PT643766E - Mistura de nutrientes aperfeicoada para a restauracao biologica de solos contaminados e de aguas residuais - Google Patents

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DESCRIÇÃO "MISTURA DE NUTRIENTES APEERFEIÇOADA PARA A RESTAURAÇÃO BIOLÓGICA DE SOLOS CONTAMINADOS E DE ÁGUAS RESIDUAIS" O combate de contaminações à base de compostos de hidrocarbonetos — por exemplo, contaminações por petróleo — no solo e nas águas residuais por meio de restauração biológica (biorrestauração) ganha uma importância crescente. Têm grandes vantagens os processos in situ com custos favoráveis, nos quais não se toma necessário qualquer depósito de resíduos. Os microrganismos que consomem hidrocarbonetos são, no âmbito desta tecnologia, um importante meio de trabalho, mesmo sob condições básicas relativamente desfavoráveis, desde que se consiga estimular suficientemente a sua acumulação e/ou o seu crescimento no local da contaminação. Da literatura mais recente recomendam-se as publicações em Chemische Industrie 5/91, 10 a 12 "Hunger auf Erdõl", assim como em Erdõl und Kohle — Erdgas, 44 Abril de 1991, 197 a 200, Th. Hõpner et al., "Die Õlkatastrophe im Persisch-Arabischen Golf", bem como a extensa literatura ali citada. O princípio de trabalho da restauração biológica prevê a promoção optimizada do crescimento das populações de microrganismos que consomem a contaminação. Dois meios auxiliares importantes estão neste caso em primeiro plano: por um lado necessita do fornecimento dos elementos que promovem o crescimento, que regra geral não estão disponíveis em concentração suficiente na zona da contaminação. Trata-se, neste caso, em primeiro lugar, de compostos orgânicos e/ou inorgânicos de azoto e de fósforo, que são oferecidos como concentrados de nutrientes para a estimulação e como auxiliares de crescimento para a cultura acelerada dos microrganismos que consomem os compostos de hidrocarbonetos. Por outro lado, são utilizados frequentemente — em especial para acelerar a degradação biológica na fase inicial — concentrados previamente formados de microrganismos apropriados que consomem os hidrocarbonetos, os quais podem ser aplicados nas zonas contaminadas, por exemplo, a intervalos semanais.. Consoante a situação concreta, em especial os antecedentes particulares das regiões carecidas de limpeza, pode-se sobretudo partir também da hipótese de que é eventualmente desnecessária uma inoculação deste tipo com concentrados de microrganismos. Em regra será sempre este o caso se o processo natural da degradação biológica tiver já conduzido à formação de uma concentração suficiente de estirpes de microrganismos, ver a este respeito, por exemplo, a segunda das fontes de literatura citadas anteriormente. São conhecidos da Patente GB-A-2065631 meios para uma eliminação micro-biológica aperfeiçoada de hidrocarbonetos de águas contaminadas ou de solos contaminados, contendo estes meios, além de produtos tensoactivos e de álcoois, um componente que contém fósforo, bem como derivados de melamina como componente azotado. Na Patente GB-A-2115399 são propostos, para a eliminação de resíduos de óleos, dispersantes que, além de meios tensoactivos e de um dissolvente, têm que conter pelo menos um sal de monoalquil-guanidínio. Pode eventualmente estar presente como componente nutritivo adicional um composto azotado, por exemplo, sais alcalinos ou alcalinoterrosos de fosfatos de álcoois gordos. É conhecido da Descrição DE-OS-2739428 um processo para a limpeza de águas doces e salgadas de produtos oleosos e petrolíferos, sendo utilizados para este efeito compostos que contêm fósforo, e azoto que se liberta lentamente. Como fontes de fósforo citam-se a lecitina ou fosfatídeos de origem sintética ou natural.

