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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22174
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Potencial do uso de biossurfactantes no tratamento de água contaminada com metais tóxicos pelo método de extração de fases |
Alternate title (s): | Potential of the use of biosurfactants in the treatment of water contaminated with toxic metals by the phase extraction method |
Author: | Ferreira, Larysse Caixeta |
First Advisor: | Coutinho Filho, Ubirajara |
First member of the Committee: | Cardoso, Vicelma Luiz |
Second member of the Committee: | Resende, Miriam Maria de |
Third member of the Committee: | Cabral, Bruna Vieira |
Summary: | O avanço dos processos industriais tem contribuído com o aumento da presença de metais pesados no ambiente, alertando a sociedades para as características de toxicidade, abundância, prevalência no ambiente e não biodegradabilidade desses elementos. O processo de remediação e o uso de tecnologias de metais pesados em ambientes aquáticos são de grande importância porque esses sistemas, na maioria dos casos, são os grandes receptores dos metais, por meio de efluentes industriais e acidentes ambientais. Neste contexto a remediação por membrana de emulsão de surfactante (MES) se destaca como forma eficiente no processo de remoção de metais, uma vez que já foi avaliada com sucesso para remoção de Pb (II) e outros metais. O presente trabalho estudou a remoção dos metais ferro, zinco e manganês pelo uso membrana líquida de emulsão de surfactante formada a partir de soluções de biossurfactantes não purificadas de Cystofilo basidium e Pseudomonas aeruginosa. Foram avaliadas diferentes condições de fermentações e diferentes composições de membranas constituídas por cloreto de sódio, EDTA, NaOH, HCl e ácido di-(2-etil-hexil)fosfórico . Referente as fermentações nas condições testadas, os resultados mais favoráveis foram os obtidos com a bactéria Pseudomonas aeruginosa. Referente as membranas verificou-se remoções satisfatórias nas condições básicas e ácidas, sendo que houve a remoção por retenção do metal na membrana e formação de um precipitado nas condições básicas, mas que somente por contenção do metal nas membranas condições ácidas. Diante do interesse de desenvolvimento da remoção pela contenção do metal na membrana, estudou-se a otimização da remoção de membranas com as variáveis EDTA, cloreto de sódio, H2SO4, o ácido di-(2-etil-hexil)fosfórico e o tempo para os metais manganês e ferro por planejamento composto central (PCC) de cinco níveis, em que se obteve uma remoção máxima de 30% para o ferro e 25% para o manganês. Através dos dados de remoção obtidos pelo PCC, avaliou-se o modelo descritivo da remoção pelo uso de redes neurais, utilizando o método de colônia de abelhas (ABCoptim), que possibilitou avaliar condições otimizadas com remoção máxima de 48% para o ferro e de 33% para o manganês. Referente as condições encontradas para esses valores de remoção, foi realizado experimentalmente os ensaios para a remoção desses metais, para a validação do modelo, em que foi obtido um valor de 36% de remoção para o manganês, com erro relativo de 10%, sendo essas remoções, valores superiores aos encontrados na literatura para esse metal. |
Abstract: | The advancement of industrial processes has increased the presence of heavy metals in the environment, and the characteristics like toxicity, abundance, prevalence in the environment and non-biodegradability of these elements has provoked the attention of the global society. The technology used to reduce the heavy metals in aquatic environments are of great importance for purpose the removal of these compounds in the environment, because these systems, in most cases, are the receivers of the metals, through industrial effluents and environmental accidents. In this context, the removal of metals based on surfactant emulsion membrane (SEM) proved to be effective in the Pb (II) like as removal of other metals. The present work studied the removal of iron, zinc and manganese metals using SEM produced using Cystofilo basidium and Pseudomonas aeruginosa fermented mediums as source of not purified biosurfactant and different chemical composition of SEM as regarding addition of NaCl, NaOH, HCl and di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid. Removals were found to be satisfactory on basic and acid conditions, but in basic conditions part of metal removal was related to not soluble metal compounds. Following the fact the significant removal was related to precipitation in basic membranes it has been chosen to study acid form and a central composite design (CCD) with EDTA, sodium chloride, H2SO4, di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid and time as variables, and five levels was proposed for iron and manganese metals, which a maximum removal was 30% to iron and 25% to manganese. An artificial neural network (ANN) descriptive model of removal of metals was studied using artificial bee colony methodology optimization (ABCoptim) found the maximum removal to iron and manganese were, respectively, 48 and 33%. Regarding the conditions found for these removal values, the tests were carried out experimentally for the removal of these metals, for the validation of the model, a value of 36% of removal was obtained for manganese, with a relative error of 10%, being these removals, values higher than those found in the literature for this metal. |
Keywords: | Metais pesados - aspectos ambientais Biossurfactante Ferro Manganês Zinco Membranas líquida Heavy metals Biosurfactant Iron Manganese Zinc Liquid membranes Metais pesados Águas residuais - purificação Engenharia química |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química |
Quote: | FERREIRA, Larysse Caixeta. Potencial do uso de biossurfactantes no tratamento de água contaminada com metais tóxicos pelo método de extração de fases - Uberlândia.2017. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1130. |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1130 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22174 |
Date of defense: | 20-Jan-2017 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Química |
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