CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os microrganismos tÃm sido amplamente estudados para remoÃÃo de diversos contaminantes em Ãguas residuÃrias, dentre eles os metais pesados. Este estudo tem como abordagem principal a remoÃÃo de metais tÃxicos pelo fungo filamentoso Aspergillus niger isolado do efluente de uma indÃstria petroquÃmica. A pesquisa foi dividida em duas partes: a primeira foi a verificaÃÃo do efeito da toxicidade Zn(II) e Cr(VI) pelo fungo estudado, jà que estes poluentes podem causar distÃrbios Ãs atividades microbianas e vir a comprometer ambientes poluÃdos e a segunda foi a remoÃÃo destes metais por biossorÃÃo utilizando a biomassa na forma de âpelletsâ. Os testes de toxidade foram feitos atravÃs de verificaÃÃo do crescimento do fungo, em meio semi-sÃlido, na presenÃa de diferentes concentraÃÃes dos metais. Os testes de adsorÃÃo foram feitos com os âpelletsâ da biomassa viva e morta. Foram avaliadas as caracterÃsticas de superfÃcie da biomassa atravÃs da determinaÃÃo do ponto de carga zero, identificaÃÃo dos sÃtios de adsorÃÃo da biomassa e anÃlise de microscopia eletrÃnica de varredura. A capacidade de adsorÃÃo da biomassa foi determinada atravÃs de estudos cinÃticos e de equilÃbrio de adsorÃÃo. Os estudos de toxicidade indicaram que o fungo estudado foi mais resistente ao Zn(II) que ao Cr(VI), sendo completamente inibido em concentraÃÃes superiores a 500 mg Zn(II).L 1 e 150 mg Cr(VI).L-1. A concentraÃÃo do ingrediente ativo capaz de inibir 50% do crescimento micelial do fungo està na faixa e 100 a 150 mg.L-1, para os dois Ãons metÃlicos. Na biomassa foi verificada a presenÃa de grupos carboxÃlicos, hidroxil, aminos e fosfatos, indicando que esta pode ser usada para biossorÃÃo de metais. O fungo apresenta estrutura fibrosa, o que favorece a adsorÃÃo de metais. O processo de adsorÃÃo dos metais, tanto pela biomassa viva quanto pela biomassa morta, se ajustou aos modelos cinÃticos pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem e o equilÃbrio seguiu modelos de Langmuir e Freundlich para concentraÃÃes de adsorvato menores que 50mg.L-1 e Freundlich para concentraÃÃes adsorvato superiores 50mg.L-1. Isso sugere o processo de biossorÃÃo dos metais se dà por mecanismos fÃsicos e quÃmicos. Foram encontradas capacidades de sorÃÃo 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 sorÃÃo tanto para Cr(VI) quanto para Zn(II). O fungo Aspergillus niger apresenta potencial para remoÃÃo de Zn(II) e Cr(VI) / 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)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3476 |
| Date | 08 March 2010 |
| Creators | Maria do Socorro Vale |
| Contributors | Sandra TÃdde Santaella, Sandro Thomaz Gouveia, Ronaldo Ferreira do Nascimento, Maria de Lourdes FlorÃncio dos Santos, Francisco MaurÃcio de SÃ Barreto |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds