Orientadores: Lucia Regina Durrant, Lara Durães Sette / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RafaellaCostaBonugli_D.pdf: 1864466 bytes, checksum: 5bb70197e101a9e0e85c0147626dbf2e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os ecossistemas marinhos representam uma fonte potencial de recursos genéticos para diversas aplicações biotecnológicas. Neste sentido, os fungos filamentosos derivados do ambiente marinho podem ser considerados estratégicos para a produção de compostos naturais bioativos e para aplicações em processos industriais que requerem tolerância às condições salinas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a diversidade genética de fungos derivados de macro-organismos marinhos (cnidários e esponjas) e o potencial destes isolados para a biorremediação de poluentes ambientais. A caracterização da diversidade dos fungos isolados de cnidários marinhos demonstrou que a maioria dos isolados pertencem ao filo Ascomycota, sendo identificado apenas um único isolado do filo Zygomycota (gênero Mucor). Diversos fungos filamentosos isolados dos cnidários marinhos apresentaram potencial biotecnológico para produção das enzimas ligninolíticas. Entretanto, os fungos Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857 (Ascomycota) e o Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) foram selecionados devido à capacidade de produção de quantidades significativas de enzimas ligninolíticas na triagem inicial. Esses três isolados foram submetidos à avaliação de diferentes fatores (fonte de carbono, farelo de trigo e salinidade) envolvidos na atividade ligninolítica. A atividade da lacase e MnP foi ampliada quando a glicose foi utilizada como fonte de carbono, contudo LiP foi produzida apenas no meio contendo extrato de malte. A adição do farelo de trigo não influenciou a produção das enzimas, contudo, a salinidade foi o fator mais importante na atividade ligninolítica. Valores mais altos de MnP e lacase foram produzidos por M. racemosus CBMAI 847 em 12,5% e 23% de salinidade, sendo o primeiro relato da atividade ligninolítica para o gênero Mucor. Levando-se em consideração que os fungos basidiomicetos são os principais produtores de enzimas ligninolíticas, três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas, identificados como Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 e Peniophora CBMAI 1063 foram investigados quanto à atividade de LiP, MnP e Lac, diversidade dos genes que codificam para a atividade extracelular da lacase e degradação do corante Remazol Brilhante Blue R (RBBR). A atividade enzimática foi altamente significativa para os três basidiomicetos derivados marinhos em meio contendo extrato de malte como fonte de carbono (condição não salina) e em meio formulado com água do mar artificial (condição salina). A atividade ligninolítica aumentou quando o farelo de trigo e CuSO4 foram adicionados ao meio de cultivo contendo glicose como fonte de carbono. Uma elevada diversidade de genes que codificam para a lacase foi encontrada nos três basidiomicetos estudados, sugerindo a detecção de novas lacases, que podem apresentar características diferentes das produzidas por micro-organimos terrestres. Em adição, os três basidiomicetos estudados apresentaram capacidade significativa de descoloração do corante RBBR. O fungo Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 foi o mais eficiente na degradação do corante RBBR, com 100% de degradação após 3 dias de cultivo e a MnP foi a principal enzima produzida durante a descoloração do corante por este fungo. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram o potencial biotecnológico dos fungos derivados de ambientes marinhos pertencentes a diferentes grupos taxonômicos (ascomicetos, zigomicetos e basidiomicetos), principalmente na degradação de poluentes por enzimas ligninolíticas em ambiente ou processos salinos, como na biorremediação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) e vários compostos aromáticos derivados do derramamento de petróleo nos oceanos e mares ou no tratamento de efluentes têxteis, os quais contêm altas concentrações de sais / Abstract: Marine ecosystems represent potential genetic resources for various biotechnological applications. In this sense, the fungi derived from marine environments can be considered strategic for the production of natural bioactive compounds and for applications in industrial processes that require tolerance to saline conditions. In this context, this study aimed to evaluate the biotechnological potential of fungi derived from marine macroorganisms (cnidarians and sponges) on the degradation of environmental pollutants, as well as to characterize the diversity of isolates derived from such samples. Our results showed that most marine-derived fungal isolates belong to the phylum Ascomycota, and only one isolate was identified as representative of the genus Mucor, phylum Zigomycota. Several filamentous fungi isolated from marine cnidarians showed potential for industrial applications. However, Aspergillus sclerotiorum CBMA 849, Cladosporium cladosporioides CBMA 857 (Ascomycota) and Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) were selected for their ability to produce significant amounts of ligninolytic enzymes in the initial screening. These three isolates were submitted to experiments related to the influence of different variable parameters (carbon source, wheat bran and salinity) on ligninolytic activity. Lac and MnP activities were enhanced when glucose was used as carbon source. However LiP was produced only in medium containing malt extract. According to the statistical analysis, the addition of wheat bran did not influence the enzyme productions, but the salinity was the most important parameter on the ligninolytic activities. The highest amounts of MnP and laccase were produced by M. racemosus CBMAI 847 in 12.5% and 23% salinity and this was the first report related to ligninolytic activity for the genus Mucor. Taking into account that basidiomycetes are the major producers of ligninolytic enzymes, three basidiomycetes isolates from marine sponges identified as Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 and Peniophora sp. CBMAI 1063 were investigated in relation to LiP, MnP and Lac activities, as well as the diversity of extracellular laccase genes and the decolorization of Remazol Brilliant Blue R (RBBR) dye. The enzyme activity was highly significant for the three marine-derived basidiomycetes in medium containing malt as carbon source (non-saline condition) and in medium formulated with artificial seawater (saline condition). Ligninolytic activity was enhanced when wheat bran and CuSO4 were added to the culture medium containing glucose as carbon source. A high diversity of Lac genes was found in the three basidiomycetes studied, suggesting the detection of new laccase, which may present different characteristics from those produced by terrestrial microorganisms. In addition, the three basidiomycetes studied showed significant capacity to decolorize the RBBR dye. Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 was the most efficient fungus in the dye decolorization, presenting 100% degradation after 3 days of cultivation in liquid medium, and MnP was the main enzyme produced during RBBR decolorization by the three marine-derived fungi. Results from our study revealed the biotechnology potential of marine-derived fungi belonging to different taxonomic groups (ascomycetes, zygomycetes and basidiomycetes), in the degradation of pollutants by ligninolytic enzymes in saline environments and/or processes, such as the bioremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) derived from oil spills in the ocean or in the treatment of industrial (textile) colored effluents, which contain high concentrations of salts. Os ecossistemas marinhos representam uma fonte potencial de recursos genéticos para diversas aplicações biotecnológicas. Neste sentido, os fungos filamentosos derivados do ambiente marinho podem ser considerados estratégicos para a produção de compostos naturais bioativos e para aplicações em processos industriais que requerem tolerância às condições salinas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a diversidade genética de fungos derivados de macro-organismos marinhos (cnidários e esponjas) e o potencial destes isolados para a biorremediação de poluentes ambientais. A caracterização da diversidade dos fungos isolados de cnidários marinhos demonstrou que a maioria dos isolados pertencem ao filo Ascomycota, sendo identificado apenas um único isolado do filo Zygomycota (gênero Mucor). Diversos fungos filamentosos isolados dos cnidários marinhos apresentaram potencial biotecnológico para produção das enzimas ligninolíticas. Entretanto, os fungos Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857 (Ascomycota) e o Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) foram selecionados devido à capacidade de produção de quantidades significativas de enzimas ligninolíticas na triagem inicial. Esses três isolados foram submetidos à avaliação de diferentes fatores (fonte de carbono, farelo de trigo e salinidade) envolvidos na atividade ligninolítica. A atividade da lacase e MnP foi ampliada quando a glicose foi utilizada como fonte de carbono, contudo LiP foi produzida apenas no meio contendo extrato de malte. A adição do farelo de trigo não influenciou a produção das enzimas, contudo, a salinidade foi o fator mais importante na atividade ligninolítica. Valores mais altos de MnP e lacase foram produzidos por M. racemosus CBMAI 847 em 12,5% e 23% de salinidade, sendo o primeiro relato da atividade ligninolítica para o gênero Mucor. Levando-se em consideração que os fungos basidiomicetos são os principais produtores de enzimas ligninolíticas, três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas, identificados como Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 e Peniophora CBMAI 1063 foram investigados quanto à atividade de LiP, MnP e Lac, diversidade dos genes que codificam para a atividade extracelular da lacase e degradação do corante Remazol Brilhante Blue R (RBBR). A atividade enzimática foi altamente significativa para os três basidiomicetos derivados marinhos em meio contendo extrato de malte como fonte de carbono (condição não salina) e em meio formulado com água do mar artificial (condição salina). A atividade ligninolítica aumentou quando o farelo de trigo e CuSO4 foram adicionados ao meio de cultivo contendo glicose como fonte de carbono. Uma elevada diversidade de genes que codificam para a lacase foi encontrada nos três basidiomicetos estudados, sugerindo a detecção de novas lacases, que podem apresentar características diferentes das produzidas por micro-organimos terrestres. Em adição, os três basidiomicetos estudados apresentaram capacidade significativa de descoloração do corante RBBR. O fungo Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 foi o mais eficiente na degradação do corante RBBR, com 100% de degradação após 3 dias de cultivo e a MnP foi a principal enzima produzida durante a descoloração do corante por este fungo. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram o potencial biotecnológico dos fungos derivados de ambientes marinhos pertencentes a diferentes grupos taxonômicos (ascomicetos, zigomicetos e basidiomicetos), principalmente na degradação de poluentes por enzimas ligninolíticas em ambiente ou processos salinos, como na biorremediação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) e vários compostos aromáticos derivados do derramamento de petróleo nos oceanos e mares ou no tratamento de efluentes têxteis, os quais contêm altas concentrações de sais / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-21T11:44:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fabiano Mendonça de Oliveira - 2016.pdf: 11351703 bytes, checksum: 1a7c01bfc2d9166931f9c893e8eeccd1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-21T11:44:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fabiano Mendonça de Oliveira - 2016.pdf: 11351703 bytes, checksum: 1a7c01bfc2d9166931f9c893e8eeccd1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T11:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fabiano Mendonça de Oliveira - 2016.pdf: 11351703 bytes, checksum: 1a7c01bfc2d9166931f9c893e8eeccd1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-06-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The intensification of human actions, consumption, production and exploitation of raw materials, coupled with rapid population growth and development of industrial activity have caused major environmental impacts, affected the quality of water, soil and human health. The activities of the textile industry generally consume a lot of water, generating a high volume of waste, contributing to the increase in account-level determinants. Some of these contaminants show toxicity even at low concentrations, the dyes. Adsorption has been identified as a promising technique for the removal of dyes from effluents. The organic residues are low cost alternative materials, since considerable quantities thereof are discarded in the environment and have already reported the potential of these materials as adsorbents in removing pollutants. Therefore, this study was to evaluate the use of coconut fiber, bagasse from sugarcane and orange peel as adsorbents in removing the methylene blue dye in an aqueous medium. For both the adsorbent materials were subjected to different treatments using HCl, NaOH and hexane. The raw and processed materials were characterized using the techniques of scanning electron microscopy (SEM), Infrared Spectroscopy in the region and Rays Diffraction X. The parameters evaluated in the adsorption study particle size of the material, pH, agitation time , amount of adsorbent material and adsorption kinetic mechanism of adsorption equilibrium. Optimized kinetic data were fitted to the models of pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and chemisorption, where we found that the most appropriate model was the pseudo second order. The experimental data of the isotherms were drawn to the models of Langmuir and Freundlich. The balance of experimental data fitted to the Freundlich model. The maximum adsorption capacity observed for the coconut fiber raw and treated with HCl, 166.67 and 104.8 mg g-1, respectively. The results show that the organic residues have potential application as adsorbent materials in the remediation of organic pollutants in particular, dyes in wastewater. / A intensificação das ações humanas, do consumo, produção e exploração de matérias primas, associado ao acelerado crescimento populacional e desenvolvimento da atividade