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Submitted by Thaís Tiemi Yoshinaga (tt.yoshinaga@unesp.br) on 2022-01-07T17:50:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ThaísTYoshinaga.pdf: 2480679 bytes, checksum: 06a2784477648b5fe0ae43abdaf0ec7e (MD5) Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2022-01-10T12:31:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 yoshinaga_tt_me_rcla.pdf: 2453114 bytes, checksum: ab8b975df094ab9a003f4d024230fcc6 (MD5) Made available in DSpace on 2022-01-10T12:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 yoshinaga_tt_me_rcla.pdf: 2453114 bytes, checksum: ab8b975df094ab9a003f4d024230fcc6 (MD5) Previous issue date: 2021-12-14 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) O ambiente marinho antártico é conhecido por suas condições extremas, sendo a permanência e adaptação de micro-organismos a esse nicho ecológico um processo que resulta em metabolismos diferenciados. Estes, envolvem a produção de enzimas adaptadas a condições salinas e com atividades em temperaturas baixas, as quais podem ser aplicadas em processos ambientais e industriais. A biorremediação é uma destas áreas, sendo os micro-organismos e suas enzimas utilizadas para a degradação de poluentes ambientais como corantes têxteis, petróleo e derivados, entre outros. Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram caracterizar e avaliar fungos filamentosos (n = 20) isolados de sedimentos marinhos antárticos (coletados durante a OPERANTAR XXXVII) quanto a habilidade de destoxificar e descolorir o corante têxtil índigo carmine. Os 20 fungos foram taxonomicamente identificados por meio de análises morfológicas e moleculares e tiveram as temperaturas ótimas de crescimento avaliadas. Foram realizados ensaios individuais para descoloração e destoxificação do índigo carmine. Em adição, os fungos foram cultivados em consórcios e avaliados quanto a descoloração, fitotoxicidade e produção de enzimas ligninolíticas. Um dos consórcios foi selecionado e fungos basidiomicetos de origem marinha da costa brasileira (Peniophora sp. CBMAI 1063) e de origem terrestre da Antártica (Pholiota sp. CRM 2306) foram adicionados ao mesmo visando avaliação da descoloração, fitotoxicidade, biomassa e de metabólitos do processo degradativo. Doze isolados foram identificados no nível de gênero, para oito isolados não foi possível definir gênero, sendo inferidos dois possíveis gêneros. Dois fungos (J2B e J2C) apresentaram temperatura ótima a 15 °C, oito (J2F, D2B, D8A, D8B, J2D, J8A, D2A e D2D) a 20 °C, quatro (J2E1, J2E2, J8B1 e J8B2) a 25 °C e cinco (D2C, D2P, D8C1, D8C2 e J2A) a 30 °C. Para o isolado J2D não foi possível definir a temperatura ótima de crescimento, visto que houve crescimento em toda da área disponível em todas as temperaturas avaliadas. Os melhores resultados de descoloração foram obtidos com os isolados J2A (82%), D2C (76%), D2P (60%) e J2C (37%). Os melhores resultados de destoxificação foram obtidos com os isolados J2F (74%), J8A (49%) e D8C2 (33%). Esses fungos foram identificados como Penicillium cf. oxalicum (J2A, D2C e D2P), Leuconeurospora sp. (J2C), Geomyces/Pseudogymnoascus sp. (J2F e J8A), Aspergillus cf. sydowii (D8C2). Os isolados J2C, J2F e D8C2 foram utilizados como base para compor os consórcios, que foram diferenciados pelo Penicillium cf. oxalicum de cada consórcio J2A (consórcio 1 – C1), D2C (consórcio 2 – C2) e D2P (consórcio 3 – C3). Os consórcios C1, C2 e C3 apresentaram 48%, 63% e 57% de descoloração, respectivamente e exibiram 100% de toxicidade, não havendo detecção das enzimas ligninolíticas avaliadas. O C2 foi selecionado para estudos com os basidiomicetos, o C2 + Peniophora sp. (C2 PEN) apresentou descoloração de 40%, enquanto para o C2 + Pholiota sp. (C2 PHO) a descoloração foi de 50%. A fitotoxicidade do bioensaio conduzido com o C2 PEN foi mais baixa do que a do controle, indicando potencial de destoxificação. Uma maior biomassa fúngica foi produzida na presença do corante em comparação ao experimento controle (sem adição de corante) para todos os tratamentos. Os metabólitos de degradação observados em todos os tratamentos foram identificados como hidrocarbonetos, ácidos graxos simples e compostos nitrogenados pertencentes ao grupo de aminas graxas, os quais não estão relacionados diretamente com a degradação do corante índigo carmine. O presente trabalho evidencia a diversidade