Biossorção de cromo(III) pela biomassa da alga marinha Sargassum sp

Orientadores: Teresa M. Kakuta Ravagnani, Celia Regina Granhen TavaresTese (doutorado): Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O cromo, principal agente utilizado no curtimento do couro, quando liberado em corpos receptores é uma fonte responsável pela degradação do ambiente. Tradicionalmente, a retirada do cromo dos efluentes de curtumes é feita por meio de precipitação. Entretanto, este método não é capaz de reduzir o teor de cromo aos níveis exigidos pela legislação ambiental. A biossorção, processo no qual sólidos de origem natural ou seus derivados são usados na retenção de metais, apresenta-se como um método alternativo ao tratamento de efluentes de curtumes, pois pode aliar baixo custo com grandes capacidades de retenção de metais. Assim, este trabalho teve por objetivo estudar o processo de biossorção do cromo pela biomassa da alga marinha Sargassum sp., presente em grande quantidade em toda a costa brasileira. Os ensaios foram realizados com a biomassa inteira e particulada, in natura e submetida a tratamentos que modificavam sua forma iônica. Para a simulação do efluente gerado em curtumes foram utilizadas soluções de cromo, preparadas a partir do sal sulfato de cromo e potássio.O tempo necessário para que o equilíbrio entre as fases fosse atingido, e a influência do tamanho e forma iônica da partícula biossorvente, pH e temperatura sobre o processo de biossorção foram determinados em sistema batelada. Os resultados obtidos mostraram que: o pH exerceu um papel importante no processo de biossorção, sendo que a maior capacidade de biossorção foi alcançada em pH 4; o tamanho da partícula biossorvente não influenciou a taxa nem a capacidade de biossorção; a biomassa protonada teve sua capacidade de biossorção reduzida em cerca de 35%, quando comparada com a biomassa in natura; os dados de equilíbrio podem ser representados por uma isoterma de Langmuir com qmáx = 55,4 mg/L e b = 0,15 L/mg.A grande influência do pH, bem como a liberação de íons cálcio e magnésio durante o processo de biossorção do cromo, indicaram que a troca iônica atuou como um mecanismo importante neste sistema.Um modelo matemático foi desenvolvido para representar a dinâmica de biossorção do cromo em uma coluna de leito fixo. O modelo proposto representou adequadamente as curvas de ruptura obtidas experimentalmenteAbstract: Chromium is the most used substance in tanning process for leather production. It is also present in a lot of different types of industrial wastes, being responsible for environmental degradation. Traditionally, the chromium removal from tannery effluents is made by precipitation. However, this method is not able to reduce the chromium concentration to a low levels as required by environmentallegislation. Biosorption process, in which natural origin solids or their derivatives are employed for heavy metaIs uptake, is a promising altemative method to treat tannery effluents, main1y because it joins low cost process with great metal uptake capacity. In this work the chromium biosorption process by Sargassum sp. Seaweed biomass, which is present in abundance on Brazilian coast, has been studied.The Sargassum sp. seaweed has been utilized in natural size and particulate form, in natura and submitted to salt or acid solution treatment to change its ionic formo Chromium solutions were prepared from chromium(III) potassium sulfate salt.The work inc1uded the determination of chromium-biomass equilibrium data in batch system. These studies were carried out in order to determine the operation parameters such as the contact time required for sorbent partic1es to reach equilibrium with metal solution, and also the effects of size and ionic form, pH and temperature on chromium uptake.The results showed that the pH has an important role on chromium biosorption capacity. The biosorbent size did not influence chromium biosorption rate and uptake capacity, but the hydrochloric acid treated biomass strongly affected the biosorption capacity.The strong pH dependence of metal uptake, as calcium and magnesium release during the biosorption process, showed that the ion exchange is an important mechanism in this system.Experimental breakthrough curves were also obtained utilizing continuous system in a fixed-bed column. A mode1 has been proposed to describe the dynamics of chromium biosorption in this column. The model proposed fitted very well the results obtained in continous systemDoutoradoSistemas de Processos Quimicos e InformaticaDoutor em Engenharia Químic

