Avaliação da sorção de Cu (II) e Hg (II) pela Sargassum sp modificado com epicloridrina

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-β-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos α-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura

Biossorção de lantânio por Sargassum sp.: ensaios em batelada e contínuos

Diante dos avanços tecnológicos, pesquisadores têm intensificado a busca por métodos de remoção de metais, que tragam bons resultados de captação a partir de efluentes contaminados, aliados a um baixo custo. A utilização de materiais biológicos como algas marinhas, fungos e bactérias vem se destacando e se tornando uma solução atrativa quando comparados com os tratamentos químicos convencionais; essa técnica é denominada biossorção. A biossorção é um processo de captação de íons metálicos de uma solução, a partir de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes na parede celular da biomassa. Existe também um crescente interesse pelo estudo dos elementos de terras raras (TR) por possuirem alto valor agregado, acarretado por processos caros e de alta complexidade na sua separação e purificação. Desta forma, este trabalho teve como objetivo descrever o potencial de biossorção de lantânio - um representante dos TR - pela macroalga Sargassum sp., a partir de soluções aquosas. Para isso foram realizados estudos em batelada, aplicando modelos cinéticos e de equilíbrio, e estudos em regime contínuo de biossorção dos íons de lantânio (III), além de um sistema contínuo bimetálico, no qual houve a adição do metal cério, outro TR. As determinações analíticas foram realizadas por espectrometria de emissão ótica por plasma indutivamente acoplado. Os ensaios cinéticos foram realizados nas concentrações metálicas de 10 e 100 mg.L-1 e em duas concentrações distintas de biomassa 2 e 5 g.L-1 na temperatura de 301C. Dois modelos cinéticos foram testados, pseudo-primeira ordem e segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado melhor ajuste dos dados, com r2 igual a 0,9697. No ensaio de equilíbrio foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação no entanto não alcançou a remoção máxima. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, sendo verificado maior correlação dos dados com o modelo de Langmuir; resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 3,55 mmol.g-1. No ensaio dinâmico foram realizados dois experimentos, 1 e 2. O Experimento 1 foi realizado com três colunas interligadas e recheadas com 20g de biomassa cada, sendo bombeada uma solução aquosa de lantânio na concentração de 1,41mmol.L-1. O Experimento 2 foi constituido de uma solução contendo lantânio e cério ambos na mesma concentração anterior de 1,41 mmol.L-1, sendo bombeada somente para uma única coluna recheada com 20g de biomassa. Os resultados demonstraram que o ponto de saturação não foi atingido dentro das 8 horas em que se deu o processo, o que indica a alta afinidade da Sargassum sp. pelo lantânio e que a presença do cério associada a redução da vazão prejudicou a captação do lantânio

Biossorção utilizando alga marinha (sargassum sp.) aplicada em meio orgânico

In this work, biosorption process was used to remove heavy metals from used automotive lubricating oils by a bus fleet from Natal-RN-Brazil. This oil was characterized to determine the physical-chemistry properties. It was also characterized the used oil with the aim of determining and quantifying the heavy metal concentration. Fe and Cu were the metals existent in large concentration and these metals were choused to be studied in solubilization process. For the biosorption process was used the seaweed Sargassum sp for the study of influencing of the metals presents separately and with other metals. It was also studied the effect of the protonation treatment of alga with the objective to know the best efficiency of heavy metals removal. The study of the solubilization showed that the presence of more than a metal favors the solubilization of the metals presents in the oil and consequently, it favors the biosorption process, what becomes interesting the perspective application in the heavy metals removal in lubricating oils used, because the presence of more than a heavy metal favors the solubility of all metals present. It was observed that the iron and copper metals, which are present in large concentration, the protonated biosorbtent was more effective. In this study we used as biomass the marine alga Sargassum sp to study the influence of agitation velocity, temperature and initial biomass concentration on the removal of iron and copper from used lubricant oils. We performed an experimental design and a kinetic study. The experiments were carried out with samples of used lubricant oil and predetermined amounts of algae, allowing sufficient time for the mixture to obtain equilibrium under controlled conditions. The results showed that, under the conditions studied, the larger the amount of biomass present, the lower the adsorption capacity of the iron and of the copper, likely due to a decrease in interface contact area. The experimental design led us to conclude that a function can be obtained that shows the degree of influence of each one of the system variables

Biosorption and desorption of lanthanum(III) and neodymium(III) in fixed-bed columns with Sargassum sp.: Perspectives for separation of rare earth metals

Rare earth (RE) metals are essentials for the manufacturing of high-technology products. The separation of RE is complex and expensive; biosorption is an alternative to conventional processes. This work focuses on the biosorption of monocomponent and bicomponent solutions of lanthanum(III) and neodymium(III) in fixed-bed columns using Sargassum sp. biomass. The desorption of metals with HCl 0.10 mol L-1 from loaded biomass is also carried out with the objective of increasing the efficiency of metal separation. Simple models have been successfully used to model breakthrough curves (i.e., Thomas, Bohart-Adams, and Yoon-Nelson equations) for the biosorption of monocomponent solutions. From biosorption and desorption experiments in both monocomponent and bicomponent solutions, a slight selectivity of the biomass for Nd(III) over La(III) is observed. The experiments did not find an effective separation of the RE studied, but their results indicate a possible partition between the metals, which is the fundamental condition for separation perspectives. (C) 2012 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 2012

Samarium(III) and praseodymium(III) biosorption on Sargassum sp.: Batch study

This work evaluates the potential of a Sargassum biomass for the biosorption of Sm(III) and Pr(III) using synthetic solutions. Under selected experimental conditions (excess of sorbent), the biosorption kinetics were fast: 30-40 min were sufficient for the complete recovery of the metals. The kinetic profiles were modeled using the pseudo-second order rate equation. The second objective of this study was to evaluate the possibility to separate these metals. Biosorption isotherms and uptake kinetics for the two metals (in binary component solutions) were almost overlapped. The biomass did not show significant selectivity for any of these two metals, in batch reactor. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Study of biosorption of rare earth metals (La, Nd, Eu, Gd) by Sargassum sp. biomass in batch systems: Physicochemical evaluation of kinetics and adsorption models

This work evaluated kinetic and adsorption physicochemical models for the biosorption process of lanthanum, neodymium, europium, and gadolinium by Sargassum sp. in batch systems. The results showed: (a) the pseudo-second order kinetic model was the best approximation for the experimental data with the metal adsorption initial velocity parameter in 0.042-0.055 mmol.g -1.min-1 (La < Nd < Gd < Eu); (b) the Langmuir adsorption model presented adequate correlation with maximum metal uptake at 0.60-0.70 mmol g-1 (Eu < La < Gd < Nd) and the metal-biomass affinity parameter showed distinct values (Gd < Nd < Eu < La: 183.1, 192.5, 678.3, and 837.3 L g-1, respectively); and (c) preliminarily, the kinetics and adsorption evaluation did not reveal a well-defined metal selectivity behavior for the RE biosorption in Sargassum sp., but they indicate a possible partition among RE studied. © (2009) Trans Tech Publications.

Estudo da concentração e recuperação de íons lantânio e neodímio por biossorção em coluna com a biomassa Sargassum sp

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biossorção de terras-raras por Sargassum sp: estudos preliminares sobre as interações metal-biomassa e a potencial aplicação do processo para a concentração , recuperação e separação de metais de alto valor agregado em colunas empacotadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Characterization of metal-biomass interactions in the lanthanum(III) biosorption on Sargassum sp using SEM/EDX, FTIR, and XPS: Preliminary studies

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Investigations on growth ecology and reproduction of Sargassum sp. and Gracilaria on intertidal region in Bandar Lenge

Investigations on growth and quantity of phycocolloids of Sargassum sp. and Gracilaria corticata was done on field and laboratorial works over one year from January 2003 to May 2004. Sargassum thalli began growth from January. The highest biomass value recorded 1611.04 gm^-2 was obtained in November. The receptacles appeared on November and released eggs. The senescence of Sargassum thalli was in December and the new thallus began to grow from January, The highest relative growth rate (6.74 percent) was in February. The relative growth rate showed significant correlation (p<0,05) with temperature. The highest value of alginate was in November (10.02 percent). Alginat content showed significant correlations (p<0.05) with Sargassum biomass. There was no significant effect of environmental factors on alginate content. The highest biomass of Graciiaria was in Match (49.88 gm^-2). Maximum relative growth rate of Gracilara (2 percent) was in December. Relative growth rate of Gracilaria (2.8 percent) was in December. Relative growth rate of Gracilaria showed significant correlations (p<0.05) with temperature. There was significant effect of ammonium (p<0.05) on growth factors of Gracilaria, maximum agar content was in August {10.005 percent). The yield of agar showed significant correlation (p<0.05) with Gracilaria biomass and ammonium in field and laboratory.

