Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Tália Carvalho de
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2906
Resumo: As cianobactérias constituem um grupo de organismos procariontes freqüentemente referidos como algas azuis. Estes organismos fazem parte do fitoplâncton natural, principalmente de água doce. No entanto, a sua proliferação excessiva leva ao acúmulo de grandes densidades de células na superfície da água, denominadas florações, que podem produzir uma variedade de toxinas como as microcistinas. Nas últimas décadas, o aparecimento de florações de cianobactérias, principalmente em reservatórios destinados ao abastecimento público de água, vem sendo relacionado ao processo de eutrofização dos sistemas aquáticos e a mudança climática global. As cianotoxinas não são eficientemente removidas pelos processos convencionais de tratamento, de modo que a sua presença em altas concentrações na água bruta pode vir a permanecer na água tratada. Neste trabalho foram produzidos carvões ativados em pó derivados de cascas de sementes da árvore Moringa oleifera que foram testados na remoção da variante microcistina-RR produzida pela espécie Microcystis protocystis. Os carvões produzidos foram ativados fisicamente por CO2 e por vapor d’água e apresentaram uma capacidade adsortiva em relação à microcistina-RR superior àquela apresentada por um carvão comercial denominado PICA G210 AS. A distribuição de poros da superfície do carvão constituiu o parâmetro mais influente no seu desempenho adsortivo em relação à microcistina; o volume de mesoporos foi o fator decisivo na escolha do melhor material para a remoção de toxinas. O estudo da cinética de adsorção confirmou a maior eficiência do carvão de Moringa em relação ao carvão comercial PICA G210 AS. A etapa determinante da velocidade de adsorção foi a difusão intrapartícula através da superfície do sólido adsorvente. A hidrofobicidade característica dos carvões ativados e da molécula orgânica da toxina desempenha um papel importante no processo de adsorção. O mecanismo da reação envolve um processo de fisissorção. Existe tanto um componente eletrostático entre grupos arginina de carga positiva do adsorbato e grupos funcionais superficiais de carga negativa da superfície do adsorvente, quanto interações do tipo van der Waals entre o heptapeptídeo e a superfície pouco polar do carvão.
id UFOP_bf9a3dd55d4d153a7ab2b97b842291ee
oai_identifier_str oai:localhost:123456789/2906
network_acronym_str UFOP
network_name_str Repositório Institucional da UFOP
repository_id_str 3233
spelling Freitas, Tália Carvalho deGuedes, Claudia Dumans2013-06-11T16:41:07Z2013-06-11T16:41:07Z2009FREITAS, T. C. de. Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas. 2009. 108,f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2906As cianobactérias constituem um grupo de organismos procariontes freqüentemente referidos como algas azuis. Estes organismos fazem parte do fitoplâncton natural, principalmente de água doce. No entanto, a sua proliferação excessiva leva ao acúmulo de grandes densidades de células na superfície da água, denominadas florações, que podem produzir uma variedade de toxinas como as microcistinas. Nas últimas décadas, o aparecimento de florações de cianobactérias, principalmente em reservatórios destinados ao abastecimento público de água, vem sendo relacionado ao processo de eutrofização dos sistemas aquáticos e a mudança climática global. As cianotoxinas não são eficientemente removidas pelos processos convencionais de tratamento, de modo que a sua presença em altas concentrações na água bruta pode vir a permanecer na água tratada. Neste trabalho foram produzidos carvões ativados em pó derivados de cascas de sementes da árvore Moringa oleifera que foram testados na remoção da variante microcistina-RR produzida pela espécie Microcystis protocystis. Os carvões produzidos foram ativados fisicamente por CO2 e por vapor d’água e apresentaram uma capacidade adsortiva em relação à microcistina-RR superior àquela apresentada por um carvão comercial denominado PICA G210 AS. A distribuição de poros da superfície do carvão constituiu o parâmetro mais influente no seu desempenho adsortivo em relação à microcistina; o volume de mesoporos foi o fator decisivo na escolha do melhor material para a remoção de toxinas. O estudo da cinética de adsorção confirmou a maior eficiência do carvão de Moringa em relação ao carvão comercial PICA G210 AS. A etapa determinante da velocidade de adsorção foi a difusão intrapartícula através da superfície do sólido adsorvente. A hidrofobicidade característica dos carvões ativados e da molécula orgânica da toxina desempenha um papel importante no processo de adsorção. O mecanismo da reação envolve um processo de fisissorção. Existe tanto um componente eletrostático entre grupos arginina de carga positiva do adsorbato e grupos funcionais superficiais de carga negativa da superfície do adsorvente, quanto interações do tipo van der Waals entre o heptapeptídeo e a superfície pouco polar do carvão.Cyanobacteria constitutes a group of prokaryota organisms frequently called blue-green algae. Typically, cyanobacteria dominates the phytoplankton community, although cyanobacterial blooms pose a hazard to aquatic ecosystems due to their ability to produce toxins, e.g, microcystins. From the last two decades, the occurrence of cyanobacterial blooms in drinking water resources has been correlated as a consequence of eutrophication of water bodies and global warming. Toxins are problematic for water authorities due to their resistance to conventional water treatment. This work aims to investigate the use of low-cost powered activated carbons from the seed husks of the tree Moringa oleifera for the removal of microcystin-RR in quantitative amounts from water in batch adsorption trials. Activated carbons were produced by CO2 and water steam atmosphere. Moringa carbons were more effective microcystin-RR absorbents than the commercial coal named PICA G210 AS. The extent of adsorption for each carbon was related to the porosity properties. Moringa carbons with high ratio of mesopore volume showed an increased microcystin-RR adsorption capacity. Adsorption kinetics was performed on the most effective vegetal carbon and to PICA G210 AS. Results showed that the process which controls the adsorption rate was the diffusion of the solute across the surface of the adsorbent. The hydrophobic properties of the adsorbent and adsorbate play an important role in the physisorption process by weak electrical forces known as van der Waals bonds. Electrostatic attraction between arginine positive charged segment of microcystin-RR and ionized oxygenated functional groups of the adsorbent might be relevant considered to describe the adsorption mechanism.Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.CyanobacteriaMicrocystinMoringa oleiferaActivated carbonCarvões ativadosAvaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82177http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2906/2/license.txt1f3287cadd5220bcb85329538098ce8fMD52ORIGINALDISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoCapacidadeAdsorção.pdfDISSERTAÇÃO_ AvaliaçãoCapacidadeAdsorção.pdfapplication/pdf4335388http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2906/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_%20Avalia%c3%a7%c3%a3oCapacidadeAdsor%c3%a7%c3%a3o.pdf88a0d027dbc161bb810b8af94d74f24fMD51123456789/29062019-04-05 14:25:06.731oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-04-05T18:25:06Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
title Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
spellingShingle Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
Freitas, Tália Carvalho de
Cyanobacteria
Microcystin
Moringa oleifera
Activated carbon
Carvões ativados
title_short Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
title_full Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
title_fullStr Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
title_full_unstemmed Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
title_sort Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas.
author Freitas, Tália Carvalho de
author_facet Freitas, Tália Carvalho de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Freitas, Tália Carvalho de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Guedes, Claudia Dumans
contributor_str_mv Guedes, Claudia Dumans
dc.subject.por.fl_str_mv Cyanobacteria
Microcystin
Moringa oleifera
Activated carbon
Carvões ativados
topic Cyanobacteria
Microcystin
Moringa oleifera
Activated carbon
Carvões ativados
description As cianobactérias constituem um grupo de organismos procariontes freqüentemente referidos como algas azuis. Estes organismos fazem parte do fitoplâncton natural, principalmente de água doce. No entanto, a sua proliferação excessiva leva ao acúmulo de grandes densidades de células na superfície da água, denominadas florações, que podem produzir uma variedade de toxinas como as microcistinas. Nas últimas décadas, o aparecimento de florações de cianobactérias, principalmente em reservatórios destinados ao abastecimento público de água, vem sendo relacionado ao processo de eutrofização dos sistemas aquáticos e a mudança climática global. As cianotoxinas não são eficientemente removidas pelos processos convencionais de tratamento, de modo que a sua presença em altas concentrações na água bruta pode vir a permanecer na água tratada. Neste trabalho foram produzidos carvões ativados em pó derivados de cascas de sementes da árvore Moringa oleifera que foram testados na remoção da variante microcistina-RR produzida pela espécie Microcystis protocystis. Os carvões produzidos foram ativados fisicamente por CO2 e por vapor d’água e apresentaram uma capacidade adsortiva em relação à microcistina-RR superior àquela apresentada por um carvão comercial denominado PICA G210 AS. A distribuição de poros da superfície do carvão constituiu o parâmetro mais influente no seu desempenho adsortivo em relação à microcistina; o volume de mesoporos foi o fator decisivo na escolha do melhor material para a remoção de toxinas. O estudo da cinética de adsorção confirmou a maior eficiência do carvão de Moringa em relação ao carvão comercial PICA G210 AS. A etapa determinante da velocidade de adsorção foi a difusão intrapartícula através da superfície do sólido adsorvente. A hidrofobicidade característica dos carvões ativados e da molécula orgânica da toxina desempenha um papel importante no processo de adsorção. O mecanismo da reação envolve um processo de fisissorção. Existe tanto um componente eletrostático entre grupos arginina de carga positiva do adsorbato e grupos funcionais superficiais de carga negativa da superfície do adsorvente, quanto interações do tipo van der Waals entre o heptapeptídeo e a superfície pouco polar do carvão.
publishDate 2009
dc.date.issued.fl_str_mv 2009
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2013-06-11T16:41:07Z
dc.date.available.fl_str_mv 2013-06-11T16:41:07Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FREITAS, T. C. de. Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas. 2009. 108,f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2906
identifier_str_mv FREITAS, T. C. de. Avaliação da capacidade de adsorção de diferentes carvões derivados de Moringa oleifera na remoção de microcistinas de águas contaminadas. 2009. 108,f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.
url http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2906
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
publisher.none.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFOP
instname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
instname_str Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron_str UFOP
institution UFOP
reponame_str Repositório Institucional da UFOP
collection Repositório Institucional da UFOP
bitstream.url.fl_str_mv http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2906/2/license.txt
http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2906/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_%20Avalia%c3%a7%c3%a3oCapacidadeAdsor%c3%a7%c3%a3o.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 1f3287cadd5220bcb85329538098ce8f
88a0d027dbc161bb810b8af94d74f24f
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufop.edu.br
_version_ 1801685747794706432