de fungos marinhos antárticos, bem como o potencial destes micro-organismos extremófilos, seja de forma individual ou em consórcio, para degradar e adsorver o corante índigo carmine. Os resultados estimulam a condução de novos estudos para elucidação dos mecanismos de degradação do corante têxtil por estes isolados. The Antarctic environment is known for its extreme conditions, and the adaptation of microorganisms to this ecological niche is a process that requires enzymatic mechanisms and diversified strategies. These strategies include production of enzymes adapted to saline conditions and with activities at low temperatures, which can be applied in environmental and industrial processes. Bioremediation is one of these areas, which microorganisms and their enzymes are being used for the degradation of environmental pollutants such as textile dyes, petroleum, and derivatives, among others. In this context, the objectives of this study were to characterize and evaluate filamentous fungi (n = 20) isolated from Antarctic marine sediments (collected during OPERANTAR XXXVII) for their ability to detoxify and decolorize the indigo carmine textile dye. The 20 fungi were taxonomically identified through morphological and molecular analyses and had their optimal growth temperatures evaluated. Individual screenings were made with all fungi to assess decolorization and detoxification of indigo carmine dye. In addition, the fungi were cultured in consortia and evaluated for decolorization, phytotoxicity and production of ligninolytic enzymes. One of the consortia was selected and evaluated with the addition of a marine (Peniophora sp. CBMAI 1063) or an antarctic (Pholiota sp. CRM 2306) basidiomycete fungi for decolorization, phytotoxicity, dry biomass and metabolites from degradative process. Twelve isolates were identified at genus level, for eight isolates were not possible to define genus, being inferred two possible genera. Two fungi (J2B and J2C) showed optimal temperature at 15 °C, eight (J2F, D2B, D8A, D8B, J2D, J8A, D2A, and D2D) at 20 °C, four (J2E1, J2E2, J8B1, and J8B2) at 25 °C and five (D2C, D2P, D8C1, D8C2, and J2A) at 30 °C. For one isolate (J2D) it was not possible to define the optimal growth temperature since there was growth in all disponible area at all temperatures. The best results of decolorization were obtained with the isolates J2A (82%), D2C (76%), D2P (60%), and J2C (37%). The best detoxification results were obtained with the isolates J2F (74%), J8A (49%), and D8C2 (33%). These fungi were identified as Penicillium cf. oxalicum (J2A, D2C, and D2P), Leuconeurospora sp. (J2C), Geomyces/Pseudogymnoascus sp. (J2F and J8A), Aspergillus cf. sydowii (D8C2). The isolates J2C, J2F and D8C2 were used as base for the tree consortia, which were differentiated by the Penicillium cf. oxalicum in each consortium J2A (consortium 1 – C1), D2C (consortium 2 – C2) and D2P (consortium 3 – C3). Consortia C1, C2 and C3 showed 48%, 63%, and 57% of decolorization, respectively, and exhibited 100% of toxicity, with no detection of ligninolytic enzymes. The C2 consortium was selected and submitted to experiments with the addition of basidiomycete fungi, the C2 + Peniophora sp. (C2 PEN) showed 40% of decolorization, while for C2 + Pholiota sp. (C2 PHO) the decolorization was 50%. The phytotoxicity of the bioassay conducted with C2 PEN was lower than that found in the control, indicating the potential for detoxification. Greater fungal biomass was produced in the presence of dye compared to the control experiment (without the addition of dye) for all treatments. The metabolites detected were identified as hydrocarbons, fatty acids, and nitrogen compounds belonging to the group of fatty amines, which are not directly related to the degradation of the indigo carmine. The present study highlights the diversity of Antarctic marine fungi, as well as the potential of these extremophile microorganisms, either individually or in a consortium, to degrade and absorb the indigo carmine dye. The results encourage further studies to elucidate the degradation mechanisms of the textile dye by these isolates. FAPESP: 2018/12098-9

Textile industry uses dyes in the dyeing processes, generating effluents with potential toxicity to the environment and humans, if not treated adequately. Biosorption is an alternative for removing dyes from aqueous matrices, being a low-cost and effective technique, also allowing the use of agroindustrial wastes. Therefore, this work aimed to evaluate the capacity to remove the direct scarlet red dye using cassava bagasse as a biosorbent, a waste widely generated in Brazil. The biosorbent was characterized according to its specific surface area. Initially, preliminary tests were performed to obtain the best conditions of pH, temperature, and speed of rotation. Kinetic and adsorption equilibrium tests were performed. Mathematical modeling was employed in order to understand the mechanisms involved in the adsorption of the dye. The cassava bagasse had a specific surface area of ​​3.012 m² g-1, with the presence of micropores. The batch biosorption tests obtained optimal operating conditions at pH 2, 50 °C and 90 rpm. In kinetics, removal of 84% was achieved in 300 min. In adsorption isotherms, the maximum monolayer adsorption capacity estimated by the Langmuir model was 25.1 mg g-1. In mathematical modeling, both Pseudo-first order, Pseudo-second order and Elovich models represent kinetic data, suggesting the occurrence of more than one mechanism in the process, whereas, in isotherms, the Redlich-Peterson and Toth models suggest a trend to the Freundlich model. In general, cassava bagasse proved to be an efficient adsorbent in removing the textile dye. La industria textil hace uso de tintes en los procesos de tintura, generando efluentes con potencial tóxico para el medio ambiente y los seres humanos, si no se tratan adecuadamente. La biosorción es una alternativa para la remoción de colorantes de matrices acuosas, siendo una técnica de bajo costo y efectiva, permitiendo también el uso de residuos agroindustriales. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo evaluar la capacidad de eliminar el tinte rojo escarlata directo utilizando bagazo de yuca como biosorbente, un residuo ampliamente generado en Brazil. El biosorbente se caracterizó en términos de su superficie específica. Inicialmente se realizaron pruebas preliminares para obtener las mejores condiciones de pH, temperatura y velocidad de rotación, y posteriormente se realizaron pruebas de equilibrio cinético y de adsorción. Se empleó un modelo matemático para comprender los mecanismos involucrados en la adsorción del tinte. El bagazo de yuca tuvo una superficie específica de 3.012 m² g-1, con presencia de microporos. Las pruebas de biosorción por lotes obtuvieron condiciones óptimas de funcionamiento a pH 2, 50 ° C y 90 rpm. En cinética, se logró una eliminación del 84% en 300 min. En las isotermas de adsorción, la capacidad máxima de adsorción de monocapa estimada por el modelo de Langmuir fue de 25,1 mg g-1. En el modelado matemático, los modelos de Pseudo-primer orden, Pseudo-segundo orden y Elovich representan datos cinéticos, lo que sugiere la ocurrencia de más de un mecanismo en el proceso, mientras que en las isotermas, los modelos de Redlich-Peterson y Toth sugieren una tendencia al Freundlich modelo. En general, el bagazo de yuca demostró ser un adsorbente eficaz para eliminar el tinte en estudio. A indústria têxtil faz uso de corantes nos processos de tingimento, gerando efluentes com potencial tóxico ao meio ambiente e seres humanos, se não tratados adequadamente. A biossorção é uma alternativa para remoção de corantes de matrizes aquosas, sendo uma técnica de baixo custo e efetiva, possibilitando ainda, o uso de resíduos agroindustriais. Portanto, esse trabalho objetivou avaliar a capacidade de remoção do corante vermelho escarlate direto utilizando como biossorvente o bagaço de mandioca, um resíduo amplamente gerado no Brasil. O biossorvente foi caracterizado quanto a sua área específica superficial. Inicialmente, testes preliminares foram realizados para obter as melhores condições de pH, temperatura e velocidade de rotação, e posteriormente, foram realizados testes cinéticos e de equilibrio de adsorção. A modelagem matemática foi empregada a fim de compreender os mecanismos envolvidos na adsorção do corante. O bagaço de mandioca apresentou área superficial específica de 3,012 m² g-1, com presença de microporos. Os ensaios de biossorção em batelada, obtiveram condições ótimas de operação em pH 2, 50 °C e 90 rpm. Na cinética, em 300 min obteve-se remoção de 84%. Nas isotermas de adsorção, a capacidade máxima de adsorção em monocamada estimada pelo modelo de Langmuir foi de 25,1 mg g-1. Na modelagem matemática, ambos os modelos de Pseudo-primeira ordem, Pseudo-segunda ordem e Elovich, representam os dados cinéticos, sugerindo ocorrência de mais de um mecanismo no processo, enquanto nas isotermas, os modelos de Redlich-Peterson e Toth sugerem uma tendência ao modelo de Freundlich. Em geral, o bagaço de mandioca mostrou-se um adsorvente eficiente na remoção do corante em estudo.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2022-03-07T12:26:47Z No. of bitstreams: 1 PDF - Fellipe Farias Crispiniano.pdf: 3008555 bytes, checksum: 19c5aa5ce0a39e20951975863af77455 (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2022-03-14T10:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Fellipe Farias Crispiniano.pdf: 3008555 bytes, checksum: 19c5aa5ce0a39e20951975863af77455 (MD5) Made available in DSpace on 2022-03-14T11:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Fellipe Farias Crispiniano.pdf: 3008555 bytes, checksum: 19c5aa5ce0a39e20951975863af77455 (MD5) Previous issue date: 2020-02-19 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The present work sought to produce an alternative adsorbent from the Sisal fiber. The material was washed and dried in an oven at two different temperatures of 60°C and 80°C. The effect of Sisal's drying temperature was evaluated by factor planning 2³. The material was activated with hydrochloric acid (HCl) and sodium hydroxide (NaOH) with a concentration of 0,1 mol.L^-1 . The adsorbents were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT - IR) and Zero Load Point (PCZ). The effect of the variables adsorbent mass, dye concentration, pH, contact time and agitation were analyzed through Box-Behnken planning. The adsorption kinetics and isotherms were studied for each adsorbent system. The adsorption kinetics followed a Pseudo-second order and the maximum adsorption capacity for the material in natura, activated with HCl and NaOH were 14.76 mg.g^-1 , 18.30 mg.g^-1 and 3.58 mg.g^1 , respectively. The Freundlich model had the highest R² values and F test ratio, being this the model that best represented the adsorption equilibrium data. It is concluded that Sisal fiber is an attractive material to be used as a bioadsorbent in the adsorption of synthetic dye. O presente trabalho buscou produzir um adsorvente alternativo a partir da fibra do Sisal. O material foi lavado e seco em estufa em duas temperaturas distintas, 60°C e 80°C. O efeito da temperatura de secagem do Sisal foi avaliado por meio do planejamento fatorial 2³. O material foi ativado com ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,1 mol.L^-1 . Os adsorventes foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformação de Fourier (FT – IR) e o Ponto de Carga Zero (PCZ). O efeito das variáveis massa do adsorvente, concentração do corante, pH, tempo de contato e agitação, foram analisados por meio do planejamento Box-Behnken. A cinética e a isotermas de adsorção foram estudadas para cada sistema adsorvente adsorbato. Foi aplicado um teste estatístico para verificar se há diferença entre o material in natura e o modificado quimicamente. Os resultados da cinética de adsorção, foram modelados por regressão não linear empregando o modelo de Pseudoprimeira ordem e Pseudosegunda ordem. Os resultados de equilíbrio, foram modelados por regressão linear, onde, se utilizou os modelos de Langmuir, Freundlich e Sips. A cinética de secagem mostrou ser mais rápida na temperatura de 80°C, onde o equilíbrio foi alcançado em 18 min. Os dados da cinética de secagem, se ajustou bem ao modelo de Newton e Midilli. O teste estatístico F, afirma que os modelos foram significativos e pode ser útil para fins preditivos. O planejamento fatorial 2³, mostrou que a temperatura de secagem é significativa para o processo de adsorção. O planejamento Box-Behnken mostrou que as variáveis de controle são significativas para o processo de adsorção. A cinética de adsorção seguiu uma cinética de Pseudosegunda ordem e a capacidade máxima de adsorção para o material in natura, ativado com HCl e NaOH foram 14,76 mg.g^-1 , 18,30 mg.g^1 e 3,58 mg.g^-1 , respectivamente. O modelo de Freundlich, teve os maiores valores de R² e razão teste F, sendo este o modelo que melhor representou os dados de equilíbrio de adsorção. Conclui-se que a fibra do Sisal é um material atrativo para ser utilizado como bioadsorvente na adsorção de corante sintético.

RESUMO As indústrias têxteis, durante o processo de tingimento, liberam uma grande quantidade de corantes na água. Além do seu efeito visual e seus impactos adversos em relação à fotossíntese e demanda química de oxigênio, muitos corantes sintéticos são tóxicos, recalcitrantes, mutagênicos e carcinogênicos. Dessa forma, novas alternativas de tratamento dos efluentes gerados, menos agressivas ao meio ambiente, de baixo custo e renováveis tem sido buscadas, como o uso de resíduos agroindustriais lignocelulósicos, como adsorventes de corantes. Neste estudo, cana-de-açúcar e fibras de coco foram estudadas quanto à capacidade de adsorver o corante Remazol Brilliant Blue BB e investigar os efeitos do tempo, pH, quantidade de material adsorvente e concentração de corante na adsorção do corante. O melhor tempo de adsorção foi de 24 h para fibra de coco e 12 h para fibra de cana-de-açúcar. Para ambas as fibras, o pH ótimo para a adsorção do corante foi 2, e o uso de 20 g L-1 de fibra foi o mais efetivo para remover 50-200 mg L-1 de Remazol Brilliant Blue BB, com porcentagens de adsorção acima 90,50% observados para ambas as fibras. ABSTRACT The textile industries, during the dyeing process, release a large amount of dyes in the water. In addition to its visual effect and its adverse impacts on photosynthesis and chemical oxygen demand, many synthetic dyes are toxic, recalcitrant, mutagenic and carcinogenic. In this way, new alternatives of treatment of the generated effluents, less aggressive to the environment, of low cost and renewable have been sought, as the use of lignocellulosic agricultural residues, like dyes adsorbents. In this study, sugar cane and coconut fibers were studied for their ability to adsorb Remazol Brilliant Blue BB dye, and the effects of time, pH, amount of adsorbent material and dye concentration on dye adsorption were investigated. The optimal adsorption time was 24 h for coconut fiber and 12 h for sugar cane fiber. For both fibers, the optimal pH for the adsorption of dye was 2, and the use of 20 g L-1 of fiber was the most effective for removing 50-200 mg L-1 of Remazol Brilliant Blue BB, with adsorption percentages of above 90.50% observed for both fibers.