No Pedido de Patente Alemã não publicado DE-P 41 31 714.9 já é proposta uma mistura de nutrientes aperfeiçoada para a restauração biológica de solos contaminados e águas residuais. A mistura ali descrita está presente na forma de uma solução ou emulsão estável à armazenagem e contém fontes de fósforo e azoto na fase mista líquida de componentes veiculares solúveis em água, biologicamente aceitáveis, à base de glicerina, e componentes veiculares solúveis em óleo, biologicamente aceitáveis, à base de ésteres de glicerina. Se bem que este Pedido de Patente proponha uma solução na qual são introduzidas na amostra de solo contaminado apenas as substâncias que são ϋ) facilmente degradáveis biologicamente, no entanto, na forma de éster de glicerina é introduzida numa extensão apreciável uma outra fonte de carbono. Em condições de crescimento desfavoráveis pode acontecer, nestas condições que, através da presença destes componentes, microrganismos que não são apropriados para a degradação de substâncias prejudiciais sejam favorecidos no seu crescimento e se multipliquem, em prejuízo dos microrganismos que promovem a degradação.

Perante este panorama, constitui o problema da presente invenção revelar uma mistura de nutrientes que tem uma acção emulsionante e nestas condições contém substâncias que fornecem fósforo e azoto, mas que sejam constituídas pelo mínimo possível de compostos apenas de carbono.

Neste caso constitui um outro problema da presente invenção preparar este meio de tal modo que deixe o mínimo possível de resíduos na amostra de solo a limpar. Um outro problema da invenção consiste no facto de se revelar uma mistura de nutrientes que os microrganismos que degradam as substâncias prejudiciais prefiram, relativamente aos outros microrganismos.

Objecto da invenção O objecto da invenção é, por conseguinte, numa primeira forma de realização, um concentrado de nutrientes para a estimulação e como auxiliar de crescimento para a cultura acelerada de microrganismos que consomem compostos de hidrocarbonetos, para a sua utilização na degradação biológica de componentes orgânicos, contendo compostos solúveis em água e/ou em óleo de fósforo (P) e de azoto (N) que se encontram presentes em mistura com outros componentes de mistura orgânicos solúveis em água e/ou em óleo, dos quais advém, pelo menos em parte, o carácter de nutriente para o crescimento de microrganismos, caracterizado pelo facto de se apresentar como uma composição líquida de base aquosa e conter um éster de ácido fosfórico como emulsionante e como fonte de fósforo, assim como 10 a 40% em peso de ureia como fonte de azoto. 4

É ainda um objecto da presente invenção a utilização destas misturas de nutrientes em combinação com concentrados de microrganismos que são aptos para a degradação de compostos de hidrocarbonetos e, neste caso, são de preferência de origem natural. Como campo de utilização importante é de referir aqui o saneamento de solos, de água doce e/ou de água salgada, com a eliminação de contaminação à base de compostos de hidrocarbonetos, mas também a limpeza de utensílios laborais, condutas, grandes recipientes incluindo navios-tanques e semelhantes, mediante a utilização dos meios de trabalho definidos de acordo com a invenção.

Numa forma de realização especial a presente invenção refere-se à utilização das misturas de nutrientes, em especial em combinação com concentrados de microrganismos aptos para a degradação de hidrocarbonetos, para a eliminação de "cuttings" [amostras de prospecção] impregnados de óleo de perfurações geológicas baseadas em terra ou no mar, por exemplo, de aflorações das pesquisas de jazidas geológicas.

