TCC- Analise da oxibiodegradação de filmes polimericos por respirometria Kátia Carlise Birck...

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL - ULBRA

ÁREA DE TECNOLOGIA E COMPUTAÇÃO

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

KÁTIA CARLISE BIRCK

ANÁLISE DA OXIBIODEGRADAÇÃO DE FILMES POLIMÉRICOS POR

RESPIROMETRIA

Canoas

2009

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL - ULBRA

ÁREA DE TECNOLOGIA E COMPUTAÇÃO

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA



RESPIROMETRIA

Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)

apresentado ao Curso de Engenharia Química

da Universidade Luterana do Brasil.

Orientador: Prof. Rubens Zolar da Cunha Gehlen, M.Sc.

Canoas

2009



RESPIROMETRIA

Este trabalho de Conclusão foi apresentado e aprovado na disciplina de

Trabalho de Conclusão do curso de Engenharia Química como exigência do Curso

de Engenharia Química da Universidade Luterana do Brasil para obtenção do título

de Engenheiro Químico.

Canoas, dezembro de 2009.

Prof. Marino José Greco, M.Sc.

Coordenador do curso de Engenharia Química/de Plásticos

Prof. Luis Sidnei B. Machado, Eng.

Coordenador do Trabalho de Conclusão de Curso

Orientador: Prof. Rubens Zolar da Cunha Gehlen, M.Sc.

Banca Examinadora:

Prof. Luis Sidinei B. Machado Prof. Martha Fogliati .L.Richter, Dra

Canoas

2009

DEDICATÓRIA

“Dedico aos meus irmãos, Nádia e Luiz

pelos momentos de descontração e alegrias.”

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por estar sempre me iluminando, aos meus

pais e aos meus queridos irmãos pelos momentos felizes que compartilhamos.

Aos meus familiares e amigos que sempre me ajudaram e acreditam no meu

sucesso.

Agradeço aos meus colegas e professores com quem convivi e pelo

aprendizado; e em especial ao meu orientador Prof. Rubens Zolar da Cunha Gehlen

e ao Prof. Telmo Franscisco Ojeda por compartilhar todo o seu conhecimento para a

realização deste estudo.

RESUMO

Neste trabalho, foram comparados os efeitos degradativos de diferentes tempos de exposição de polímeros oxibiodegradáveis (sacolas de supermercado), em dois tipos de inóculos (latosolo e latosolo/composto), através da técnica de respirometria. Através de análises instrumentais e de pesquisas bibliográficas, foram levantados dados de tempo de exposição versus taxa de biodegradação com e sem umidade.

A metodologia usada mostrou ser sensível o bastante para a avaliação dos materiais testados, assim como para os materiais de degradação mais rápida.

Palavras-chave: Meio ambiente, plástico, engenharia, oxibiodegradável, técnica de respirometria.

ABSTRACT

In this work, the degradation effects from different times of exhibition of oxo-biodegradable polymer were compared (supermarket bags), in two inoculums types (latosoil and latosoil/compound), through the respirometry technique. Through instrumental analyses and of bibliographical researches, data of time of exhibition versus biodegradation tax with and without humidity were obtained and defined.

The used methodology showed to be sensitive enough for the evaluation of the tested materials, as well as for the materials of faster degradation.

Keywords: Environment, plastic, engineering, oxo-biodegradable, the respirometry technique.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Reação de polimerização do etileno. .........................................................14

Figura 2: Plataformas de exposição de amostras das sacolas de polietileno com

aditivo oxibiodegradantes..........................................................................................18

Figura 3: Célula respirométrica. ................................................................................19

Figura 4: Titulação das amostras. .............................................................................20

Figura 5: Amostras de polietileno degradadas com seus respectivos tempos de

exposição. .................................................................................................................21

Figura 6: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio

latosolo. .....................................................................................................................21

Figura 7: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio

latosolo com celulose. ...............................................................................................22

Figura 8: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis meio

latosolo/composto. ....................................................................................................23

Figura 9: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis meio

latosolo/composto com celulose................................................................................23

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Separação das amostras oxibidegradantes para avaliação da

mineralização. ...........................................................................................................18

Tabela 2: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio

latosolo......................................................................................................................22