industrial, têm ocasionado grandes impactos ambientais, prejudicado a qualidade das águas, dos solos e a saúde humana. As atividades da indústria têxtil geralmente consomem muita água, gerando um elevado volume de efluentes, contribuindo para o aumento dos níveis de contaminantes. Alguns destes contaminantes apresentam toxicidade mesmo em baixas concentrações, os corantes. A adsorção tem sido apontada como uma técnica promissora para a remoção de corantes de efluentes. Os resíduos agroindustriais são materiais alternativos de baixo custo, uma vez que quantidades consideráveis destes são descartadas no ambiente e já se têm relatos do potencial desses materiais como adsorventes na remoção de poluentes. Nesse sentido, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a utilização da fibra de coco verde, bagaço de cana-de-açúcar e casca de laranja como adsorventes na remoção do corante azul de metileno em meio aquoso. Para tanto os materiais adsorventes foram submetidos a diferentes tratamentos utilizando HCl, NaOH e hexano. Os materiais in natura e tratados foram caracterizados empregando-se as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia na Região do Infravermelho e Difratometria de Raios X. Os parâmetros avaliados no estudo de adsorção foram granulometria do material, pH, tempo de agitação, quantidade de material adsorvente, mecanismo cinético de adsorção e equilíbrio de adsorção. Os dados cinéticos otimizados foram ajustados aos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartícula e quimissorção, em que foi possível verificar que, o modelo mais adequado foi o pseudo segunda ordem. Os dados experimentais das isotermas foram delineados aos modelos de Langmuir e Freundlich. Os dados experimentais de equilíbrio se ajustaram ao modelo de Freundlich. A capacidade máxima adsortiva verificada para a fibra de coco verde in natura e tratada com HCl, 104,8 e 166,67 mg.g-1, respectivamente. Os resultados obtidos mostram que os resíduos agroindustriais apresentam potencial aplicação como materiais adsorventes na remediação de poluentes orgânicos em específico, corantes em efluentes líquidos.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-10-27T18:23:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-07T14:00:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T14:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The removal of textile dyes requires special attention due to their effects on the environment and human health. At least 20% of dyes used in the textile reach the environment through industrial effluents. This pollution of water sources by dyes affect the biological cycles and the photosynthetic processes. Thus, the adsorption with activated carbons stands out for its versatility, high efficiency and low operating costs. This work seeked to study the adsorption mechanism of the commercial textile reactive blue BF - 5G dye in activated bone charcoal, pure and magnetized with magnetite nanoparticles in batch system, as well as in fixed bed columns but with pure carbono only. The adsorbents were characterized by determining the point of zero charge (PZC), adsorption and desorption of N2, infrared spectroscopy, Boehm method, diffraction of x - rays, magnetization curves, transmission electron microscopy and transmission electron scanning. For the activated bone charcoal, the PZC was 8.04, confirmed by the Boehm method that quantified 1.4 meq.g-1 basic groups. The N2 adsorption showed the predominance of mesopores. The infrared spectrum revealed peaks mainly attributed to the structure of the hydroxyapatite. As for the synthesized magnetite nanoparticles, it was possible to calculate the average particle size from the x – ray diffractogram and the Scherrer equation. The value found was approximately 18 nm. By the magnetization curve, it was concluded that the material has superparamagnetic characteristics. The equilibrium time for the adsorption experiments was approximately 8 hours, and the pseudo-second order model showed the best fit to the experimental data. Adsorption isotherms were adjusted and the best model for the tests in batch system, for both pure coal as well as the magnetized coal, was the Langmuir model. The pure coal revealed a maximum 192.31 mg.g- 1 of amount adsorbed and the magnetized carbon revealed an amount of 93.81 mg.g-1 at 50 ° C. The process showed endothermic behavior, increasing the adsorption with the increase of temperature. The process in fixed-bed columns was more efficient with the flow rate adjusted to 2 mL.min-1 and it was only possible to be adjusted through the linear Freundlich model. A final evaluation was made in which the effluent was characterized before and after the adsorption process aiming a disposal in accordance with the current legislation. The analyzed parameters were respecting the maximum permissible values, except for COD. / A remoção de corantes têxteis merece grande atenção devido aos seus efeitos sobre o meio ambiente e a saúde humana. Pelo menos 20% dos corantes utilizados nas indústrias têxteis penetram no ambiente através dos efluentes industriais. Esta poluição dos corpos d’água por corantes afeta os ciclos biológicos e os processos fotossintéticos. Desta forma, a adsorção com carvões ativados se destaca por sua versatilidade, alta eficiência e baixos custos de operação. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do mecanismo de adsorção do corante comercial reativo azul BF – 5G em carvão ativado de osso de boi, puro e magnetizado com magnetita, em batelada, e em colunas de leito fixo apenas com o carvão puro. Os adsorventes foram caracterizados pela determinação do ponto de carga zero (PCZ), adsorção e dessorção de N2, espectroscopia no infravermelho, método de Boehm, difração de raios – x, magnetometria e microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Para o carvão ativado de osso de boi, o PCZ foi de 8,04, confirmado pelo método de Boehm que quantificou 1,4meq.g-1 de grupos básicos. A adsorção de N2 mostrou a predominância de mesoporos. O espectro no infravermelho apresentou bandas atribuídas principalmente à estrutura da hidroxiapatita. Já para as nanopartículas de magnetita sintetizadas, foi calculado o tamanho médio das partículas, utilizando a equação de Scherrer, a partir do difratograma de raios – x. O valor encontrado foi próximo a 18 nm. Pela curva de magnetização, concluiu-se que o material apresenta características superparamagnéticas. O tempo de equilíbrio para os ensaios de adsorção foi de aproximadamente 8 horas, e o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. As isotermas de adsorção foram ajustadas e o melhor modelo para os ensaios em batelada, tanto para o carvão puro como para o carvão magnetizado foi o de Langmuir. O carvão puro apresentou uma quantidade máxima adsorvida de 192,31 mg.g-1 e o carvão magnetizado 93,81 mg.g-1 , à 50 ºC. O processo se mostrou endotérmico, com maximização da adsorção com o aumento da temperatura. O processo em leito fixo se mostrou mais eficiente com a vazão ajustada para 2 mL.min-1 e só foi possível ser ajustado pelo modelo linear de Freundlich. Uma avaliação final foi feita, em que se caracterizou o efluente antes e depois do processo de adsorção com o objetivo de descarte de acordo com a legislação vigente. Os parâmetros analisados se encontraram dentro dos valores máximos permitidos, exceto pela DQO.