Particularidades da invenção

No âmbito da presente invenção os ésteres de ácido fosfórico utilizados assumem uma importância especial. Estes compostos servem, por um lado, como fonte de fósforo, e, por outro lado, como emulsionantes. Na verdade, a sua forma de acção não está completamente esclarecida, no entanto, pode conceber-se que os compostos se concentram na superfície limite entre a substância prejudicial hidrófoba e a água existente na amostra de solo e, por um lado, tenham ali uma acção emulsionante e, por outro lado, a fonte de fósforo se mantenha disponível na vizinhança imediata da substância prejudicial, de modo que seja utilizável em especial pelos microrganismos que estão aptos para a degradação das substâncias prejudiciais. Os ésteres de fósforo preferidos são aqueles que podem ser absorvidos pelos microrganismos. Entre os compostos utilizáveis nestas circunstâncias os fosfolípidos assumem, por conseguinte, um interesse especial. Os fosfolípidos são substâncias anfifílicas que são obtidas a partir de células vegetais ou animais. Os fosfolípidos preferidos são os glicerofosfolípidos, que habitualmente também são designados como lecitinas. Menos preferidos são os esfingofosfolípidos. São' substâncias conhecidas e utilizáveis neste caso os diacil-fosfolípidos, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina, fosfatidilglicerina, fosfatidilglicerinofosfatos, difosfatidilglicerina, N-acil-fosfatidil-etanol-amina e ácido fosfatídico. São preferidos os monoacil-fosfolípidos, lisofosfatidilcolina, lisofosfatidiletanolamina, lisofosfatidilinositol, lisofosfatidilserina, lisofosfatidilglicerois, lisofosfatidilglicerofosfatos, lisodifosfatidilglicerina, liso-n-acilfosfatidiletanolamina e ácido lisofosfatídico. Em virtude da sua facilidade de obtenção, cabe aos especialistas na técnica, em primeiro lugar, procurar os fosfatidilglicéridos tecnicamente disponíveis que existem no comércio como lecitinas e / - cefalinas vegetais ou animais. Estas composições, na sua maior parte, são obtidas a partir de óleos, tais como óleo de gérmen de milho òu óleo de semente de algodão ou óleo de soja. No âmbito da invenção são preferidos os glicerofosfolípidos hidrolisados enzimaticamente (lecitinas hidrolisadas enzimaticamente) que, devido à dissociação de um radical de ácido gordo, possuem um carácter hidrófilo. São excluídos, neste caso, apenas os produtos que tenham perdido o seu radical de ácido fosfórico devido à hidrólise enzimática.

Além dos fosfolípidos citados, ou em vez dos mesmos, podem ser igualmente utilizados como fontes de fósforo dos concentrados de nutrientes de acordo com a invenção, ésteres parciais do ácido fosfórico com álcoois gordos e, neste caso, em especial os correspondentes ésteres parciais com álcoois gordos de cadeia linear. São particularmente apropriados, neste caso, os ésteres de álcoois gordos de cadeia curta, e por conseguinte, por exemplo, os de cadeias em C6 a C10. Podem, no entanto, ser também utilizados fosfatos de alquilo com radicais de álcool gordo mais compridos, e por conseguinte de cadeias em C12 a C24. Podem ainda ser igualmente utilizados éter-fosfatos de álcool gordo. Estes são os ésteres parciais de ácido fosfórico com álcoois gordos etoxilados, possuindo os álcoois gordos 8 a 24 átomos de carbono e estando etoxilados com um até 10 moles de óxido de etileno, de preferência com 4 a 6 moles, por mol de álcool gordo.

Os referidos ésteres de fósforo são utilizados nos concentrados de nutrientes de acordo com a invenção em quantidades de 10 até 40% em peso e de preferência em quantidades de 20 a 30% em peso.

Os concentrados de nutrientes de acordo com a invenção contêm ainda uma fonte de azoto na forma de azoto ligado por via orgânica e/ou inorgânica. As fontes de azoto preferidas são as que contêm o azoto ligado apenas por vis orgânica, visto que a utilização de azoto ligado por via inorgânica pode conduzir a uma salinização do solo.

Interessam neste caso, por exemplo, sais inorgânicos, como nitratos ou nitritos alcalinos, ou sais de amónio, por exemplo, sulfato de amónio, ou em especial nitrato de amónio. As fontes orgânicas de azoto são compostos orgânicos de azoto biologicamente aceitáveis. Revelou-se como sendo de obtenção especialmente fácil para o controle e o favorecimento do crescimento do microrganismo, no âmbito da doutrina da presente invenção, a ureia, que está presente nos concentrados de nutrientes em quantidades de cerca de 10 a 40% em peso, em especial de 15 a 30% em peso. Nestas circunstâncias provou-se que, no caso da utilização da ureia nas concentrações acima mencionadas, consegue-se um efeito de conservação ;contra ataques microbianos não pretendidos, de modo que os concentrados de nutrientes possuem a necessária alta estabilidade em armazenagem.

De acordo com uma forma especial de realização da invenção as misturas de nutrientes de acordo com a invenção podem ser utilizadas sem uma fonte adicional de azoto se forem utilizados fosfolípidos como fonte de fósforo, visto que estas substâncias contêm tanto o fósforo como também o azoto.

