Avaliação do potencial de biossorção do íon metálico Cr (VI) utilizando biomassa do fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI como adsorvente

• Autor(a) principal: Haupenthal, Lilian Daiana
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3581
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Adsorção; Cromo; Biomassa; Resíduos de metal; Adsorption; Chromium; Biomass; Metal wastes; Engenharia Química

A galvanoplastia consiste no recobrimento de peças com diversos tipos de metais com o intuito de protegê-las de corrosão, aumentando, assim, sua vida útil. Contudo, efluentes ricos em contaminantes metálicos são gerados neste processo podendo causar sérios riscos ambientais no que se refere ao corpo hídrico de descarte. A biossorção é uma técnica de remoção de metais de soluções aquosas que vem apresentando resultados relevantes quando utilizados micro-organismos como biossorvente. Com isso, este estudo teve a finalidade de estudar o potencial de remoção de Cr (VI) de efluentes sintético e real utilizando a biomassa do fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI seca em estufa (BSE) e seca por liofilização (BSL) como biossorvente. As amostras das biomassas secas foram caracterizadas por microscopia de varredura, que indicou presença de microporos longos e finos na sua superfície sendo confirmado pela determinação das características texturais que apresentaram área superficial de ≈1 para BSE e <1 para BSL para partículas de 0,59 e 1,00 mm respectivamente. Nos espectros na região do infravermelho observou-se a presença de ácidos carboxílicos, aminas e amidas, além de grupos fosfatos e interações –CN remetendo aos polissacarídeos da superfície das amostras. Utilizando um planejamento fatorial completo 22, pôde-se identificar as melhores condições de trabalho, otimizando o processo e direcionando ao melhor índice de remoção do contaminante com pH 5,5 do efluente sintético e 0,59 mm de granulometria do biossorvente, contudo, ensaios com pH 8,5 foram realizados paralelamente a fim de reproduzir a característica do efluente real. Os resultados do estudo cinético apresentaram equilíbrio reacional em aproximadamente 30 minutos para ambas as biomassas e o melhor ajuste matemático foi observado no modelo de pseudo-segunda ordem. O modelo de Isoterma de Langmuir satisfez às condições matemáticas para as condições da biossorção de Cr (VI) frente à biomassa fúngica com os dois tipos de secagem, contudo desfavorável ao processo biossortivo estudado. Os parâmetros termodinâmicos foram determinados em diferentes faixas de temperatura indicando o processo como espontâneo para maiores temperaturas, endotérmico e de natureza química para os ensaios com BSE. Para o uso da BSL, os resultados apontaram não espontaneidade para o processo, sendo exotérmico e com presença de quimissorção. Ademais, foi realizado um estudo cinético do processo de biossorção com ambas as biomassas em efluente real bruto (antes do tratamento) e tratado de uma indústria de galvanoplastia. A remoção do Cr (VI) foi altamente eficiente para o efluente tratado, apresentando 95,41 e 97,49% para BSE e BSL respectivamente. Contudo, para o efluente bruto, a remoção foi de 36,55% para BSE e 37,58% para BSL. Uma análise de FT-IR do biossorvente após a cinética em efluente real corroborou a presença de quimissorção e a mudança na estrutura química superficial do mesmo após a remoção do íon metálico, além de características redutoras da biomassa. O emprego da biomassa seca do fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI na remoção de Cr (VI) dos efluentes sintético e real de galvanoplastia mostrou maior eficiência em baixas concentrações, podendo ser indicado como tratamento complementar para o tratamento de efluentes nesse segmento antes do seu descarte.