Biosorption of chromium(III) by Sargassum sp. biomass

Chromium is present in different types of industrial effluents, being responsible for environmental pollution. Traditionally, the chromium removal is made by chemical precipitation. However, this method is not completely feasible to reduce the chromium concentration to levels as low as required by environmental legislation. Biosorption is a process in which solids of natural origin are employed for binding heavy metals. It is a promising alternative method to treat industrial effluents, mainly because of its low cost and high metal binding capacity. In this work the chromium biosorption process by Sargassum sp. seaweed biomass is studied. Sargassum sp. seaweed, which is abundant in the Brazilian coast, has been utilized with and without milling. The work considered the determination of chromium-biomass equilibrium data in batch system. These studies were carried out in order to determine some operational parameters of chromium sorption such as the time required for the metal-biosorbent equilibrium, the effects of biomass size, pH and temperature. The results showed that pH has an important effect on chromium biosorption capacity. The biosorbent size did not affect chromium biosorption rate and capacity

MOBILIDADE DO MERCÚRIO DO AMÁLGAMA ODONTOLÓGICO NO PROCESSO REDUTIVO EM SEDIMENTOS: ANÁLISE FATORIAL EXPERIMENTAL

The dental wastewater can contribute to the total daily mercury load on environment. Factorial design of experiments is useful to analysis of factors that influence in this mobility. The aim of the present study was to design experiments to examine the effects of operational variables – temperature, pH and contact time - which may affect the mobility of mercury in form of dental amalgam residue in reduction process in the sediments of the Pirapó River. Based on the factorial design of experiments and the analysis of variance, the temperature was the most significant factor in this process, followed by the pH and contact time. The parameters affecting the mobility of total mercury showed that when the temperature and contact time increases and pH decreases there is an important increase of mercury concentration in process. For the tested conditions, the high total mercury concentration was obtained using the temperature = 35oC, pH = 4.0 and contact time = 10 days.As águas residuais dentários podem contribuir para a carga diária total de mercúrio no ambiente. Análise fatorial experimental é útil para a análise de fatores que influenciam esta mobilidade. O objetivo do presente estudo foi realizar experimentos para analisar os efeitos das variáveis operacionais - temperatura, pH e tempo de contato - que possam afetar a mobilidade do mercúrio na forma de amálgama odontológica em um processo redutivo nos sedimentos do rio Pirapó. Com base no modelo fatorial de experimentos e na análise de variância, a temperatura foi o fator mais importante neste processo, seguido do pH e do tempo de contato. Os parâmetros afetaram a mobilidade de mercúrio total, mostrando que quando a temperatura e o tempo de contato aumentam e o pH diminui, há um aumento significativo na concentração do mercúrio no processo. Para as condições testadas, o aumento na concentração mercúrio total foi obtida nas condições de operação, temperatura = 35oC, pH = 4,0 e tempo de contato = 10 dias

<strong>Otimização dos tempos de mistura e decantação no processo de coagulação/floculação da água bruta por meio da <em>Moringa oleifera</em> Lam</strong> - DOI: 10.4025/actascitechnol.v30i2.5493

Diversos coagulantes/floculantes estão sendo estudados ao que se refere à remoção de cor e turbidez da água bruta, entretanto, os coagulantes naturais têm demonstrado vantagens em relação aos químicos. A <em>Moringa oleifera</em> Lam é um polímero natural que vem ganhando destaque no tratamento de água, pois atua como agente clarificante pela presença de uma proteína catiônica que desestabiliza as partículas contidas na água em meio líquido. Este trabalho propõe a otimização dos tempos de coagulação, floculação e decantação, utilizando como coagulante diferentes concentrações da solução extraída da polpa da semente de <em>Moringa oleifera</em> Lam, para verificar a eficiência de remoção da cor e turbidez da água. Os ensaios foram realizados em “Jar Test”, utilizando diferentes tempos de mistura e decantação, com várias concentrações do biopolímero. Verificou-se que o tempo para propiciar a mistura rápida e lenta, assim como a concentração do coagulante influenciaram a remoção dos parâmetros durante a coagulação/floculação/sedimentação