Tabela 3: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio

latosolo/composto .....................................................................................................24

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO..........................................................................................................10

1 OBJETIVOS.......................................................................................................12

1.1 OBJETIVO GERAL.........................................................................................12

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..........................................................................12

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA..............................................................................13

2.1 OXIBIODEGRADAÇÃO..................................................................................13

2.2 POLÍMERO.....................................................................................................14

2.3 POLÍMERO DEGRADÁVEL ...........................................................................15

2.4 POLÍMERO BIODEGRADÁVEL .....................................................................15

2.5 POLÍMERO OXIBIODEGRADÁVEL...............................................................15

2.6 TESTES OXIBIODEGRADÁVEIS ..................................................................16

3 MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................17

3.1 MATERIAIS ....................................................................................................17

3.2 MÉTODO........................................................................................................17

3.3 MONTAGEM DAS CÉLULAS.........................................................................19

3.4 AVALIAÇÃO DA OXIBIODEGRADAÇÃO.......................................................19

4 RESULTADOS ..................................................................................................21

CONCLUSÕES.........................................................................................................25

REFERÊNCIAS CONSULTADAS ............................................................................27

INTRODUÇÃO

Desde o início do século passado até os dias de hoje, o uso dos polímeros vem

aumentado muito no mundo todo. Mais de 100 milhões de toneladas ao ano de

plásticos são produzidos. Isso ocorre devido às ótimas propriedades da maioria dos

polímeros como durabilidade, baixo densidade, longa vida, excelente

processabilidade e ainda aliado ao baixo custo de produção destes materiais,

consequentemente é grande a quantidade de resíduos descartados no meio

ambiente. Cerca de 20% do volume total produzido é descartado.

Os plásticos já se tornaram parte da vida diária, suas infinitas utilizações

mudaram nossas vidas, mas foram desenvolvidos sem ter em mente o grande

problema gerador: o seu descarte. Os numerosos produtos diariamente usados, e

geralmente descartáveis, somam-se ao problema da poluição ambiental.

O principal descarte na natureza são as sacolas plásticas de supermercados.

Elas já são parte da sociedade moderna, levando e acondicionando o que o

consumidor deseja transportar dentro delas.

No Brasil estima-se a produção de aproximadamente 210 mil toneladas ao ano

de plástico-filme, usado principalmente para a fabricação de sacolas de

supermercado (OXIBIO, 2009).

A falta de educação da população que as utilizam faz com que as mesmas sejam

comuns entre as paisagens, rios e córregos de cidades em todos os países.

Nos últimos anos vários países em todo o mundo têm reconhecido à

necessidade de reduzir a quantidade de materiais plásticos desperdiçados e

descartados, além de incentivarem a reciclagem, que apesar de depender, em

grande parte da coleta e seleção do produto, e apesar de grande parte dos

11

municípios brasileiros possuírem algum tipo de coleta seletiva, não atingem a

totalidade de recicláveis. Sendo assim o interesse na utilização de produtos que

tenham a origem vegetal e a produção de materiais, principalmente plásticos com

caráter biodegradável tem se intensificado como política em diversos setores da

sociedade (DERVAL, 2001).

O impacto causado no meio ambiente pela produção de resíduos sólidos tem

levado governo e sociedade a buscarem alternativas para minimizar a degradação

da natureza e aumentar o bem-estar da sociedade como um todo, porém a grande

dificuldade encontrada é causada pelo consumo descontrolado de produtos não

duráveis e muitas vezes sintéticos onde dificulta a disposição final.

Os produtos sintéticos como, por exemplo, o polietileno de alta densidade

(PEAD), utilizado em sacolas plásticas são de difícil degradação e leva séculos para

que esse processo ocorra porque esses polímeros sintéticos são considerados

inertes ao ataque imediato de microorganismos (PASSINATO, 2007).

Uma nova tendência na indústria de embalagens surge e se denomina

oxibiodegradação, atualmente existem no mercado diversas resinas biodegradáveis

com diferentes características e propriedades, porém com a mesma finalidade, a

degradação rápida. Há um crescimento considerável no mercado de embalagens

biodegradáveis no Brasil e no mundo (QMCWEB, 2009).

12

1 OBJETIVOS

Em função da crescente importância no uso e no descarte de sacolas plásticas

de supermercados, este trabalho tem como objetivo realizar um estudo comparativo

da taxa de degradação dessas sacolas com aditivo oxibiodegradante.

1.1 OBJETIVO GERAL

Neste contexto, o objetivo geral é comparar o comportamento degradativo de

polímeros oxibiodegradantes (sacolas de supermercado), com diferentes tempos de

exposição aos agentes degradantes: calor, vento, oxigênio e umidade, através de

sua taxa biodegradação, obtida pela técnica de respirometria.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Para tanto, como objetivos específicos podem ser mencionados:

Caracterizar a oxibiodegração de filmes poliméricos;

estudar a oxibiodegradação;

relacionar o comportamento degradativo com a matéria polimérica;

testar a adequação da metodologia de análise de oxibiodegradação empregada;

avaliar os resultados obtidos no método do projeto.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 OXIBIODEGRADAÇÃO

O processo de oxibiodegradação consiste na modificação física, química e

biológica de materiais, fazendo que ao final do processo sejam liberados água,

carbono e biomassa (IBAW, 2009).

A oxibiodegradação pode ser descrita como um processo irreversível, que leva a

uma alteração da estrutura do material. É caracterizada tipicamente pela alteração

de propriedades como integridade, peso molecular, estrutura, resistência mecânica.

Essas alterações podem ser chamadas simplesmente de fragmentação, sendo que

o processo que consiste nesta modificação física ou química é percebido pela ação

de microrganismos, sob as condições de calor, luz, umidade, nutrientes orgânicos e

minerais adequados (KTISTI, 2005).

É sabido que a oxibiodegradação não depende somente de microrganismos, pois

é necessário levar em consideração o meio complexo onde as reações ocorrem e

também considerar todos os parâmetros físicos (condições climáticas), composição

química da água, do solo, do ar e os parâmetros biológicos como a ação dos

animais, vegetais e microrganismos.

Um plástico oxibiodegradável é degradado por um processo de dois estágios. No

primeiro estágio o plástico é convertido em fragmentos pela reação com oxigênio

(O2) do ar através da oxidação. Em seguida essas moléculas oxidadas são

biodegradadas, ou seja, convertida em dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e

biomassa por microrganismos. Quando exposto ao calor, luz ou estresse esse

processo de decomposição é acelerado, fazendo com que as moléculas tornam-se

muito menores à medida que reagem com o oxigênio, como resultado, os

fragmentos do filme tornam-se solúveis em água e o crescimento de

microorganismos neles leva à formação de dióxido de carbono, água e biomassa por

processos microbiológicos convencionais, elementos esses que são parte do

biociclo normal.

Os estágios comentados anteriormente podem ser representados conforme as

reações abaixo.

1) -[CH2-CH2]n- + O2 � nCH2O

2) nCH2O + microrganismos + O2 � nCO2 + nH2O + biomassa

14

Todos os compostos químicos possuem massa molar. A H2O possui massa

molar igual a 18 g mol-1 e o CO2 tem como massa molar 44 g mol-1, já uma molécula

de polietileno comum tem massa molar média maior que 300.000 g mol-1. Por esse

motivo há a dificuldade de os microrganismos atacarem e conseguirem romper as

ligações do polietileno, por exemplo (OJEDA, 2008).

O aditivo oxibiodegradável utilizado para a fabricação de plásticos

oxibiodegradáveis funciona decompondo as ligações de carbono no plástico,

gerando a uma diminuição da massa molar, e ao final uma perda de resistência.

A degradação ocorre fazendo com que as moléculas do plástico sejam

quebradas, facilitando o consumo por microrganismos, ocorrendo então a

biodegradação. Com a ajuda do oxigênio do ar acontece a oxidação desses

polímeros e assim consequentemente a oxibiodegradação.

2.2 POLÍMERO

Polímeros são substâncias de alta massa molecular e por isso são chamados de

macromoléculas, proveniente do encadeiamento de moléculas pequenas, essas

macromoléculas são cadeias compostas pela repetição de uma unidade básica,

chamada de mero. Em uma cadeia polimérica, os meros estão dispostos um após o

outro, como pérolas num colar. Uma macromolécula assume formato muito

semelhante ao de um cordão.