Densidade e resistência a antimicrobianos de Enterococcus sp e Escherichia coli isoladas de águas, areias e algas do gênero Sargassum de praias recreacionais do Litoral Norte do Estado de São Paulo

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Ensaios dinâmicos de biossorção de cobre com macroalgas em leitos-fixos contendo materiais adsorventes de natureza não-biológica

A biossorção é o termo aplicado à tecnologia de adsorção de íons metálicos em solução, por meio de materiais de natureza biológica inativa, comparável à adsorção utilizando-se adsorventes convencionais. A biossorção depende da temperatura, pH, concentração inicial do íon metálico, e tipo de biosorvente. O objetivo principal dessa dissertação é estudar e comparar os processos de adsorção de cobre iônico a partir de soluções aquosas utilizando Sargassum sp., alginato de cálcio úmido e desidratado e carvão ativo em pó e granular, em regime de batelada e contínuo. O alginato de cálcio foi preparado através de uma solução 4% (m/v) de alginato de sódio gotejada em solução 37% (m/v) de cloreto de cálcio dihidratado. O alginato de cálcio apresentou uma umidade de 89% após secagem em estufa a 100C por 24 horas. Os parâmetros da biossorção foram fixados em: a dose de adsorventes de 2 g/L; a temperatura em 30C; pH da solução em 5,0; e velocidade de rotação da chapa rotatória em 150 rpm. Para os estudos de cinética e equilíbrio, os ensaios foram feitos em regime de batelada. Nos ensaios cinéticos para duas concentrações medias (0,16 e 3,15 mmol/L) variou-se o tempo de contato (1 a 120 min) para se atingir o equilíbrio. Nos ensaios de equilíbrio variou-se as concentrações (0,16 a 15,72 mmol/L) utilizando o tempo de equilíbrio determinado nos ensaios cinéticos. Foram utilizadas duas modelagens cinéticas (a de pseudo-primeira ordem e a de segunda ordem) e duas modelagens do equilíbrio (Langmuir e Freundlich). O modelo cinético de segunda ordem ajustou melhor os resultados. O tempo de equilíbrio para adsorção do cobre foi de 60 minutos para Sargassum sp. e pellets de alginatos de cálcio úmido e desidratado. Para os carvões ativos os tempos de equilíbrio para a adsorção do cobre foram mais rápidos, mas a capacidade de remoção do cobre foram muito baixas. Com base nos resultados desfavoráveis obtidos para os carvões ativos eles foram descartados para se prosseguir com os ensaios de equilíbrio. A isoterma de Freundlich melhor ajusta os dados experimentais para Sargassum sp. e alginato de cálcio úmido. A capacidade de adsorção máxima calculada pelo modelo de Freundlich: na concentração de equilíbrio de 11,66 0,06 mmol/L foi de 1,97 0,07 mmol/g para Sargassum sp.; e na concentração de equilíbrio de 12,12 0,03 mmol/L foi de 1,69 0,04 mmol/g para alginato de cálcio úmido. O processo de biossorção em regime contínuo, com alturas de leito variável de 10 a 40 cm, teve melhor desempenho com a altura de 40 cm. Em regime de batelada, o desempenho da Sargassum sp. foi superior ao dos alginatos de cálcio (úmido melhor que o desidratado), que por sua vez foram superiores ao desempenho dos carvões ativos em pó e granular (em pó melhor que o granular). O sistema contínuo com concentração inicial de cobre de 8,5 mmol/L deve ser operado com altura de leito igual ou superior a 40 cm, ou com sistemas multicolunas para soluções mais concentradas

Removal of radionuclides from acid mine waters by retention on adsorbing materials

This study proposes a method for decontamination of acid drainage water from a uranium mine, as an alternative process to lime treatment. The research embodied the recovery of uranium with an ion-exchange resin, treatment of effluent resin with lime, or with inorganic adsorbents and biosorbents. The uranium decontamination level using the resin process was 94% and allowed the recovery of this element as a commercial product. Among the inorganic adsorbents studied, phosphogypsum was effective for Ra-226, Ra-228, and Pb-210 removal. Among the biosorbents, Sargassum sp.was superior in relation to its specific capacity to accumulate and remove Ra-226.

Resíduos da indústria pesqueira na indução de supressividade a Cylindrocladium spathiphylli e Ralstonia solanacearum e de biofertilizantes no controle de oídios

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)