Isolamento, caracterização e avaliação de Serratia ureilytica como agente de biocimentação e bioclogging para estabilização de solos

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Gomez-Enriquez, Adriana
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Ciência Florestal
• Palavras-chave em Português: Urease; Bactérias; Serratia ureilytica; Calcita; Cisalhamento dos solos; Ciência Florestal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br/handle/123456789/33542

Estradas não pavimentadas constitui-se em um importante componente de infraestrutura rodoviária, pois permite o fluxo regular de mercadorias e serviços, facilitando a fixação e desenvolvimento das atividades rurais, principalmente as relacionadas com o setor agrícola e florestal. Conservar a superfície destas estradas é fundamental para garantir uma trafegabilidade ótima, diminuir processos erosivos, e evitar impactos negativos sociais e ambientais. Por tanto, é necessário melhorar as propriedades geomecânicas dos solos mediante a estabilização, porém os métodos utilizados muitas vezes resultam ineficientes ou são economicamente y/o ambientalmente inviáveis em alguns projetos, sendo necessário propor novas metodologias. A bioestabilização de solos surge como uma nova alternativa para este fim que se baseia na precipitação de cristais de carbonato de cálcio nos grãos do solo para aumentar sua resistência mecânica. É um processo complexo pelos diferentes fatores que intervêm sendo necessário avalia-os para propor uma metodologia de aplicação em campo. Neste sentido, o objetivo desta tese foi definir uma metodologia para implementação da biocimentação em solos de estradas não pavimentadas que permitam aumentar a resistência mecânica do solo. A tese foi desenvolvida em três capítulos; no primeiro capítulo se apresenta uma revisão de literatura dos principais conceitos e fatores que intervém no processo. No segundo capitulo, foram identificados e avaliados microrganismos ureolíticos eficientes na precipitação de carbonato de cálcio, para caracterizar e otimizar as condições da precipitação de carbonato de cálcio microbiológicamente induzida (MICP) para fins de biocimentação. 160 colônias foram isoladas de amostras de solo, das quais, foram selecionados 7 isolados para identificar os microrganismos com maior atividade ureolitica baixo diferentes condições de meio de cultura, pH e temperatura. Os resultados evidenciaram que a bactéria Serratia ureilytica, uréase positiva, foi identificada de forma inédita como um microrganismo eficiente na precipitação de carbonato de cálcio que apresenta altas taxas de atividade ureolítica variando entre 50-80 mM de ureia hidrolisada/min, dependendo das condições do meio. Já no capítulo 3, foi estudada uma metodologia de precipitação de carbonato de cálcio em areias usando Serratia ureilytica sp, em que foram avaliadas concentrações de solução bacteriana e soluções de cálcio, para identificar a metodologia mais eficiente no processo. Os resultados permitiram identificar que aplicações de 12.5% do volume dos poros, seguida pela aplicação de uma solução de fixação de 50 mM CaCl2 e posteriormente a aplicação de uma solução cimentante é a metodologia mais eficiente para precipitar carbonato de cálcio em solos arenosos. Enfim, a Serratia ureilytica sp foi identificado como um microorganismo promissório na precipitação de carbonato de cálcio em areias, com altas taxas de atividade urelitica, maior das reportadas atualmente na literatura. O processo resultou na diminuição da permeabilidade nos solos tratados, evidenciando a viabilidade para aumentar a resistência mecânica de solos de estradas não pavimentadas.