Os azo corantes, como o Disperse Red 343 (DR343) representam a mais importante classe de corantes têxteis, além de serem amplamente utilizados na indústria farmacêutica e alimentícia. Presentes em águas residuárias industriais e domésticas, estas moléculas são resistentes aos tratamentos convencionais de efluentes e podem, eventualmente, gerar produtos ainda mais tóxicos que os corantes originais. Os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido empregados a fim de aumentar a biodegradabilidade ou mineralizar substâncias de difícil tratamento, reduzindo sua toxicidade e os riscos inerentes ao lançamento de poluentes no meio ambiente. Objetivo: Avaliar a ecotoxicidade e otimizar as condições de decomposição do azo corante têxtil DR343 utilizando reações do tipo Fenton e Fenton-like. Metodologia: Os processos oxidativos foram estudados utilizando planejamento fatorial do tipo Box Behnken Design (BBD), e a otimização das condições de reação foi realizada pela aplicação da função de desejabilidade. O pH do meio, o tempo de reação, as concentrações de ferro [Fe 2+ ] (Fenton) e [Fe 3+ ] (Fenton-like), assim como de agente oxidante [H 2 O 2 ] foram utilizadas como variáveis independentes no planejamento. As respostas estudadas foram a remoção do DR343, a concentração de peróxido de hidrogênio residual [H 2 O 2residual ] e a mortalidade de Artemia salina. A toxicidade do corante não-tratado foi avaliada em diferentes organismos (sementes de alface, Artemia salina e embriões de zebrafish). As amostras tratadas sob condições ótimas foram submetidas aos mesmos protocolos. Resultados: A remoção do azo corante esteve na faixa de 5,8% a 100%, sendo afetada somente pela concentração de catalisador [Fe 2+ /Fe 3+ ] em ambos os processos. Por outro lado, o tempo de processo teve efeito significativo na mortalidade de A. salina em amostras submetidas ao processo Fenton, o que sugere formação de subprodutos de oxidação tóxicos no começo do processo, seguido pela mineralização das amostras. Condições ótimas para a reação de Fenton incluíram [Fe 2+ ] de 0,33 mmol.L -1 e [H 2 O 2 ] de 4,50 mmol.L -1 . Nessas condições, observou-se decomposição de 100% do corante em 16,1 minutos. Por outro lado, as condições ótimas do processo Fenton-like incluíram [Fe 3+ ] de 0,25 mmol.L -1 e [H 2 O 2 ] de 0,54 mmol.L -1 . Sob essas condições observou-se a decomposição total do corante em apenas 9,2 minutos. Não foi detectada [H 2 O 2residual ] em ambos os processos otimizados. Nenhum efeito fitotóxico significativo foi observado nas dispersões do corante não-tratado, tampouco após o tratamento em ambos os processos. No caso dos ensaios com A. salina, observou-se diferenças entre os dois processos. As amostras tratadas por Fenton-like não apresentaram toxicidade significativa, enquanto que o processo Fenton induziu mortalidade significativa para esse organismo. Amostras tratadas sob condições ótimas, oriundas de ambos os métodos, não induziram efeitos letais ou subletais aos embriões e larvas de zebrafish. Foi observada redução de carbono orgânico total de 52,0% e 34,8% para Fenton e Fenton-like, respectivamente. Conclusões: O corante não-tratado não apresentou fitotoxicidade, assim como não gerou efeitos tóxicos significativos nos embriões de zebrafish. Ambos os processos estudados podem ser utilizados com sucesso para decompor o corante DR343 em água, entretanto, a reação de Fenton, apesar de obter melhores índices de mineralização, produziu subprodutos mais tóxicos quando comparado ao processo Fenton-like. Azo dyes represent the most important class of textile dyes, being widely used in the pharmaceutical and food industry. These molecules are present in domestic and industrial wastewater, and are resistant to conventional effluent treatment eventually producing more toxic products than the original dyes. Advanced oxidative processes (AOPs) have been implemented in order to decompose or mineralize substances that are difficult to treat, reducing their toxicity and the inherent risks of releasing pollutants into the environment. Objective: To study the ecotoxicity and optimize the operational conditions in the decomposition of textile azo dye DR343 using Fenton and Fenton-like reactions. Method: Oxidative processes were studied using