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Título: Desenvolvimento de biofiltro para biossorção de cobre por Cladosporium cladosporioides (Fres.) de Vries
Autor(es): Silva, Júlia Ferreira da
Orientador: Chalfoun, Sara Maria
Membro da banca: Paiva, Teresa Cristina Brasil
Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
Batista, Luís Roberto
Pimenta, Carlos José
Área de concentração: Microbiologia Agrícola
Assunto: Efluente
Tratamento biológico
Fungo
Metal pesado
Biofilme
Reator
Meio suporte
Reactor
Heavy metal
Effluent treatment
Support medium
Data de Defesa: 8-Abr-2010
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: SILVA, J. F. da. Desenvolvimento de biofiltro para biossorção de cobre por Cladosporium cladosporioides (Fres.) de Vries. 2010. 140 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.
Resumo: Nos últimos anos grande atenção tem sido dada ao tratamento de efluentes contendo metais pesados, visto que a contaminação das águas por estas substâncias ocorre frequentemente e cada vez com maior quantidade empregada nos processos industriais. O crescimento de fungos em meios suportes colocados dentro de reatores (biofiltros) produz uma remoção de metais eficiente e de baixo custo, podendo ser utilizada para diversos metais com o uso de diferentes espécies. Em razão das vantagens apresentadas pela biossorção, nesta pesquisa objetivou-se desenvolver biofiltros preenchidos com diferentes meios suportes inoculados com o fungo Cladosporium cladosporioides, para avaliar a capacidade de adsorção de cobre. O inóculo utilizado foi o micélio do fungo Cladosporium cladosporioides, isolado G088, pertencente à coleção do Laboratório de Fitopatologia e Microbiologia do EcoCentro da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG) pré-cultivado em meio solidificado BDA (batata-dextrose-agar), cultivado em placas de Petri de 150 mm no meio BDA, com temperatura de 25° C por 10 dias. Foram utilizados microscopia eletrônica de varredura aliada à técnica de micro análise de raios-X com EDS (Energy Dispersive Spectrometry), sendo o fungo imerso em soluções de sulfato de cobre nas concentrações de 0, 10, 20 e 50 mg L-1. Depois, por meio de modelos de isoterma de adsorção e pela cinética de adsorção, a biossorção foi avaliada e, monitorados os biofiltros preenchidos com os meios suportes argila expandida, escória de alto forno e tubo corrugado amarelo 5/8”, o processo de biossorção por Cladosporium cladosporioides foi estudado. O fungo Cladosporium cladosporioides foi capaz de adsorver o metal cobre na forma de sulfato de cobre, como confirmado pela microanálise de raios-X. A melhor adsorção do metal ocorreu quando o fungo foi imerso na solução com concentração de 20 mg L-1 de sulfato de cobre. O cobre bivalente, na forma de sulfato de cobre foi adsorvido por Cladosporium cladosporioides nos meios suportes utilizados: escória de alto forno, argila expandida e tubo corrugado amarelo 5/8” e a concentração de cobre de 6,27 mg L-1, ou 20 mg L-1 de sulfato de cobre foi a melhor concentração no processo de biossorção pelo fungo Cladosporium cladosporioides inoculado nos meios suportes utilizados. O biofiltro foi eficiente para o cultivo do fungo e deve ser utilizado como polimento para efluentes contendo metal, ou seja, deve ser utilizado após o tratamento biológico ou químico, quando a concentração de matéria orgânica já tenha atingido os níveis de tratamento desejáveis.
The treatment of effluents containing heavy metals has attracted great attention in the last decades as water contamination with these substances occurs frequently and in increasingly larger amounts in industrial processes. Fungi growth in support media placed inside the reactors (biofilters) produces an effective, low-cost metal removal, and it can be used for several metals by using different species. In view of the biosorption advantages, this work aimed to develop biofilters filled with different support media inoculated with the fungus Cladosporium cladosporioides to evaluate copper absorption capacity. The inoculum used was the mycelium of the fungus Cladosporium cladosporioides, isolate G088, from the collection of the Laboratory of Plant Pathology and Microbiology of EPAMIG EcoCenter, pre-cultivated in solidified PDA (potato-dextrose-agar) medium, cultivated in 150 mm Petri dishes in PDA medium, at 25° C for 10 days. Scanning electron microscopy combined with x-ray microanalysis with EDS (Energy Dispersive Spectrometry) was used, with the fungus being immersed in copper sulfate solutions at concentrations of 0, 10, 20 and 50 mg L-1. By means of adsorption isotherm models and adsorption kinetics, biosorption was evaluated and after the biofilters filled with the support media expanded clay, alkali-activated slag and 5/8 yellow corrugated pipe were monitored, the biosorption process by Cladosporium cladosporioides was studied. The fungus Cladosporium cladosporioides was capable of adsorbing the metal copper in the form of copper sulfate, as confirmed by X-ray microanalysis. The best metal adsorption occurred when the fungus was immersed in solution with concentration of 20 mg L-1 of copper sulfate. Bivalent copper, in the form of copper sulfate was adsorbed by Cladosporium cladosporioides in the following support media: alkali-activated slag, expanded clay, and 5/8” yellow corrugated pipe with copper concentration of 6.27 mg L-1, or 20 mg L-1 of copper sulfate being the best concentration obtained in the biosorption process by the fungus Cladosporium cladosporioides inoculated in the support media used. The biofilter was efficient for fungus cultivation and must be used as polish for heavy metal-containing effluents, i.e., it must be used after biological or chemical treatment, when the organic matter concentration has already reached the desired treatment levels.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agrícola, área de concentração em Microbiologia Agrícola, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1557
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
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