Os concentrados de nutrientes de acordo com a invenção, para auxiliar a acção emulsionante dos fosfatos, podem conter meios tensoactivos biologicamente aceitáveis (com excepção dos ésteres de glicerina reivindicados no Pedido de Patente anterior DE 41 31 714). Podem ser utilizados nestas condições meios tensoactivos aniónicos ou misturas de meios tensoactivos aniónicos com meios tensoactivos não iónicos, mas também apenas meios tensoactivos não iónicos. Os meios tensoactivos aniónicos 7

apropriados são meios tensoactivos aniónicos facilmente degradáveis,biologicamente, como por exemplo, sabões. São igualmente utilizáveis sulfatos de alquilo, em especial sulfatos de álcool gordo. São menos apropriados os meios tensoactivos aniónicos de base petroquímica, como por exemplo, benzenossulfonatos de alquilo ou etersulfatos de alquilo. Os meios tensoactivos não iónicos preferidos são compostos de glicósidos de alquilo, que tenham, de preferência, sido preparados a partir de álcoois gordos de cadeia linear tendo pelo menos 8 átomos de carbono. Os compostos de glicósido de alquilo apropriados contêm, por exemplo, radicais de álcool gordo no intervalo de C8 a C18, em especial de C10 a C18, e possuem um grau médio de polimerização dos radicais oligoglicósido no intervalo de cerca de 1,2 até 5. Os correspondentes compostos de glicósido de alquilo com um valor DP de cerca de 1,5 a 5 podem, em especial no intervalo de valores HLB de cerca de 10 até 18, não só ser considerados como aditivos tensoactivos do tipo O/A [óleo-em-água] muito activos, mas distinguem-se, além disso, por uma compatibilidade biológica especial que é condicionada, entre outras, pela sua degradabilidade relativamente rápida.

Além destes meios tensoactivos, ou em vez dos mesmos, podem também, no entanto, ser utilizados em simultâneo meios biotensoactivos de origem biológica, podendo ser citados como exemplos soforoselípido, trealoselípido ou lipopeptídeos, que são conhecidos como produtos do metabolismo ou componentes de membranas de uma série de estirpes de microrganismos. A este propósito é válida para o sistema de acordo com a invenção a seguinte consideração suplementar: a presença de meios biotensoactivos não pode ser garantida apenas pela composição do concentrado de nutrientes em passos preliminares do processo da restauração. No decurso da degradação microbiológica dos compostos de hidrocarbonetos também é promovida a formação in situ de produtos do metabolismo de carácter biotensoactivo através da mistura de nutrientes. Estes meios biotensoactivos — tal como os fosfatos anteriormente citados — actuam como dispersantes e emulsionantes e aceleram, por conseguinte, a degradação dos óleos. 8

Além dos referidos meios tensoactivos não iónicos, ou em vez dos mesmos, podem também ser utilizados ésteres de sorbitano, e assim, por exemplo, o monoestearato de sorbitano ou o monooleato e sorbitano. São igualmente utilizáveis, mas menos recomendados, os ésteres de sorbitano etoxilados.

Nos concentrados de nutrientes de acordo com a invenção os compostos tensoactivos do tipo descrito encontram-se presentes habitualmente em quantidades de 0,5 até 5% em peso. Regra geral as quantidades dos meios tensoactivos ascendem até cerca de 1% em peso, para desencadearem e favorecerem a indispensável estimulação de impulso para o crescimento dos microrganismos. Assim, precisamente os meios tensoactivos à base de compostos de glicósidos de alquilo, nomeadamente na gama de cerca de 0,5 até 1% em peso — referido à mistura total — podem ter utilização para a melhoria eficaz do crescimento dos microrganismos.

Os concentrados de nutrientes do tipo aqui descrito são produtos estáveis em armazenagem que, para a sua aplicação sobre superfícies sólidas e/ou líquidas, são inicialmente misturados com uma quantidade de água várias vezes superior. É apropriada, por exemplo, a mistura dos concentrados de nutrientes com uma quantidade de água, em peso, 5 até 50 vezes superior, sendo as gamas de mistura preferidas quantidades de cerca de 15 até 30 partes em peso de água para 1 parte em peso do concentrado de nutriente. O produto pode então ser aplicado nesta forma aquosa sobre as superfícies a tratar. Neste caso o concentrado de nutriente é incorporado na amostra de solo contaminado em quantidades de preferência de 5 até 200 mg por g de impurezas. São vantagens especiais da mistura de nutrientes de acordo com a invenção, por exemplo, a sua total degradabilidade, o facto de as misturas de substâncias de acordo com a invenção não conterem quaisquer produtos químicos prejudiciais e/ou nocivos ao ambiente, sendo nestas condições misturas de substâncias' com custos relativamente favoráveis que são susceptíveis de aplicação, fácil e rapidamente, sobre grandes superfícies. O crescimento e a eficiência da microflora, presente, por exemplo, num solo contaminado com óleo, são favorecidos acentuadamente por esta mistura de substâncias 9

