades obtidas de polímero, tal como o elevado investimento na instalação para extração e purificação.