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Título: Remoção de cromo e zinco por Aspergillus niger
Título em inglês: Removal of chromium and zinc by aspergillus niger
Autor(es): Vale, Maria do Socorro
Orientador(es): Santaella, Sandra Tédde
Coorientador(es): Gouveia, Sandro Thomaz
Palavras-chave: Saneamento
Fungos
Metais tóxicos
Data do documento: 8-Mar-2010
Citação: VALE, M. S. (2010)
Resumo: Os microrganismos têm sido amplamente estudados para remoção de diversos contaminantes em águas residuárias, dentre eles os metais pesados. Este estudo tem como abordagem principal a remoção de metais tóxicos pelo fungo filamentoso Aspergillus niger isolado do efluente de uma indústria petroquímica. A pesquisa foi dividida em duas partes: a primeira foi a verificação do efeito da toxicidade Zn(II) e Cr(VI) pelo fungo estudado, já que estes poluentes podem causar distúrbios às atividades microbianas e vir a comprometer ambientes poluídos e a segunda foi a remoção destes metais por biossorção utilizando a biomassa na forma de “pellets”. Os testes de toxidade foram feitos através de verificação do crescimento do fungo, em meio semi-sólido, na presença de diferentes concentrações dos metais. Os testes de adsorção foram feitos com os “pellets” da biomassa viva e morta. Foram avaliadas as características de superfície da biomassa através da determinação do ponto de carga zero, identificação dos sítios de adsorção da biomassa e análise de microscopia eletrônica de varredura. A capacidade de adsorção da biomassa foi determinada através de estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. Os estudos de toxicidade indicaram que o fungo estudado foi mais resistente ao Zn(II) que ao Cr(VI), sendo completamente inibido em concentrações superiores a 500 mg Zn(II).L 1 e 150 mg Cr(VI).L-1. A concentração do ingrediente ativo capaz de inibir 50% do crescimento micelial do fungo está na faixa e 100 a 150 mg.L-1, para os dois íons metálicos. Na biomassa foi verificada a presença de grupos carboxílicos, hidroxil, aminos e fosfatos, indicando que esta pode ser usada para biossorção de metais. O fungo apresenta estrutura fibrosa, o que favorece a adsorção de metais. O processo de adsorção dos metais, tanto pela biomassa viva quanto pela biomassa morta, se ajustou aos modelos cinéticos pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem e o equilíbrio seguiu modelos de Langmuir e Freundlich para concentrações de adsorvato menores que 50mg.L-1 e Freundlich para concentrações adsorvato superiores 50mg.L-1. Isso sugere o processo de biossorção dos metais se dá por mecanismos físicos e químicos. Foram encontradas capacidades de sorção de 1,369 mg Zn(II).g-1 e 1,174 mg Cr(VI).g-1 para biomassa viva e de 3,833 mg Zn(II).g-1 e 4,997 mg Cr(VI).g-1 para biomassa morta. A biomassa morta apresentou maior capacidade de sorção tanto para Cr(VI) quanto para Zn(II). O fungo Aspergillus niger apresenta potencial para remoção de Zn(II) e Cr(VI)
Abstract: Microorganisms have been widely studied for the removal of various contaminants in wastewater, among them heavy metals. This study is the main approach of metal removal by filamentous fungus Aspergillus niger isolated from the effluent of a petrochemical industry. The research was divided into two parts, the first was to check the toxicity effect of Zn (II) and Cr (VI) by the fungus studied, since these pollutants can cause disturbances to microbial activity and eventually jeopardize the polluted environments and the second was the removal of these metals by biosorption using biomass in the form of pellets. The toxicity tests were done by testing the growth of the fungus, in semi-solid in the presence of different concentrations of metals. The adsorption tests were made with the pellets of live and dead biomass. The surface characteristics of biomass were evaluated by determining the point of zero charge, identification of sites of adsorption of biomass and analysis of scanning electron microscopy. To evaluate the adsorption capacity of biomass were performed kinetic studies and equilibrium adsorption. The toxicity studies indicated that the fungus has been studied more resistant to Zn (II) to Cr (VI), being completely inhibited at concentrations above 500 mg Zn (II).L-1 and 150 mg Cr (VI).L-1. The concentration of active ingredient capable of inhibiting 50% of mycelial growth is in the range and 100 to 150 mg.L-1 for the two metal ions. Biomass was observed in the presence of carboxyl groups, hydroxyl, amino and phosphate, indicating that this can be used for biosorption of metals. The fungus has fibrous structure, which favors the adsorption of metals. The adsorption of metals to the living biomass as the dead biomass, fitted kinetic models of pseudo-first order and pseudo second order and the equilibrium followed the Langmuir and Freundlich models for adsorbate concentrations smaller than 50mg.L-1 and the Freundlich model when adsorbate concentrations biggest than 50mg.L-1. This suggests the process of biosorption of metals occurs by physical and chemical mechanisms. Sorption capacities were found to 1,396 mg Zn(II).g-1 and 1,174 mg Cr(VI). g-1 for living biomass and 3,833 mg Zn(II).g-1 and 4,997 mg Cr(VI).g-1 for dead biomass. The dead biomass showed higher sorption capacity for removal of Cr (VI) as Zn (II). The fungus Aspergillus niger has a potential to remove Zn (II) and Cr (VI)
Descrição: VALE, M. S. Remoção de cromo e zinco por Aspergillus Níger. 2010. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17085
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