A partir disto, pode-se fazer uma analogia: as moléculas de um polímero estão

dispostas de uma maneira muito semelhantes a um novelo de lã. É difícil extrair um

fio de um novelo de lã. Também é difícil remover uma molécula de uma porção de

plástico, pois as cadeias ligam-se umas as outras. A Figura 1 mostra um exemplo de

mero, o etileno, que após a reação de polimerização é designado polietileno.

Figura 1: Reação de polimerização do etileno.

Dentro da classe dos polímeros podemos classificá-los em naturais e sintéticos.

Os polímeros naturais são polímeros que já existem na natureza. Dentre os mais

importantes estão a borracha natural, os carboidratos (celulose, amido, glicogênio

etc), as proteínas (existente em todos os seres vivos) e os ácidos nucléicos

Polimerização

Etileno Polietileno

15

(existentes no núcleo das células vivas e responsáveis pelas características

genéticas dos seres vivos).

Os polímeros sintéticos são polímeros fabricados pelo homem, a partir de

moléculas simples. Estes compostos, em sua maioria, são produzidos a partir da

nafta petroquímica. Dentre os polímeros sintéticos estão o nylon, o polietileno, o

policloreto de vinila (PVC), entre outros (MICHAELI, 1995).

2.3 POLÍMERO DEGRADÁVEL

“Plástico elaborado para sofrer uma mudança significativa em sua estrutura

química sob condições ambientais específicas, resultando na perda de algumas

propriedades que podem variar medidas através de testes apropriados para o

plástico e sua aplicação, em um período que determina a sua classificação” (ASTM

D883-99) - American Society for Testing and Materials.

A degradação de um polímero ocorre pela mudança da sua estrutura química

com o tempo, devido, principalmente, aos efeitos do calor, da luz e da tensão

mecânica, acompanhadas de alterações nas propriedades mecânicas e/ou estéticas

(SCOTT, 1999).

2.4 POLÍMERO BIODEGRADÁVEL

“Plástico degradável no qual a degradação resulta da ação de microorganismos

encontrados na natureza, como bactérias, fungos e algas” (American Society for

Testing and Materials - ASTM D883-99).

Muitos polímeros sintéticos podem ser biodegradáveis desde que seja

adicionado algum aditivo biodegradante. Nesta situação estes polímeros podem ser

utilizados como fonte de carbono e energia por microrganismos convertendo os

compostos orgânicos em CO2, água e biomassa.

A biodegradação de polímeros biodegradáveis, em geral, ocorre com a

colonização de sua superfície por microrganismos, com a formação de biofilme. A

biodegradação é afetada pelas condições ambientais, pelas características do

polímero e pelo potencial metabólico dos microrganismos (FUNVERDE, 2009).

2.5 POLÍMERO OXIBIODEGRADÁVEL

Polímeros oxibiodegradáveis são materiais poliméricos termoplásticos misturados

com aditivos pró-degradantes, que se degradam inicialmente por um processo

oxidativo, tornando-se subsequentemente aptos à biodegradação. Também é

16

possível produzir polímeros oxibiodegradáveis sem misturá-los com aditivos

convencionais obtidos de fontes não renováveis (petróleo, gás natural, carvão), mas

com moléculas contendo estruturas facilmente oxidáveis, tais como carbonilas e

insaturações (KUMAR et al., 2006).

Os microorganismos (fungos, bactérias etc.) não desenvolvem enzimas que

possam “digerir” polímeros de moléculas grandes como o polietileno. Os mesmos

podem sofrer degradação oxidativa (com ação de radiação ultravioleta e/ou calor)

para formar grupos oxigenados mais facilmente metabolizáveis por microrganismos

(OJEDA, 2008).

É um processo em dois estágios no qual, primeiramente, o plástico é convertido

por uma reação com oxigênio do ar em fragmentos moleculares solúveis em água.

Em um segundo momento, essas moléculas oxidadas menores são biodegradadas,

ou seja, convertidas pelos microorganismos em CO2, H2O e biomassa.

2.6 TESTES OXIBIODEGRADÁVEIS

Há diversas técnicas onde estudos comprovam a eficiência do aditivo utilizado

nos plásticos oxibiodegradáveis. O mais eficiente é a biodegradação aeróbica pela

técnica por respirometria, baseada pela norma American Standard Testing Material -

ASTM D 5338-98, 2003.