tf nutritivas, substâncias veiculares oleófilas e hidrófilas seleccionadas e emulsionantes. A utilização em simultâneo de quantidades limitadas de emulsionantes desde o início aumenta a biodisponibilidade da impureza, por exemplo, contendo óleo. Deste modo o ataque dos microrganismos sobre as impurezas é facilitado e a sua degradação é acelerada.

Frequentemente dá-se sobretudo o caso de os solos e/ou as extensões de água, contaminados com óleos, não tratados, possuírem apenas quantidades reduzidas dos microrganismos capazes de degradar os óleos. Isto tem como consequência que a degradação microbiana natural das impurezas, em especial na fase inicial, decorre por si. própria muito lentamente. Aqui o conceito da invenção prevê a utilização de concentrados de microrganismos adaptados às impurezas, pelo menos no início do passo de limpeza, em conjunto com os concentrados de nutrientes. A invenção pretende utilizar neste caso, em especial, populações bacterianas inofensivas, não patogénicas, que são de preferência isoladas do meio ambiente e que tenham sido acumuladas num processo prévio separado. Esta inoculação das zonas contaminadas auxilia a microflora natural existente na degradação dos compostos de hidro-carbonetos. Deste modo melhora-se em grande medida a taxa de degradação — por exemplo, a taxa- de degradação de óleo — em especial na fase inicial crítica. No decurso de alguns dias depois da aplicação das substâncias auxiliares aplicadas no início, além das culturas de partida, os gérmens naturais acumulam-se e prosseguem a degradação. Para se ter a garantia de uma aplicabilidade mais vasta, pode ser conveniente utilizar como culturas de partida estirpes de microrganismos que também sejam resistentes à água salgada, de forma que também possam, deste modo, ser combatidas com êxito, por exemplo, contaminações com óleo em áreas marítimas ou, respectivamente, nas costas marítimas.

Numa importante forma de realização da presente invenção são utilizados, em conjunto com as combinações de nutrientes, concentrados de microrganismos que tenham sido obtidos por cultura em separado das estirpes naturais que foram isoladas a partir de locais contaminados com hidrocarbonetos, de origem natural. Neste caso podem ser preferidos concentrados das correspondentes estirpes de microrganismos que, por sua vez, formem produtos biotensoactivos como produtos do metabolismo. Sem a pretensão de uma enumeração exaustiva, enumeram-se algumas possíveis culturas de partida que, como regra geral, têm aplicação sobretudo não como estirpes isoladas, mas antes como uma mistura de uma série de estirpes: Pseudomonas oleovorans DSM 105; Pseudomonas putida DSM 548 e DSM 50208; Acinetobacter calcoaceticus DSM 590; Nocardia paraffineus ACC 21198; Arthrobacter paraffineus ATCC 15591.

As misturas de nutrientes que se revestem de interesse para utilização no âmbito da presente invenção, e as culturas de microrganismos que são eventualmente utilizadas em simultâneo com aquelas, podem ter utilização, muito genericamente, em terra e/ou na água, para o saneamento de solos, de água doce e/ou de água salgada e, por consequência, para a eliminação e/ou para a aceleração da degradação de impurezas à base de compostos de hidrocarbonetos. O campo de utilização actualmente relevante em grande extensão a este propósito é o combate de contaminações oleosas indesejadas, em especial contaminações por petróleo bruto, ou a eliminação dos correspondentes resíduos em zonas do solo habitualmente limitadas no espaço. O conceito de acordo com á invenção presta-se também, no entanto, para utilização de uma forma completamente diferente: assim, podem ser descontaminados eficazmente por restauração biológica instalações de trabalho contaminadas com óleos, por exemplo, condutas ou grandes recipientes, até navios-tanque. No que se refere à tecnologia a utilizar em cada caso, recomendam-se as publicações do estado da técnica propostas, ver a propósito, por exemplo, AI W. Bourquin "Bioremediation of Hazardous Waste" in "Biofuture", Setembro de 1990, 24 a 35.