Análise do processo experimental na solubilidade do mercúrio total em processo redutivo - DOI: 10.4025/actascitechnol.v29i2.704

The dental wastewater can contribute to the total daily mercury load on the environment. Factorial design of experiments is useful to analyze factors that influence this solubility. The aim of the present study was to design experiments to examine the effects of operational variables, humic acid, temperature, pH and contact time that may affect the solubility of total mercury as dental amalgam residue in reduction process. Based on the factorial design of experiments, the humic acid concentration was the most significant factor in this process, followed by other factors. The parameters affecting the solubility of total mercury showed that when the [HA], T and CT increases and pH decreases there is an important increase of total mercury concentration in process. For the tested conditions, the high total mercury concentration was obtained using the humic acid concentration = 1.0 g L-1, temperature = 35oC, pH = 4.0 and contact time = 10 days.O esgoto odontológico pode contribuir na carga total de mercúrio no ambiente. O estudo do planejamento experimental é útil para analisar os fatores que influenciam nesta solubilidade. O objetivo deste trabalho foi realizar um planejamento experimental para analisar os efeitos das variáveis operacionais, ácido húmico, temperatura, pH e tempo de contato, que podem afetar a solubilidade do mercúrio total como amálgama odontológico em um processo de redução. Baseado no planejamento experimental, a concentração de ácido húmico foi o fator mais significativo no processo, seguido dos demais fatores. Os parâmetros que afetam a solubilidade do mercúrio total mostram que quando a [AH], T e TC aumentam e o pH diminui há um aumento significativo na concentração de mercúrio total no processo. A maior concentração de mercúrio total foi obtido nas condições de concentração de ácido húmico = 1,0 g L-1, temperatura = 35oC, pH = 4,0 e tempo de contato = 10 dias

Factorial design analysis on the solubility of total mercury in reduction process = Análise do processo experimental na solubilidade do mercúrio total em processo redutivo

The dental wastewater can contribute to the total daily mercury load on the environment. Factorial design of experiments is useful to analyze factors that influence this solubility. The aim of the present study was to design experiments to examine the effects ofoperational variables, humic acid, temperature, pH and contact time that may affect the solubility of total mercury as dental amalgam residue in reduction process. Based on the factorial design of experiments, the humic acid concentration was the most significant factor in this process, followed by other factors. The parameters affecting the solubility of total mercury showed that when the [HA], T and CT increases and pH decreases there is an important increase of total mercury concentration in process. For the tested conditions, thehigh total mercury concentration was obtained using the humic acid concentration = 1.0 g L-1, temperature = 35oC, pH = 4.0 and contact time = 10 days.<br><br>O esgoto odontológico pode contribuir na carga total de mercúrio noambiente. O estudo do planejamento experimental é útil para analisar os fatores que influenciam nesta solubilidade. O objetivo deste trabalho foi realizar um planejamento experimental para analisar os efeitos das variáveis operacionais, ácido húmico, temperatura,pH e tempo de contato, que podem afetar a solubilidade do mercúrio total como amálgama odontológico em um processo de redução. Baseado no planejamento experimental, a concentração de ácido húmico foi o fator mais significativo no processo, seguido dos demais fatores. Os parâmetros que afetam a solubilidade do mercúrio total mostram que quando a [AH], T e TC aumentam e o pH diminui há um aumento significativo na concentração de mercúrio total no processo. A maior concentração de mercúrio total foi obtido nas condições de concentração de ácido húmico = 1,0 g L-1, temperatura = 35oC, pH = 4,0 e tempo de contato = 10 dias