the factorial design Box-Behnken Design (BBD), and the optimization of the reaction conditions was performed by applying the desirability function. The pH of the medium, the reaction time, the concentrations of iron [Fe 2+ ] (Fenton) and [Fe 3+ ] (Fenton-like) as well as the oxidizing agent [H 2 O 2 ] were used as independent variables in the planning. The responses studied were the removal of DR343, the concentration of residual hydrogen peroxide [H 2 O 2residual ] and the mortality of Artemia salina. The toxicity of the untreated dye was evaluated in different organisms (lettuce seeds, Artemia salina and zebrafish embryos). Samples treated under optimal conditions were submitted to the same protocols. Results: The dye removal was in the range of 5.8% to 100%, being affected only by the concentration of catalyst [Fe 2+ /Fe 3+ ] in both processes. On the other hand, the process time had a significant effect on the mortality of A. salina in samples submitted to the Fenton process, which suggests formation of toxic oxidation byproducts at the beginning of the process, followed by the mineralization of the samples. Optimum conditions for the Fenton reaction included [Fe 2+ ] of 0.33 mmol.L -1 and [H 2 O 2 ] of 4.50 mmol.L -1 . Under these conditions, 100% of the dye decomposition was observed in 16.1 minutes. On the other hand, the optimal conditions of the Fenton-like process included [Fe 3 + ] of 0.25 mmol.L -1 and [H 2 O 2 ] of 0.54 mmol.L -1 . Under these conditions total dye decomposition was observed in only 9.2 minutes. No [H 2 O 2residual ] was detected in both optimized processes. No significant phytotoxic effects were observed on the untreated dye dispersions, nor after treatment in both procedures. In the case of the A. salina assays, differences between the two processes were observed. Samples treated by Fenton-like did not show significant toxicity, whereas the Fenton process induced significant mortality for this organism. Samples treated under optimal conditions, from both methods, did not induce lethal or sublethal effects on zebrafish embryos. Total organic carbon reduction of 52.0% and 34.8% was observed for Fenton and Fenton-like, respectively. Conclusion: Both the studied processes can be successfully used to decompose the DR343 dye in water, however, the Fenton reaction, despite obtaining better mineralization rates, produced more toxic by-products when compared to the Fenton-like process. The untreated dye did not show phytotoxicity, nor did it generate significant effects on zebrafish embryos.

RESUMO Os objetivos deste trabalho foram estudar o potencial de descoloração do corante Azul Brilhante de Remazol R (RBBR) por cinco isolados de leveduras identificados como OJU2, SJL6, SF5, SJ10 e SJU5, otimizar as condições de crescimento das leveduras e verificar a toxicidade do produto obtido após a descoloração. Para isso, foram realizados ensaios em batelada variando os seguintes parâmetros: pH (2 a 8), concentração de glicose (0 a 3%), concentração do corante (25 a 100 ppm) e temperatura (20 a 40ºC). As leveduras mostraram capacidade de descolorir o RBBR com eficiência entre 80 e 93%, depois de 24 horas. A melhor condição para descoloração do RBBR ocorreu em pH ácido, 2% de glicose, 25 ppm do corante e 25ºC. Com os ensaios com Artemia salina, foi observado diminuição da toxicidade após tratamento com os isolados SJ10 e SJU5, depois de 120 horas de incubação. ABSTRACT This research aimed to study the potential for decolorization of the Brilliant Blue dye Remazol R (RBBR) by five yeasts, identified as OJU2, SJL6, SF5, SJ10 and SJU5, optimize the conditions of growth of these yeasts and verify the toxicity of the product obtained after decolorization. For this purpose, tests were performed in batch in varying parameters: pH (2 to 8), glucose concentration (0 to 3%), dye concentration (25 to 100 ppm) and temperature (20 to 40ºC). The yeasts showed ability to decolorize RBBR by biodegradation with rates ranging between 80 and 93% after 24 hours. The optimal conditions for decolorization were acid pH, glucose 2%, 25 ppm dye concentration and 25ºC. After the toxicity tests with Artemia salina, decreased toxicity was observed following treatment with isolated SJU5 and SJ10, after 120 hours incubation.