Numa sua forma de realização especialmente importante a presente invenção refere-se à utilização das misturas de nutrientes descritas — em especial em combinação com concentrados de microrganismos aptos para a degradação de hidrocarbonetos — para a eliminação de "cuttings" impregnados de óleo, de perfurações geológicas em terra ou no mar, por exemplo, de aflorações das pesquisas de jazidas geológicas. Em particular, existem aqui os seguintes factos: no âmbito da exploração, por exemplo, de petróleo e/ou de gás natural, são hoje utilizados, em grande extensão, em condições 11

normais, meios fluidos de tratamento das cavidades de perfuração, à base de uma fase óleo coerente. Um exemplo característico de um meio deste tipo é o dos líquidos de lavagem das cavidades e das lamas de perfuração do tipo AIO obtidas a partir daqueles. Outros exemplos são os chamados "spotting fluids" (líquidos removedores), separadores, líquidos auxiliares para o restauro ("work-over") e a estimulação e para a fracturação.

Os meios de tratamento de cavidades de perfuração com fases óleo coerentes eram formadas na prática, até ao presente, quase exclusivamente, por fracções de petróleo. Por conseguinte, está associada a estes produtos uma contaminação do ambiente que não pode ser desprezada se, por exemplo, as lamas de perfuração alcançarem o meio ambiente ou directamente, ou através dos materiais retirados na perfuração. Os óleos minerais, sem medidas auxiliares adicionais, são apenas dificilmente degradáveis e, em condições anaeróbicas, praticamente não são degradáveis, e, consequentemente, são considerados contaminantes a longo prazo.

Desde há muito tempo que existem algumas propostas para minorar estes problemas. Assim, num grande número de pedidos de patentes são apresentadas propostas para a troca das fracções de óleos minerais por fases oleosas facilmente degradáveis, ecologicamente aceitáveis. Nestes casos são apresentados diversos tipos de óleos substitutos, que também podem ser utilizados em mistura uns com os outros. Trata-se, neste caso, de ésteres de ácidos carboxílicos oleófilos seleccionados, de diésteres oleófilos de ácido carbónico, de álcoois oleófilos pelo menos substancialmente insolúveis em água e fluidos nas condições de trabalho, e dos correspondentes éteres. São aqui recomendadas sumariamente as publicações, por exemplo, os pedidos de patente antigos DE 38 42 659, 38 42 703, 39 07 391, 39 07 392, 39 03 785, 39 03 784, 39 11 238,39 11 299 e 40 18 228. O princípio de acordo com a invenção para a estimulação da degradação microbiana de componentes à base de hidrocarbonetos e em especial dos correspondentes óleos pode ser utilizado com vantagens especiais para a eliminação 12 rápida de contaminações ou de resíduos de óleos, por exemplo, dos finos da perfuração, que surgem na prática no âmbito do trabalho com estes sistemas à base de óleo. A eliminação dos "cuttings" impregnados de óleo, por exemplo, de uma perfuração auxiliada em terra, só é possível, de acordo com a prática actual, por armazenagem num depósito de resíduos especiais. Sabe-se que o espaço que se encontra disponível para estes depósitos é actualmente muito limitado. São propostos, nesta conformidade, processos de lavagem com meios tensoactivos, relativamente complicados, para a limpeza e, consequentemente, a deposição mais fácil destes produtos residuais das l perfurações. A teoria da presente invenção prevê a degradação microbiana acelerada dos resíduos de óleo mediante a utilização dos concentrados de nutrientes, eventualmente mediante a utilização adicional, em simultâneo, de culturas iniciais de microrganismos apropriados. A teoria de acordo com a invenção possibilita, por exemplo, a eliminação rápida de lamas de perfuração à base de óleos, que, conjuntamente com os resíduos de rochas retirados na perfuração, são removidos da cavidade de perfuração e não podem ser separados dos finos da perfuração por processos convencionais de separação — por exemplo, por crivagem. Por recirculação de uma parte da população de microrganismos que se forma no âmbito de uma tecnologia deste tipo, podem ser obtidos finos de perfuração que são aptos para depositação de forma aperfeiçoada.