A American Standart for Testing and Methods (ASTM) tem proposto vários

métodos de análise e acompanhamento da biodegradação dos polímeros. Entre

eles, destacam-se a Determinação da Biodegradação Aeróbia dos Plásticos e

Exposição dos Plásticos a um Ambiente Simulado de Solo. Esses métodos de

análise da biodegradação aeróbia, propostos pela ASTM, são baseados no Teste de

Sturm. Este tipo de ensaio é tido como sendo o mais confiável para a avaliação da

biodegradabilidade de um polímero em meio microbiano ativo. A produção de CO2

na biodegradação do polímero é considerada um parâmetro importante do processo.

A produção de CO2 em função do tempo constitui uma fase, mas não a única, para

obtenção de informações sobre a biodegradação do polímero. Entre os meios

propostos como inoculantes para a avaliação da biodegradação de polímeros

encontramos: lodo ativado, solo compostado, composto orgânico, entre outros.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS

Para a execução deste projeto foram utilizados os seguintes materiais:

• Polipropileno sem aditivo ultravioleta;

• plataformas;

• frascos herméticos de 0,5 dm3;

• composto estabilizado;

• solo (latosolo);

• perlita;

• polietileno aditivado com pró-oxidante;

• celulose;

• água destilada e deionizada;

• solução de NaOH a 0,25 mol dm-3;

• solução de HCl 0,25 mol dm-3;

• solução de BaCl2;

• fenolftaleína;

• tris (hidróximetil)-amino-metano;

• copos de poliestireno;

• estufa de circulação interna;

• bureta;

• espátula.

3.2 MÉTODO

As amostras de filmes poliméricos aditivados com substâncias pró-degradantes

foram obtidas diretamente do mercado (sacolas de supermercado), utilizadas em

escala experimental em São Paulo, com 15 µm de espessura.

As sacolas aditivadas foram recortadas lateralmente, abertas e inseridas em

“envelopes” transparentes de polipropileno (PP) sem aditivo ultravioleta de forma

que 90% dos raios solares ultrapassavam o PP atingindo a amostra. As amostras

foram expostas na condição de umidade ambiente natural ou de umidade saturada,

a qual foi obtida através de sprays regulares de água destilada, permanecendo

sempre água residual no fundo dos envelopes, para garantir o ambiente de

saturação de umidade. Os “envelopes” foram abertos semanalmente, para aeração

18

por algumas horas. Os mesmos foram substituídos por novos em intervalos de 1 a 2

meses, conforme a sua condição física. A exposição das sacolas ao sol e ao vento

foi realizada em plataformas com ângulo de 30º com o solo conforme Figura 2. A

temperatura mínima registrada no período foi de 1 ºC e a máxima foi de 36 ºC.

Figura 2: Plataformas de exposição de amostras das sacolas de polietileno com aditivo

oxibiodegradantes.

As amostras utilizadas foram separadas para a montagem das células

respirométricas e avaliação da oxibiodegradação conforme tabela 1 abaixo.

Tabela 1: Separação das amostras oxibidegradantes para avaliação da mineralização.

Amostra / condição Classificação

0 meses

Parte verde das sacolas de

polietileno com aditivo pró-

oxidante

0 meses, sem umidade


3 meses, com umidade







Partes brancas da sacola de

polietileno com aditivo pró-

oxidante

Como as sacolas apresentam áreas de impressão, foram separadas as partes

verdes para avaliar sua biodegradabilidade já que o pigmento verde contém

ftalocianina, substância que possui características semelhantes à clorofila presente

nas folhas verdes.

19

3.3 MONTAGEM DAS CÉLULAS

Para a montagem das células respirométricas foram utilizados frascos herméticos

de 0,5 dm3, foram adicionados 5,00 g (base seca) de composto estabilizado e de

solo como inóculo; 5,00 g de perlita; 0,830 g do polímero a ser biodegradado

(celulose ou polietileno aditivado com pró-oxidante, após o prévio período de

intemperismo); e 10,83 g de água deionizada.