Os efluentes gerados pelas indústrias têxteis possuem como características elevada DQO, alta concentração de matéria orgânica não-biodegradável e intensa coloração, já que em média 12% do total de corantes utilizados são perdidos durante a produção. Os azo-corantes são os mais utilizados por possuírem uma alta aderência ao tecido, resistência à luz solar e a processos químicos. Estes corantes possuem como agravante o fato de serem quimicamente resistentes aos métodos de tratamentos biológicos convencionais. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de substâncias tóxicas, refratárias e não-biodegradáveis. O presente trabalho tem como objetivo tratar um efluente de uma indústria têxtil utilizando o processo H2O2/UV para o descoramento dos corantes da família Remazol presentes, otimizando o processo a fim de se obter um efluente com características que facilitem o tratamento biológico. Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se estimar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e concentração inicial de peróxido de hidrogênio. Em seguida, foi possível ajustar-se um modelo polinomial aos dados obtidos. A condição ótima de tratamento para as variáveis independentes foi: pH=12,3; temperatura = 52&deg;C e [H2O2] = 3,1 × 10-4 mol L-1. As variáveis-resposta observadas foram a remoção de cor (por meio da integração da área dos espectros na região do visível) e a concentração de peróxido de hidrogênio residual (método do vanadato de amônio). Para o efluente tratado com H2O2/UV, obteve-se uma remoção de cor de aproximadamente 80%, e para a fotólise direta obteve-se um valor de aproximadamente 75%, ambas com duas horas de irradiação. Para o processo H2O2/UV obteve-se uma cinética de primeira ordem, com constante de velocidade igual a (1,5 &plusmn; 0,36) × 10-2 min-1; para a fotólise, obteve-se uma cinética de segunda ordem com k = (2,3 &plusmn; 0,36) × 10-2 u.a.-1 min-1. A razão DQO/DBO não apresentou variação significativa para ambos os processos, mantendo o efluente dentro da faixa 5,0 < DQO/DBO > 2,5. A análise de carbono total foi concordante com os ensaios de DQO, não havendo mudanças significativas. No entanto, pôde-se observar, por meio de análises cromatográficas, que o processo H2O2/UV, aparentemente, foi responsável por uma maior degradação dos compostos presentes no efluente. / The wastewaters generated by the textile industry are known for their high COD, high concentration of non-biodegradable organic matter, and strong color, once approximately 12% of the dyes are lost during production. Azo dyes are the most used due to their high adherence to the fabrics, resistance to sunlight and to chemical processes. Those dyes have also the drawback of being resistant to conventional biological methods. Advanced Oxidation Processes (AOP) have been studied as a promising alternative for treating toxic, refractory, and non-biodegradable pollutants. The present work is aimed at treating the wastewater of a textile industry by the H2O2/UV process in order to remove the color due to the Remazol dyes present, as well as optimizing the process in order to obtain a wastewater easier to be biologically treated. For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of independent variables pH, temperature, and hydrogen peroxide concentration. Next, a polynomial model was fit to the obtained data. The optimum treatment condition was: pH = 12.3; temperature = 52&deg;C, and [H2O2] = 3.1 × 10-4 mol L-1. The response variables were color removal (measured by the area under the spectra obtained in the visible region) and the residual concentrations of H2O2 (vanadate method). Color removals of approximately 80 and 75% were achieved, for H2O2/UV and direct photolysis, respectively, both after two hours of irradiation. The decolorization kinetics of the H2O2/UV process followed a first order model, with a constant (k) of (1.5 &plusmn; 0.36) × 10-2 min-1, while the effluent treated with the direct photolysis showed a second order behavior, with k = (2.3 &plusmn; 0.36) × 10-2 u.a.-1 min-1. The COD/BOD ratio remained practically unchanged for both process, in the range of 5.0 < COD/BOD > 2.5. COT analyses were in agreement with COD ones, with no significant changes. However, it could be observed in the chromatographic analyses that the H2O2/UV process, apparently, was responsible for a greater degradation of the compounds present in the studied wastewater.

A maioria dos efluentes pode ser facilmente tratada com reatores biológicos que oferecem boa eficiência na remoção da matéria orgânica. Contudo, a existência de compostos tóxicos ou de baixa biodegradabilidade dificulta o processo e, às vezes, impede que o mesmo seja feito. Na tentativa de minimizar a toxicidade e aumentar a biodegradabilidade, os Processos Oxidativos Avançados (POA) são uma alternativa viável. Os POA consistem na geração de fortes oxidantes \"in situ\" que reagem então com a matéria orgânica. O principal agente oxidante, gerado pelos POA, são os radicais hidroxila (&bull;OH), que possuem um alto potencial de oxidação. Este trabalho teve por objetivo estudar, em escala laboratorial, a remoção de cor obtida pelo acoplamento de um reator de lodo ativado com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV), no tratamento do efluente de uma indústria de produtos de madeira, otimizando a concentração do catalisador, a temperatura e o pH, observando também a seqüência de tratamento, ou seja o reator fotocatalítico como pré- e pós-tratamento. O efluente e o lodo utilizados foram cedidos pela indústria de Faber-Castell em São Carlos. O tempo de retenção hidráulica (TRH) do reator de lodo ativado foi de 3 horas, com uma parada para a sedimentação de 30 minutos (tempos semelhantes aos utilizados pela empresa). A fotocatálise foi realizada em um reator encamisado com a irradiação de uma lâmpada de média pressão de Hg (250 W), a 20 cm da lâmina de líquido (volume efetivo de 100 mL), com agitação magnética de 45 rpm. O reator biológico utilizado no laboratório removeu boa parte da DQO do efluente, de 85-90% de remoção, porém não houve descoramento. Quando a fotocatálise foi utilizada como pós-tratamento, a remoção de cor foi de 93% em uma hora de irradiação e houve um total desaparecimento da ecotoxicidade do efluente. Ao se avaliar a fotocatálise como pré-tratamento do reator de lodo ativado, em uma hora de irradiação, houve pouca diminuição na intensidade de cor do efluente (60%) e a ecotoxicidade continuou alta. No entanto, ao se aumentar o tempo para 5 horas e 30 minutos houve um descoramento de quase 90%, somente com a fotocatálise. A cinética de descoramento, para o reator utilizado como pós-tratamento se ajustou a um modelo de primeira ordem com uma constante de velocidade (k) de (5,0 &plusmn; 0,57) × 10-2 min-1 e um R2 = 0,996. Quando o efluente bruto foi tratado primeiramente com a fotocatálise, a cinética de descoramento foi de ordem zero, com