Na utilização prática os concentrados de nutrientes descritos anteriormente são diluídos, por exemplo, com água a 1:20. Em seguida, caso seja necessário, pode ser misturado com a cultura de partida de microrganismos seleccionados, utilizada em simultâneo. A mistura dos componentes deverá ser realizada o mais próximo possível do instante da aplicação da mistura pronta para utilização, para garantir a máxima eficácia dos produtos. As misturas prontas para utilização podem ser aplicadas, por exemplo, por pulverização sobre pequenas superfícies ou também sobre grandes superfícies. Pode ser conveniente repetir a aplicação, em cada caso, a um ritmo semanal. A dosagem posterior dos concentrados de nutrientes pode ser vigiada de forma simples. Assim, para o início das medidas, pode-se determinar, na amostra a tratar, tanto a concentração da ureia como também a concentração dos iões amónio. A formação dos 13

iões de amónio traduz então a actividade metabólica dos microrganismos no aproveitamento da ureia. Por conseguinte, a dosagem posterior dos nutrientes pode ser determinada através do teor de iões de amónio, isto é, se a ureia tiver sido consumida pode, se desejado, ser adicionada mais.

Exemplos

Foi preparado um concentrado de nutrientes a partir de: • glicerofosfolípido (lecitina hidrolisada enzimaticamente, nome comercial: Lipotin® NE da Firma Lucas Meyer) 20% em peso • ureia 20% em peso • poliglicósido de alquilo (comprimento da cadeia de carbono: C8 a C16, D.P.: cerca de 1,4) 2% em peso • água até 100% em peso.

Foi simulada a limpeza de areia contaminada, e nomeadamente nas seguintes condições:

Preparado de ensaio: simulação da técnica de saneamento "Biobeet" empregue em escala industrial substrato: contaminação: temperatura de incubação: intervalo de tempo de observação: intervalo de tratamento da substância activa: método de análise das matérias prejudiciais: 2 kg de areia petróleo bruto, 7 000 ppm

16°C 42 dias 0,4 g do concentrado de nutrientes/kg de areia todos os 10 dias DIN 38409 H18 14 14

íj

Resultados tempo de incubação óleo residual óleo residual depois do (dias) sem tratamento tratamento com nutrientes _(%) _(%)_ 0 100 100 14 68 36 29 64 33 35 54 27 42 52 20 número dos "especialistas de degradação" após 20 dias <10% >70% O método de análise das substâncias prejudiciais de acordo com DIN 38409 Hl 8 consiste em se determinar, num extracto em dissolvente orgânico, a absorção espectral específica de misturas de hidrocarbonetos por meio de espectroscopia de infravermelhos. Foi determinado o número dos "especialistas de degradação", isto é, dos microrganismos aptos para a degradação das impurezas, determinando-se de início o número total dos microrganismos em crescimento ou aptos a crescer e determinando-se, a partir deste, o número dos especialistas de degradação, transferindo-se as culturas para uma placa de nutrientes que continha hexadecano como única fonte de carbono. Comportamento em condições marítimas:

Preparado de ensaio: simulação de "saneamento de uma praia" substrato: contaminação: temperatura de incubação: intervalo de tempo de observação: intervalo de tratamento da substância activa: método de análise das matérias prejudiciais: 1 kg de areia do mar. Ajustamento da humidade do chão com água do mar 20 000 ppm de petróleo bruto envelhecido sem componentes voláteis

15°C 42 dias 0,4 g do concentrado de nutrientes/kg de areia todos os 10 dias cromatografia em fase gasosa

Resultados: ffacções de óleo residual após o tratamento com nutrientes tempo de incubação óleo residual (dias) sem tratamento C17 C18 C20 0 100 100 100 100 7 98 90 93 86 14 98 76 87 72 30 99 58 68 58 42 98 45 54 41

Resultados: O concentrado de nutrientes activa o potencial de degradação da flora marinha.

