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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35326| Document type: | Tese |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Embargo Date: | 2024-07-27 |
| Title: | Desenvolvimento de bio-adsorventes com tecnologia de fermentações para descontaminação e recuperação de metais |
| Alternate title (s): | Development of bio-adsorbents with fermentation technology for metal descontaminationION and recovery |
| Author: | Ferreira, Larysse Caixeta |
| First Advisor: | Coutinho Filho, Ubirajara |
| First member of the Committee: | Cardoso, Vicelma |
| Second member of the Committee: | Resende, Miriam |
| Third member of the Committee: | Cabral, Bruna |
| Fourth member of the Committee: | Servulo, Eliana |
| Summary: | A ocorrência de acidentes ambientais agravada pelo despejo de metais tóxicos em ambientes aquáticos pelo mundo, tornou-se uma alerta para toda a sociedade. A presença desses metais em ambientes aquáticos compromete os organismos que vivem nesse local e o abastecimento da região. Neste contexto, o presente trabalho avaliou o potencial de do uso de células bacterianas de Pseudomonas aeruginosa no processo de remoção de metais pesados a partir da produção de BioMnOx e bio-adsorventes com o uso de fibra cerâmica e espuma de poliuretano como matrizes sólidas. Os resultados sugeriram maiores remoções nas condições avaliadas de não produção de BioMnOx para os metais Co, Zn e Mn que foram de 50, 94 e 80%, respectivamente. A avaliação dos dois materiais como matriz sólida resultou em capacidades de bio-adsorção de até 500 µg de íons Mn(II)/g de adsorvente sem modificação por amido de milho na fibra cerâmica e de até 600 µg de íons Mn(II)/g de adsorvente com a espuma de poliuretano modificada a 12% de amido de milho ao longo de 120 minutos. A capacidade de bio-adsorção de íons Mn(II) de equilíbrio foi de aproximadamente 500 µg de íons Mn(II)/g de adsorvente em 40 min e uma remoção de até 85% de íons Mn(II) em 5 min de tempo de contato, comprovando ser um processo rápido e eficiente com possível regeneração da matriz sólida de poliuretano. Paralelo a produção de bio-adsorvente, foi avaliada a produção de biossurfactantes, que são biomoléculas produzidas por microrganismos como bactérias. Nessa pesquisa, a caracterização da produção de biossurfactante foi feita pelos testes de tensão superficial, índice de emulsificação e concentração de ramnolipídio que foram 41mN/m, 100% e 63,45 mg/L, respectivamente, comprovando a produção desse composto. O estudo econômico do processo de produção do bio-adsorvente de poliuretano apresentou um custo total de 0,0299 USD/mg de íons Mn(II) adsorvidos. |
| Abstract: | The occurrence of environmental accidents with the dumping of toxic metals in aquatic environments around the world, has become a warning for the whole society. The presence of these metals in aquatic environments compromises the organisms that live there and the supply of the region. In this context, the present work evaluated the potential of using bacterial cells of Pseudomonas aeruginosa in the process of removing heavy metals from the production of BioMnOx and bio-adsorbents with the use of ceramic fiber and polyurethane foam as a solid matrix. The results suggested greater removals in the evaluated conditions of non-production of BioMnOx for the metals Co, Zn and Mn which were 50, 94 and 80%, respectively. The evaluation of the two materials as a solid matrix resulted in bio-adsorption capacities of up to 500 µg of Mn (II) ions / g of adsorbent without modification by corn starch in the ceramic fiber and up to 600 µg of Mn (II) ions / g of adsorbent with polyurethane foam modified to 12% corn starch over 120 minutes. The bio-adsorption capacity of equilibrium Mn (II) ions was approximately 500 µg of Mn (II) ions / g of adsorbent in 40 min and removal of up to 85% of Mn (II) ions in 5 min. contact, proving to be a fast and efficient process with possible regeneration of the solid polyurethane matrix. Parallel to the production of bio-adsorbent, the production of biosurfactants, which are biomolecules produced by microorganisms such as bacteria, was evaluated. In this research, the characterization of the production of biosurfactant by the tests of surface tension, emulsification index and concentration of ramnolipid which were 41mN / m, 100% and 63.45 mg / L, respectively, proving the production of this compound. The economic study of the production process of the polyurethane bio-adsorbent showed a total cost of 0.0299 USD / mg of adsorbed Mn (II) ions. |
| Keywords: | metais pesados heavy metals bio-adsorvente bio-adsorbent poliuretano polyurethane manganês manganese remoção removal biossurfactante biosurfactant custo cost |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS |
| Subject: | Engenharia Química Metais pesados Água - Poluição |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química |
| Quote: | FERREIRA, Larysse Caixeta. Desenvolvimento de bio-adsorventes com tecnologia de fermentações para descontaminação e recuperação de metais. 2021. 93 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021 http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.86. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.86 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35326 |
| Date of defense: | 26-Feb-2021 |
| Appears in Collections: | TESE - Engenharia Química |
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