um R2 = 0,992, e uma constante de velocidade (k) de (2,60 &plusmn; 0,24) × 10-2 u.a. min-1. Conclui-se que o tratamento oxidativo avançado é uma ferramenta útil no descoramento do efluente estudado, tanto para pré ou pós-tratamento do reator biológico de lodo ativado. Porém, a melhor seqüência de reatores foi a que utilizou a fotocatálise como pós-tratamento, trabalhando com as condições, temperatura 25&deg;C, pH 7 e concentração de dióxido de titânio de 2,0 g L-1, tendo havido uma redução de 93% da cor. Quando o reator fotocatalítico foi usado como pré-tratamento, nas condições pH 5,7, temperatura 25&deg;C e concentração de titânio de 0,42 g L-1 TiO2, houve um descoramento de 60%. / Generally, wastewaters can be easily treated by biological reactors with a good efficiency regarding organic matter removal. However, the process can be impaired in the presence of compounds that are toxic or have low biodegradability. Advanced Oxidation Processes (AOPs) may be a choice to oxidize these compounds and minimize their toxicity and/or increase biodegradability. AOPs are based in the \"in situ\" generation of strong oxidants that reacts with the organic matter. The most important oxidant agent generated by AOPs is the hydroxyl radical (&bull;OH), as they have a high oxidation potential. The aim of this work is to study, in laboratory scale, the decolorization achieved by the combination of an activated sludge reactor with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV), in the treatment of a wood\'s industry wastewater, optimizing catalyst concentration, temperature, and pH, also observing the treatment sequence, that is, photocatalysis prior or after the activated sludge reactor. The wastewater and the sludge were collected at Faber-Castell, São Carlos. The Hydraulic Retention Time (HRT) of the activated sludge reactor was 3 hours, with an interruption in the aeration of 30 minutes (same time used in the industry). Photocatalysis was carried out in a jacketed reactor with the irradiation of a medium pressure mercury lamp (250 W), away 20 cm from the wastewater surface (effective volume of 100 mL), magnetic stirred at 45 rpm. The biological reactor removed almost all COD of the effluent (85-90%), although color was not removed. When photocatalysis was used after the activated sludge reactor, color removal reached 93% in one hour of irradiation, as well as the complete detoxification of the wastewater. When photocatalysis as used as a pre-treatment, there was a color removal of 60% the ecotoxicity did not change. However, color removal increased to 90% with an irradiation time of 5 hours and 30 minutes. The photocatalytic decolorization kinetics (post-treatment) followed a first order model, with a constant (k) of (5.0 &plusmn; 0.57) × 10-2 min-1 and a R2 of 0.996. When the effluent was first treated with photocatalysis, the kinetics showed a zero order behavior, with a R2 = 0,992 and a of (2.60 &plusmn; 0.24) × 10-2 u.a. min-1. Photocatalysis is a good choice for removing the color of this effluent, regardless of the sequence tested. However, the best choice is to use photocatalysis prior to the biological treatement, as a 93% color removal was achieved, working with pH 7.0, 25&deg;C and 2 g L-1 TiO2. Only 60% of color removal was observed when the wastewater was photocatalytic pretreated, with pH 5.7, 25&deg;C, and 0.42 g L-1 TiO2.

Esse trabalho objetivou investigar o potencial dos extratos aquosos das cascas de barbatimão (Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville) e sangra dágua (Croton urucurana Baill.) como corante natural têxtil. Os extratos foram caracterizados quanto ao pH, o teor de sólidos totais e a estabilidade no armazenamento. Os extratos foram liofilizados e avaliados por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Foram realizados experimentos preliminares de tingimento em tecidos multifibra e em diferentes concentrações dos extratos. A partir desses experimentos, foram definidas as variáveis temperatura, tempo e concentração do extrato para o estudo do tingimento por planejamento experimental 2³, em tecidos 100 % algodão e 100 % lã. Os tecidos tingidos em condição otimizada, sem e com mordentes metálicos, foram avaliados quanto à cor, a solidez de cor à luz, à lavagem, à fricção e ao suor. Os efluentes foram coletados e caracterizados quanto ao pH, turbidez, sólidos totais dissolvidos (STD), oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e teores de ferro e alumínio dissolvidos. Foram conduzidos ensaios bacteriológicos nos extratos aquosos, etanólicos e liofilizados e nos tecidos tingidos. Os resultados das análises por FTIR indicaram a presença de taninos, lignina e celulose nos extratos. Pelo estudo de estabilidade os extratos possuem duração de 42 dias. Nas análises por TG, os extratos obtiveram perda de massa total similares e não geraram alteração na degradação dos tecidos tingidos. Na análise por DSC os extratos obtiveram picos endotérmico e exotérmixo em temperaturas próximas. As melhores condições para o tingimento dos tecidos avaliados é em 98 °C, por 60 min e na concentração de 100 % do extrato. A solidez de cor dos tecidos tingidos variou de baixa a excelente. Os extratos liofilizados apresentaram propriedades antibacterianas. Os efluentes apresentaram valores de STD, DBO, DQO e alumínio e ferro dissolvidos acima dos limites determinados pela legislação nacional. De modo geral, os resultados obtidos indicam que os extratos das cascas de barbatimão e sangra dágua são promissores para serem utilizados como corantes naturais têxteis / This research aimed to investigate the potential of aqueous extracts of barbatimão (Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville) and sangra dágua (Croton urucurana Baill.) bark as natural textile dyes. The extracts were characterized for pH, total solids content and storage stability. The extracts were lyophilized and evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). Preliminary dyeing experiments were carried out on multifiber fabrics and at different extracts concentrations. From these experiments, the variables temperature, time and concentration of the extract for the study of dyeing by experimental design 2³ in 100 % cotton and 100 % wool fabrics were defined. Fabrics dyed in optimized condition, using metal mordants and with no mordents, were evaluated by colorimetry, color fastness to light, wash, rubbing and perspiration. The effluents were collected and characterized by pH, turbidity, total dissolved solids (TDS), dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and dissolved iron and aluminum contents. Bacteriological tests were conducted on aqueous, ethanolic and lyophilized extracts and on dyed fabrics. The results of the FTIR analysis indicated the presence of tannins, lignin and cellulose in the extracts. By the stability study were found that the extracts have a duration of 42 days. In the TG analyzes, the extracts obtained similar total mass loss and did not generate alteration in the degradation of the dyed fabrics. In the DSC analysis the extracts obtained endothermic and exotherm peaks at near temperatures. The optimized dyeing for the evaluated fabrics is at 98 °C for 60 min and at the concentration of 100 % of the extract. The color fastness of the dyed fabrics ranged from low to excellent. Lyophilized extracts showed antibacterial properties. The wastewater showed values of TDS, BOD, COD and aluminum and iron dissolved above the limits determined by national legislation. In general, the results indicate that barbatimão and sangra dágua extracts are promising for use as natural textile dyes