Lisboa, | 9 m 2000

Américo da Silva Carvalho

Agente Oficial de Propriedade Industriai R,Castilho, 201-3« E - 1070 LISBOA Telefs. 38513 39 - 38o 4613

Claims (15)

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if f Λ f REI VINDICAÇÕES 1. Concentrado de nutrientes para a estimulação e como auxiliar de crescimento para a cultura acelerada dos microrganismos que consomem os compostos de hidrocarbonetos, para a sua utilização na degradação biológica de compostos orgânicos, contendo compostos de fósforo (P) e de azoto (N) solúveis em água e/ou em óleo,, que se encontram presentes em mistura com outros componentes de mistura orgânicos solúveis em água e/ou em óleo, dos quais lhe advém, pelo menos em parte, o carácter de nutriente para o crescimento dos microrganismos, caracterizado por se apresentar na forma de uma composição líquida de base aquosa e conter um éster do ácido fosfórico como emulsionante e fonte de fósforo, assim como 10 a 40% em peso de ureia como fonte de azoto.

2. Concentrado de nutrientes de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter como outros componentes meios tensoactivos biologicamente aceitáveis, com excepção de ésteres de glicerina, mas de preferência, no entanto, meios tensoactivos não iónicos.

3. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por conter 10a 40% em peso de ésteres de ácido fosfórico como emulsionante, 10a 40% em peso de ureia e água até 100% em peso.

4. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por conter 20 a 30% em peso de ésteres de ácido fosfórico como emulsionante, 15a 30% em peso de ureia e 0,5 a 5% em peso de meios tensoactivos não iónicos e água até 100% em peso. 2

5. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 4 caracterizado por conter como ésteres de ácido fosfórico fosfolípidos, fosfatos de alquilo e/ou éter-fosfatos de alquilo.

6. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por conter como ésteres de ácido fosfórico glicerofosfolípidos.

7. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado por conter como ésteres de ácido fosfórico produtos da dissociação enzimática de glicerofosfolípidos, contendo fósforo.

8. Concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado por conter como meios tensoactivos não iónicos compostos de glicósidos de alquilo, preparados a partir de álcoois gordos de cadeia linear com 8 a 24 átomos de carbono e de mono e/ou oligoglicósidos; ésteres parciais de açúcares de ácidos monocarboxílicos com 8 a 24 átomos de carbono; meios biotensoactivos de origem biológica, como soforoselípido, trealoselípido ou lipopeptídeos.

9. Processo para a limpeza de solos ou águas residuais contaminados, caracterizado por se diluir com água, de 10 até 50 vezes, um concentrado de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 8 e por se incorporar uma ou mais vezes na amostra de solo contaminado, numa quantidade de 5 mg até 200 mg por g de impurezas.

10. Utilização das misturas de nutrientes de acordo com as reivindicações 1 a 9, em combinação com concentrados de microrganismos que estejam aptos para a degradação de compostos de hidrocarbonetos e que neste caso são de origem natural.

11. Forma de realização de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por serem utilizados concentrados de microrganismos que tenham sido isolados dos locais de origem natural onde são achados, contaminados com hidrocarbonetos.

12. Forma de realização de acordo com as reivindicações 10 e 11, caracterizada por serem utilizados concentrados de estirpes de microrganismos que formam meios biotensoactivos como produtos de metabolismo.

13. Forma de realização de acordo com as reivindicações 10 a 12, caracterizada por a mistura de nutrientes ser utilizada para o saneamento de solos, de água doce e/ou de água salgadá, em especial para a eliminação e/ou para acelerar a degradação de contaminações por óleo e/ou de outras contaminações à base de compostos de hidrocarbonetos, em terra e/ou na água, ou para a limpeza de utensílios laborais, condutas, grandes recipientes, incluindo navios-tanques e semelhantes.

14. Utilização das misturas de nutrientes de acordo com as reivindicações 10 a 13, em combinação com concentrados de microrganismos aptos para a degradação de hidrocarbonetos, para a eliminação de "cuttings" [amostras de prospecção] impregnados de óleo, de perfurações geológicas fundadas em terra ou no mar, por exemplo, de aflorações das pesquisas de jazidas geológicas.

15. Forma de realização de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por as misturas de substâncias activas serem utilizadas para a eliminação biológica de lamas de perfuração à base de ésteres oleófilos de ácidos carboxílicos, de ésteres oleófilos de ácidos carbónicos, de éteres oleófilos e/ou de álcoois oleófilos. Lisboa, | 9 ABR 2000

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