Na experiência com solos, a biodegradação dos polímeros se estendeu por 32

dias, a 25 ± 2ºC. Observada a baixa biodegradação de todos os polímeros, inclusive

da celulose (padrão positivo), foram, então, adicionados, sobre os polímeros e os

solos, 5,00 g de composto (base seca), 5,00 g de perlita e 10,00 g de água destilada

e deionizada, e a temperatura foi elevada para 58ºC (± 2).

A biodegradação passou a ocorrer em ambiente de solo/composto (1:1),

misturados com perlita, isto é, na proporção final de solo/composto/perlita - 1:1:2, e

continuou por 80 dias, onde o latosolo foi coletado na estrada Marau – Passo Fundo

– RS e o composto no Lomba do Pinheiro – Porto Alegre – RS.

A Figura 3 mostra a preparação das amostras, bem como as etapas de sua

montagem.

Figura 3: Célula respirométrica.

3.4 AVALIAÇÃO DA OXIBIODEGRADAÇÃO

Para a avaliação da oxibiodegradação foi utilizada solução de hidróxido de sódio

(NaOH) a 0,25 mol dm-3, para captura de dióxido de carbono (CO2), foi

acondicionada em copos de poliestireno (20,00 mL de solução por copo), dentro dos

frascos herméticos. A solução de ácido clorídrico (HCl) (Merck) 0,25 mol dm-3 foi

padronizada com tris (hidróximetil)-amino-metano (Merck), sendo utilizada para

titular as soluções de NaOH dos copos. Os frascos herméticos foram mantidos em

estufa de circulação interna e controle eletrônico de temperatura.

Amostra Na estufa Preparo

20

A cada dois dias, os frascos foram abertos para aeração e titulação da solução

de NaOH em bureta. Para a titulação, eram adicionados 1 a 3 mL de solução de

cloreto de bário (BaCl2) na solução de NaOH para precipitar o carbonato de sódio

(Na2CO3) formado. Fenolftaleína foi utilizada como indicador.

Uma vez por semana, os materiais dispostos no frasco eram homogeneizados

com ajuda de uma espátula, sendo ainda corrigida a quantidade de água dos

biômetros, quando necessário.

O teor de CO2 obtido para as amostras a partir da titulação foi diminuído do teor

de CO2 médio encontrado para os três frascos com composto, perlita e água, mas

sem amostra de polímero (também conhecidos como "branco" ou "testemunho").

Como padrão positivo, de uso normal para validar o teste com polímeros

biodegradáveis, foi empregado a celulose micronizada. A mineralização a CO2 do

carbono presente no polímero foi calculada pela fórmula:

onde:

(C-CO2): massa de carbono transformado em CO2;

C1: massa de carbono presente na amostra no início do experimento.

Os testes foram realizados com três repetições de amostras, calculando-se

valores médios.

A Figura 4 mostra a titulação das amostras conforme descrito acima.

Figura 4: Titulação das amostras.

Todas as etapas experimentais descritas foram realizadas nas dependências do

Centro Petroquímico de Pesquisa e Desenvolvimento - CEPPED ULBRA – Canoas –

RS.

4 RESULTADOS

Depois de realizado o estudo os resultados encontrado foram:

Inicialmente, as amostras de polietileno degradaram de forma fragmentada

conforme mostrado na Figura 5 no tempo indicado.

Figura 5: Amostras de polietileno degradadas com seus respectivos tempos de exposição.

No estudo com latosolo (solo mais comum no Brasil) em ambiente a 25ºC foram

obtidos os resultados mostrados nas Figuras 6 e 7 e na tabela 1.

Biodegradação de Sacolas Oxibiodegradáveis

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

-1 4 9 14 19 24 29 34

Tempo, dias

CO

2 ev

olu

ído

, C %

Área Verde, 0 meses 0 meses 3 meses, sem umidade 6 meses, sem umidade 9 meses, sem umidade

12 meses, sem umidade 3 meses, com umidade 6 meses, com umidade 9 meses, com umidade 12 meses, com umidade

Figura 6: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio latosolo.

0 meses 6 meses 12 meses

22

Biodegradação de Sacolas Oxibiodegradáveis

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

-1 4 9 14 19 24 29 34

Tempo, dias

CO

2 ev

olu

ído

, C %

Celulose Área Verde, 0 meses 0 meses 3 meses, sem umidade

6 meses, sem umidade 9 meses, sem umidade 12 meses, sem umidade 3 meses, com umidade

6 meses, com umidade 9 meses, com umidade 12 meses, com umidade

Figura 7: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio latosolo com

celulose.

