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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46203| ORCID: | http://orcid.org/0009-0000-3359-7307 |
| Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Produção de meio lixiviante por consórcio microbiano para recuperação de metais de baterias de íons de lítio |
| Alternate title (s): | Production of leaching media by microbial consortium for metal recovery from lithium-ion batteries |
| Author: | Santos, Luiza Ferreira dos |
| First Advisor: | Ferreira, Juliana de Souza |
| First member of the Committee: | Santos, Gabriela Aparecida |
| Second member of the Committee: | Dantas, Raquel Cristina Cavalcanti |
| Summary: | Este trabalho nasceu de uma problemática: como transformar o lixo tecnológico que acumulamos em algo valioso? Para tanto, focamos nas baterias de celulares que, quando descartadas, não só poluem o meio ambiente como desperdiçam metais preciosos. Dentre os métodos empregados, tem-se lixiviação - um processo que meio ácido para solubilizar os metais da amostra sólida. A atual limitação deste método está no emprego de ácidos inorgânicos, que exigem infraestrutura resistente a estes reagentes e não são biodegradáveis. Há estudos de lixiviação substituindo os ácidos inorgânicos por ácidos orgânicos, que são biodegradáveis, com resultados promissores. A proposta deste trabalho foi a produção de um meio lixiviante, rico em ácidos orgânicos, produzidos por fermentação usando um consórcio microbiano anaeróbio e heterotrófico. Os ácidos orgânicos podem ter função de solubilizar os metais, de serem agentes redutores e ainda quelantes que contribuem para melhorar a recuperação dos metais. Além de ácidos orgânicos, um meio com estas características pode conter compostos fenólicos que atuam como quelantes. Na metodologia é descrito os procedimentos empregados na pesquisa para produção de ácidos orgânicos via fermentação anaeróbica por consórcios microbianos. Inicialmente, os microrganismos foram mantidos em um meio sintético adequado, com lactose como fonte de carbono. Os ensaios fermentativos foram conduzidos com dois consórcios distintos, provenientes de efluentes industriais, sendo incubados sob condições controladas por 10 dias. Durante esse período, foram monitoradas variáveis como crescimento celular, consumo de lactose, pH do meio e produção de ácidos orgânicos (principalmente ácido láctico, butírico e propiônico). A análise dessas substâncias foi feita por espectrofotometria (DNS) para açúcares e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para ácidos orgânicos. O meio produzido apresentou maior concentração de ácido láctico (cerca d 13 g/L), seguido de ácido butírico e ácido propiônico. Pela literatura há estudos que alcançaram alta recuperação usando o ácido láctico, que neste trabalho foi obtido em maior concentração no meio produzido, indicando o potencial de lixiviação do meio produzido. Esta tecnologia permite integrar um processo de tratamento de efluentes ao processo de lixiviação, representando redução do custo de matéria-prima, de etapas e minimização dos impactos ambientais. |
| Abstract: | This work arose from a problem: how can we transform the technological waste we accumulate into something valuable? To this end, we focused on cell phone batteries, which, when discarded, not only pollute the environment but also waste precious metals. Among the methods used is leaching - a process that uses an acidic medium to solubilize the metals in the solid sample. The current limitation of this method is the use of inorganic acids, which require infrastructure resistant to these reagents and are not biodegradable. There are leaching studies replacing inorganic acids with organic acids, which are biodegradable, with promising results. The proposal of this work was to produce a leaching medium, rich in organic acids, produced by fermentation using an anaerobic and heterotrophic microbial consortium. Organic acids can have the function of solubilizing metals, of being reducing agents and also chelating agents that contribute to improving metal recovery. In addition to organic acids, a medium with these characteristics can contain phenolic compounds that act as chelating agents. The methodology describes the procedures used in the research for the production of organic acids via anaerobic fermentation by microbial consortia. Initially, the microorganisms were maintained in a suitable synthetic medium, with lactose as a carbon source. The fermentation tests were conducted with two different consortia from industrial effluents, incubated under controlled conditions for 10 days. During this period, variables such as cell growth, lactose consumption, pH of the medium and production of organic acids (mainly lactic, butyric and propionic acids) were monitored. The analysis of these substances was performed by spectrophotometry (DNS) for sugars and high performance liquid chromatography (HPLC) for organic acids. The medium produced presented a higher concentration of lactic acid (approximately 13 g/L), followed by butyric acid and propionic acid. There are studies in the literature that achieved high recovery using lactic acid, which in this work was obtained in higher concentration in the produced medium, indicating the leaching potential of the produced medium. This technology allows the integration of an effluent treatment process into the leaching process, representing a reduction in the cost of raw materials, stages and minimization of environmental impacts. |
| Keywords: | Hidrometalurgia; Hydrometallurgy Ácidos orgânicos Química verde Reciclagem inteligente Economia circular Lixo eletrônico Circular economy Organic acids Smart recycling E-wastes Green chemistry |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Quote: | SANTOS, Luiza Ferreira dos. Produção de meio lixiviante por consórcio microbiano para recuperação de metais de baterias de íons de lítio. 2025. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46203 |
| Date of defense: | 14-May-2025 |
| Appears in Collections: | TCC - Biotecnologia (Uberlândia) |
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