Os corantes são muito usados na indústria alimentícia. Podendo ser de origem natural ou sintética, estes são utilizados na produção de alimentos no intuito de compensar a perda da cor durante a fabricação e estocagem, garantir a uniformidade da cor e também de atribuir coloração àqueles originalmente incolores. Dentre os pigmentos naturais, o beta-caroteno (BC) tem sido um dos mais adicionados em alimentos. Por outro lado, a utilização do BC é limitada devido à sua instabilidade. Por essa razão, técnicas de microencapsulamento são muito utilizadas, pois podem proteger o material microencapsulado de ações oxidantes, prolongando a propriedade do composto. Porém, nestes processos tecnológicos, as propriedades do composto encapsulado devem ser cuidadosamente estudadas. O objetivo deste trabalho foi comparar a possível ação antimutagênica do BC puro e na forma microencapsulada (BCM) por meio do teste do micronúcleo em células da medula óssea e sangue periférico, e por meio do ensaio do cometa em rins e fígado de ratos tratados com o antitumoral doxorrubicina (DXR). Para isso, o tratamento foi feito com duas doses do carotenóide (2,5 ou 5 mg/kg) puro ou microencapsulado, por gavagem durante 14 dias, seguida de injeção intraperitoneal de salina ou do antitumoral DXR (16 mg/kg), logo após a última gavagem. Ratos Wistar machos foram divididos em 14 grupos de tratamentos (n=6/grupo), e foram sacrificados 24h após a injeção intraperitoneal. Os resultados com o teste do micronúcleo nos dois tecidos mostram que o BC não foi mutagênico, exceto na dose de 5mg/kg. No BCM as doses não foram mutagênicas e na associação BCM+DXR apenas a maior dose foi antimutagênica. Os resultados com o teste do cometa nos rins e fígado mostram que o BC não foi genotóxico e quando associado à DXR obteve valores de proteção semelhantes aos resultados obtidos com o controle solvente (óleo de milho). O BCM também não foi genotóxico em qualquer dos tecidos. Quando associado à DXR as duas doses tiveram efeito protetor contra a fragmentação do DNA no fígado. No rim, a dose BCM 2,5mg+DXR foi genotóxica e a dose BCM 5mg+DXR foi antigenotóxica. A antimutagenicidade observada pode ser explicada pela ação antioxidante do beta-caroteno. No entanto, quando uma dose alta é utilizada, os produtos de clivagem do carotenóide podem aumentar a formação de espécies reativas de oxigênio induzindo ainda mais a formação de micronúcleos. A diferença entre os resultados obtidos com as duas doses do BC e do BCM indicam que, talvez, a biodisponibilidade do carotenóide foi alterada pelo processo de microencapsulamento. No entanto, o efeito protetor observado em uma das doses do BCM pode ser explicado pela capacidade antioxidante do beta-caroteno, mesmo na forma microencapsulada. Em conclusão, o BC puro não deve ser utilizado em altas doses, pois aumenta o dano ao DNA e quando microencapsulado não perde suas propriedades, porém uma dose maior deve ser utilizada para que o carotenóide tenha efeito antimutagênico. / Colorants are commonly used in the food industry. From natural or synthetic origin, these colorants are used in food production in order to recompense the loss of color during manufacturing and stowage processes, guarantee color uniformity and also attribute color to those colorless ones. Among natural pigments, beta-carotene (BC) has been one of the most added to food. On the other hand, the utilization of BC is limited due to its instability. On that account, microencapsulation techniques are more used, once they can protect the microencapsulated material from oxidizing actions, extending the composition property. Nevertheless, in these technological processes, the properties of the encapsulated compound must be studied carefully. The aim of this work was to compare the possible antimutagenic action of pure and microencapsulated BC (BCM) through micronucleus test in cells of bone marrow and peripheral blood, and through comet assay in kidneys and livers of rats treated with the antitumoral doxorubicin (DXR). For this, the treatment was made of two doses of pure and microencapsulated carotenoid (2.5 or 5 mg/kg), by gavage during 14 days, followed by saline intraperitoneal injection or antitumor DXR (16 mg/kg), right after the last gavage. Male Wistar rats were divided in 14 treatment groups (n=6/group), and were sacrificed 24 hours after the intraperitoneal injection. The micronucleus test results in both tissues show that BC was not mutagenic, except for the 5mg/kg dose. In BCM the doses were not mutagenic and in the association of BCM+DXR, only the higher dose was antimutagenic. The results of the comet assay in kidney and liver show that BC was not genotoxic and when associated to DXR it obtained protection values similar to the results obtained with the solvent control (corn oil). BCM was also not genotoxic in none of the tissues. Once associated to DXR, the two doses had protector effect against the DNA fragmentation in the liver. In the kidney, the BCM 2.5mg+DXR dose was genotoxic and the BCM 5mg+DXR dose was antigenotoxic. The observed antimutagenicity can be explained by the beta-carotene antioxidant action. However, when a higher dose is used, the carotenoid cleavage products can increase the formation of reactive oxygen species inducing the formation of micronucleus. The difference between the results obtained with the two doses, BC and BCM, indicates that, perhaps, the carotenoid biodisponibility was modified by the process of microencapsulation. Nevertheless, the protector effect observed in one of the BCM doses can be explained by the beta-carotene antioxidant capacity, even in the microencapsulated form. In conclusion, the pure BC should not be used in high dose, because it increases damage to DNA and while microencapsulated it does not lose its properties, but one higher dose must be used for the carotenoid to have antimutagenic effect.