Tabela 2: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio latosolo

Amostra Condição Biodegradação,

%C 32 dias

1 Celulose 3,09

2 0 meses, partes verdes 1,15

3 0 meses, sem umidade -0,17

4 3 meses, sem umidade 0,40

5 3 meses, com umidade 0,09







Já para a oxibiodegradação em meio latosolo/composto em ambiente saturado

os resultados são apresentados na Figura 8, Figura 9 e na tabela 3.

23

Respirometria de Filmes Oxibiodegradáveis

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Tempo, dias

Bio

deg

rad

ação

, %C

0 meses, partes verdes 0 meses, sem umidade 3 meses, sem umidade 6 meses, sem umidade 9 meses, sem umidade

12 meses, sem umidade 3 meses, com umidade 6 meses, com umidade 9 meses, com umidade 12 meses, com umidade

Figura 8: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis meio latosolo/composto.

Respirometria de Filmes Oxibiodegradáveis

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Tempo, dias

Bio

deg

rad

ação

, %C

celulose 0 meses, partes verdes 0 meses, sem umidade 3 meses, sem umidade

6 meses, sem umidade 9 meses, sem umidade 12 meses, sem umidade 3 meses, com umidade

6 meses, com umidade 9 meses, com umidade 12 meses, com umidade

Figura 9: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis meio latosolo/composto com

celulose.

24

Tabela 3: Mineralização das amostras de polietileno oxibiodegradáveis em meio latosolo/composto

Latosolo Latosolo/composto

Amostra Condição Biodegradação,

%C 32 dias

Biodegradação,

%C 46 dias

Biodegradação,

%C 80 dias

1 Celulose 48,19 62,32 74,43

2 0 meses,partes verdes 1,84 1,49 3,00

3 0 meses,sem umidade 0,94 2,07 5,04


5 3 meses,com umidade 1,76 1,73 3,66







CONCLUSÕES

A oxibiodegradação das amostras selecionadas ocorreu de forma gradativa. Os

resultados obtidos na titulação descrevem o aumento de HCl consumido para titular

o NaOH evidenciando, portanto, a transformação do polímero em CO2 por ação dos

microrganismos.

Esperava-se que a oxibiodegradação ocorre-se em ordem decrescente, ou seja,

maior aos 12 meses e menor em 0 meses e com umidade mais rápido do que sem

umidade. Porém isso não ocorreu, demonstrando que o tempo de exposição e a

umidade são irrelevantes para o processo e não influenciam na porcentagem da

biodegradação.

Constatou-se que oxibiodegradação em meio latosolo não é favorecida devido

aos poucos nutrientes e matéria orgânica encontrada no mesmo. As regiões de

partes verdes das sacolas biodegradaram depressa comparado com outras partes,

isso pode ser explicado pelo efeito da luz ultravioleta sobre o pigmento ftalocianina

presente na cor verde.

A oxibiodegradação em meio latosolo /composto ocorreu de forma mais rápida.

Isto pode ser atribuído ao fato do composto ter maior teor de material orgânico

oferecendo, assim, mais nutrientes e certamente mais microrganismos. Isto prova

que o inóculo é uma variável importante para a oxibidegradação.

Foi comparado a biodegradação dos diferentes inóculos igualando o tempo em

32 dias de mineralização, com isso concluímos que o meio de maior taxa de

mineralização ou biodegradação ocorreu no meio latosolo /composto, sendo assim

reforça o fato de que o meio influencia na taxa de oxibiodegradação.

26

Foi observado que aos 46 dias houve um aumento considerável na taxa de

mineralização das amostras. Isto ocorre devido à adição de composto para obtermos

a mesma quantidade em gramas de composto no início do estudo, o que provocou

um aumento de microrganismos.

Pode-se concluir que os fatores que apresentam maior influência sobre a

oxibiodegradabilidade do material são o armazenamento e o tipo de solo de

destinação e não a sua exposição à radiação ultravioleta conforme demonstram os

resultados desse estudo.

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