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-29T22:37:58Z No. of bitstreams: 1 Rafael_Canevesi_2015.pdf: 2478063 bytes, checksum: 9d72affca26c471efe5a58cf9ec8bdee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-29T22:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael_Canevesi_2015.pdf: 2478063 bytes, checksum: 9d72affca26c471efe5a58cf9ec8bdee (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / With the industrial growth achieved in recent years, there was a significant increase in the amount of industrial wastewater discharged into the environment, including, textile effluents rich in organic compounds of high molecular mass with characteristics toxic, carcinogenic and mutagenic. Therefore, it is necessary to develop methods for the treatment of effluents contaminated with dyes. The adsorption process has been largely employed in the treatment of industrial wastewater due to its low cost and efficiency at low concentrations. The system design of wastewater treatment by adsorption process on an industrial scale is required the use of a robust mathematical model based on phenomenological principles that describe efficiently the phase equilibrium data. This way, the main objective of this study was to investigate the adsorption of reactive dyes Remazol Red and Blue 5G, investigating the affinity of different adsorbents, the effect of pH and temperature, as well as obtaining the adsorption kinetics and equilibrium data in single-component systems and binaries, in order to get the optimum operation conditions. The bone char was the adsorbent with the highest removal capacity of reactive dyes. The effect of pH were studied in faixe 1-6 and the temperature in the range of 15 to 45 ° C jointly by the method of Delineation Central Composite Rotational (DCCR), only the pH of the initial solution had no effect on the dye adsorption capacity which proved favored by acidic pH. In order to characterize the adsrovente used to evaluate the effect of temperature and pH, as well, testing the kinetic and equilibrium were determined moisture, hydration capacity, surface area, pore size distribution and, density, morphology and chemical composition and surface charge. The models of Langmuir and Langmuir power can to describe with efficiency the kinetic and equilibrium single component data, while only the Langmuir model was efficient in binary data. The qmax values obtained for the dyes Blue 5G and remazol Red and binary in the temperature of 30 ºC and agitation of 100 rpm was 154.61, 144.71 and 161.81 mg g-1 respectively. / Com o crescimento industrial alcançado nos últimos anos, ocorreu um aumento significativo na quantidade de rejeitos industriais lançados no meio ambiente, entre eles, efluentes têxteis ricos em compostos orgânicos de alta massa molecular, com características tóxicas, cancerígenas e mutagênicas. Desta forma, se faz necessário o desenvolvimento de processos para o tratamento de efluentes contaminados com corantes. O processo de adsorção vem sendo amplamente empregado no tratamento de efluentes industriais devido ao seu baixo custo e eficiência mesmo em baixas concentrações. Para o projeto de sistemas de tratamento de efluentes pelo processo de adsorção em escala industrial se faz necessário o emprego de modelos matemático que descrevam com eficiência os dados de equilíbrio de fases. Desta maneira, o objetivo principal deste trabalho foi investigar a adsorção dos corantes reativos Remazol Vermelho e Azul 5G pelo processo de adsorção. Inicialmente foram realizados testes preliminares e avaliados diferentes adsorventes na remoção destes corantes. Posteriormente, foram avaliados os efeitos do pH e da temperatura na adsorção, a caracterização do adsorvente obtenção de dados experimentais da cinética de adsorção e equilíbrio em sistemas monocomponentes e binários, com o intuito de obter as condições ótimas de operação. O carvão de osso foi o adsorvente que apresentou maior capacidade de remoção de corantes reativos. Foram estudados o efeito do pH na faixa de 1 a 6 e a temperatura na faixa de 15 a 45ºC de forma conjunta por meio do método de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), somente o pH da solução inicial teve efeito na capacidade de adsorção dos corantes, que se mostrou favorecida por pHs ácidos. Com o intuito de caracterizar o adsorvente empregado para avaliar o efeito da temperatura e pH, bem como, os testes cinéticos e de equilíbrio, foram determinadas a umidade, capacidade de hidratação, área superficial, distribuição e tamanho dos poros, densidade real e aparente, morfologia e composição química e carga superficial . O modelo de Langmuir e Langmuir potência melhor representaram o comportamento cinético e de equilíbrio do sistema monocomponente, enquanto que somente o modelo de Langmuir apresentou eficiência nos dados binários. Os valores de qmax obtidos para os corantes Azul 5G e Remazol Vermelho monocomponente e binário, na temperatura de 30 ºC e agitação de 100 rpm foram de 154.61, 144.71 e 161,81 mg g-1 respectivamente.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline Ribeiro.pdf: 1866892 bytes, checksum: e531dc26b15b11d89edb4f77ee826666 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Textile industries remarkably present high consumption of water and elevated generation of wastewater. In most cases, these effluents are contaminated with a large amount of dyes, requiring previous treatment to disposal in the receiving bodies of water like rivers and lakes, or prior to its reutilization in the industry. The aim of this study was to evaluate the adsorption potential of tilapia (Oreochromis niloticus) scales of the reactive blue 5G dye and characterize this potential sorbent material, since it is an abundant waste of fish slaughterhouses of the western region of Paraná. For this purpose, characterization of the scale were carried out by OM, SEM, EDS, N2 physisorption, XRD, pHZPC, FTIR and FT-Raman. Experiments were performed in closed batch system to examine the effect of the particle diameter (6, 16, 32, 100, 150, 325 mesh and base), the adsorbent mass (0.1, 0.2 and 0.3 g), initial pH of the dye solution (2.0, 7.5 and 10.0) and the chemical pretreatment at the scales adsorption capacity. Finally, equilibrium assays were performed at the optimum conditions obtained. Further experiments were performed at fixed bed continuous system, the breakthrough curves were carried at different particle diameters (12, 16, 32 mesh and granulometric mixture) and under different pH values of the feed solution (2.0, 5.5, 7.5 and 10). Furthermore, the influence of treatment chemical adsorption was also studied. Moreover, the amount of dissolved organic carbon was measured during the adsorption process to examine the possibility of lixiviation. The material characterization indicated low incidence of pores on the scale surface, and the presence of chemical groups characteristic of collagen and hydroxyapatite. PHZPC analysis demonstrated that the point of zero charge of the scale was 7.64. At the both batch and column adsorption process higher values of adsorption capacity was reached by using the particle sizes 6, 16 and 32 mesh, at initial pH 2.0. The chemical treatment did not present any influence at the adsorbent adsorption capacity. Langmuir and Radke-Prausnitz isotherms best represented the equilibrium data of batch process. For the fixed bed process assays, the largest adsorption capacity was achieved by using the granulometric mixture of scales, at pH 2.0, at these conditions the highest adsorption capacity reached was q = 394.8 mg g-1, achieving a breakthrough time of tb = 20.5 h at the feed concentration of 75 mg L-1. The dissolved organic carbon amount increased during the experiment due to the dye solution concentration rise. Considering the high removal levels and the low cost of the material, tilapia scale present a potential use as alternative adsorbent. / As indústrias têxteis se caracterizam pelo alto consumo de água e a geração de elevados volumes de águas residuárias, as quais estão contaminadas com corantes e necessitam de tratamento antes do descarte nos corpos receptores como rios e lagos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de adsorção da escama do peixe Oreochromis niloticus (Tilápia) utilizando o corante reativo Azul 5G e caracterizá-la, visto que se trata de um resíduo abundante das indústrias frigoríficas de peixes da região oeste do Paraná. Para tanto, a caracterização da escama foi realizada pelas técnicas de MO, MEV, EDS, Fisissorção de N2, DRX, pHPCZ, FT-IR e FT-Raman. Foram realizados experimentos em sistema fachado e batelada para avaliar o efeito do diâmetro das partículas (6, 16, 32, 100, 150, 325 mesh e fundo), da massa de adsorvente (0,1, 0,2 e 0,3 g), do pHinicial da solução de corante (2, 7,5 e 10) e do pré-tratamento químico na capacidade de adsorção das escamas. Por fim, realizou-se experimentos de equilíbrio nas melhores condições avaliadas. Também foram obtidas as curvas de ruptura em leito fixo sob diferentes granulometrias (12, 16, 32 mesh e mistura granulométrica), diferentes condições de pH da solução de alimentação (2, 5,5, 7,5 e 10) e de concentração da solução de alimentação. Avaliou-se ainda a influência do pré-tratamento químico no adsorvente e a quantidade de carbono orgânico dissolvido durante o processo de adsorção para verificar a ocorrência de lixiviação. A caracterização indicou baixa quantidade de poros na superfície da escama, além de grupamentos químicos característicos de colágeno e hidroxiapatita. A análise de pHPCZ indicou que o ponto de carga zero da escama é 7,64. Em ambos os sistemas a maior capacidade de adsorção foi alcançada nas granulometrias 16 e 32 mesh e pHinicial 2, onde não foi verificada a influência do pré-tratamento químico no processo de adsorção. As isotermas que melhor se ajustaram aos dados de equilíbrio para o sistema fechado e batelada foram a de Langmuir e Radke-Prausnitz. Nos ensaios em leito fixo, a maior capacidade de adsorção foi obtida nas condições de mistura granulométrica das escamas e no pH 2,0, alcançando-se uma capacidade de adsorção de q = 394,8 mg g-1 para a concentração de 75 ppm e com um tempo de ruptura de tb = 20,5h. A carga de carbono orgânico dissolvido aumentou no decorrer do experimento devido ao aumento da concentração da solução de corante, a qual também não foi influenciada pelo pré-tratamento químico. Dado o elevado teor de remoção e o baixo custo do material, verifica-se que a escama de tilápia é um adsorvente alternativo em potencial.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS ALEXANDRE HOLANDA.pdf: 2182022 bytes, checksum: c22abe4de00a3629f5ab00248eca87e4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-16 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / In this work, the root, stem and leaf of Eichhornia crassipes were used in preparing bioadsorbent for removal of the textile dye Remazol Turquoise, from its aqueous solution. The biomass of water hyacinth was crushed isolated and treated with a solution of nitric acid at 50°C, followed by five washes for extraction of soluble matter. After filtration, the samples were dried and sieved to a particle size between 44 to 210 μm. The pHzpc values of bioadsorbent (pH at zero point of charge) were estimated at 3.3, 3.1 and 3.4 for the root, stem and leaf, respectively. Kinetic studies were performed at pH 2, due in this value the efficiency of the dye removal was the best. The kinetic models of pseudo-first and second orders were applied at temperatures 10, 25 and 40°C, and the second order model (R2 > 0.98) was that best modeled the experimental data. The intraparticle diffusion model showed three linear segments, indicating the three stages of the adsorptive process. The adsorption isotherms were obtained by varying the dye concentration from 50 to 50 mg.L-1 in the range from 50 to 1000 mg.L-1. The Freundlich, Langmuir, Sips and multilayers adsorption isotherms models have been applied to fit the experimental data, and the Sips model was the best one. The thermodynamic parameters confirmed the spontaneity of all studied adsorptive processes, which are endothermics, but with increasing entropies. The low desorption of the dye at pH's 8 and 11 showed the high affinity between matrices and dye, and the relative difficulty of the dye recovery and consequently, the reuse of these bioadsorbents, by this route. / Neste trabalho, a raiz, o caule e a folha da Eichhornia crassipes foram utilizados na preparação de bioadsorventes para remoção do corante têxtil Turquesa Remazol, em meio aquoso. A biomassa do aguapé (raiz, caule e folha) foi triturada separadamente e tratada com uma solução de ácido nítrico, a 50ºC, seguida de cinco lavagens para a melhor extração da matéria solúvel. Após filtração, o material foi seco e peneirado a uma granulometria entre 44 e 210 μm. Os valores dos pHzpc (pH no ponto de carga zero) dos bioadsorventes foram estimados em 3,3; 3,1 e 3,4 para a raiz, caule e folha, respectivamente. Os estudos cinéticos foram realizados em pH 2, devido a maior eficiência de remoção do corante. Os modelos cinéticos de pseudo-primeira e segunda ordem foram aplicados nas temperaturas 10, 25 e 40ºC, sendo o modelo de segunda ordem (R2 > 0,98) o que melhor representou os dados experimentais. O modelo de difusão intrapartícula apresentou as três etapas que indicam a difusão e o equilíbrio do corante com os bioadsorventes. As isotermas de adsorções foram obtidas variando-se a concentração do corante de 50 em 50 mg.L-1 na faixa de 50 a 1000 mg.L-1. Os modelos isotérmicos de Freundlich, Langmuir, Sips e multicamadas foram aplicados na avaliação dos resultados experimentais, sendo o modelo proposto por Sips o que mais se aproximou dos resultados experimentais. Os parâmetros termodinâmicos confirmaram a espontaneidade dos processos de adsorção, os quais apresentaram-se endotérmicos, mas com aumento de entropia. Os baixos valores de dessorção do corante em pH´s 8 e 11 demonstram a alta afinidade das matrizes pelo corante, e a relativa dificuldade de recuperação do corante, e consequente reuso de ambos, por esta via.