RESUMO Os efluentes têxteis liberam grandes quantidades de resíduos de corantes no meio ambiente, poluindo e alterando todo o ecossistema aquático. Além da poluição visual os compostos possuem alta toxicidade, quando não tratado corretamente podem gerar bioacumulação na biota. A levedura Saccharomyces cerevisiae, comumente utilizada como biocatalizador nas indústrias, é um possível adsorvente, devido à estrutura química composta pela parede celular, contendo grupos amino sítio ativo de possíveis interações com os grupamentos sulfônicos pertencentes aos corantes reativos, cuja comercialização compreende em escala mundial. Para tanto, foi realizado um estudo de remoção do corante reativo Direct Orange 2GL pelo método de adsorção, utilizando analises em espectrofotômetro de UV-Vis, mediante a diferentes concentrações de biomassa de S. cerevisiae e valores de pH em solução. O experimento foi analisado a partir do gráfico de isotermas de adsorção, visando à capacidade máxima de adsorção do corante na parede celular da levedura a partir do tratamento matemático usando como modelo as equações de Langmuir e Freundlich e suas linearizações. Os experimentos ressaltaram os possíveis mecanismos de interações químicas, entre adsorbato/adsorvente, podendo apresentar formação em monocamadas ou multicamadas a partir do coeficiente de correlação relativo mediante a influência do valor de pH. As analises em espectrofotômetro UV-Vis, exibiram eficiência no decréscimo dos valores de absorvância em relação ao valor no pico de onda máximo, com resultados de 0,063 absorvância, sendo este um valor aceitável para o padrão de absorvância permitido no descarte de corante. Desse modo, a utilização de biomassa de S. cerevisiae propicia resultados relevantes mesmo a baixas concentrações desde que ajustado os valores de pH em solução. ABSTRACT The textile effluents release large amounts of dye waste in the environment, polluting and altering the whole aquatic ecosystem. Besides the visual pollution compounds have high toxicity, if not treated properly can generate bioaccumulation in biota. The yeast Saccharomyces cerevisiae, commonly used as a biocatalyst in industries is a possible adsorbent due to the chemical structure composed of the cell wall containing amino groups, active site location of possible interactions with sulfonic groups belonging to reactive dyes, which marketing worldwide. This way, it was performed to removal study of reactive dye Direct Orange 2GL by adsorption method using a spectrophotometer analysis of UV-Vis to the different biomass concentrations ofS. cerevisiae and pH values in solution. The experiment was analyzed from the adsorption isotherms graphic, aiming at maximum capacity dye adsorption on the cell wall of the yeast by the mathematical treatment using as a model the equations of Langmuir and Freundlich and its linearization. The experiments pointed out the possible mechanisms of chemical interactions between the adsorbate/adsorbent may show forms of monolayers or multilayers by the correlation coefficient concerning on the influence of the pH. The analysis in UV-Vis spectrophotometer, showed efficiency in the decrease in absorbance values relative to the value at of maximum wavelength, with results of the 0.063 absorbance, which is an acceptable value for the standard absorbance allowed the dye disposal. So, the use of biomass S. cerevisiae provides relevant results even at low concentrations since the pH adjusted solution.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais In this work the lignin from the process Dedini s Rapid Hydrolysis (LD) was chemically modified by a carboxymethylation reaction that resulted in an anionic polyelectrolyte called carboxymethyl lignin (CMLD). The CMLD proved capable of complexing with metals in aqueous solution to form metallic aggregates (insoluble in water) Al3+ (CML-Al) and Mn2+ (CML-Mn). The CMLD, CML-Al and CML-Mn were characterized by measurements of Surface Area and Porosity, Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Electron Microscopy (SEM). The CML-Al and the CML-Mn were used for removal of the reactive dye Procion Blue MX-R (PB) from aqueous solutions. Measurements of the pH of the isoelectric point (pHPZC) were determined for CML-Al and CML-Mn. The optimum pH established and the contact time were 2,0 and 5 hours, respectively. The kinetic and equilibrium data fit together better in the general order kinetic model and the isotherm model of Liu. The values obtained for the maximum adsorption capacity of CML-Al and CML-Mn at 25°C were 73,52 and 55,16 mg.g-1, respectively. Four cycles of adsorption/desorption experiments were performed attaining regenerations of up to 98.33% (CML-Al) and 98.08% (CML-Mn) from dye-loaded adsorbents, using 50% acetone + 50% of 0,05 mol L-1 NaOH. The CML-Al removed 93.97% while the CML-Mn removed 75.91% of dyes present in solutions simulating the effluent from textiles. The use of residues from biomass such as lignin for the production of new materials shows a promising way in the application of these biomaterials in various areas including as adsorbents. Neste trabalho a lignina proveniente do processo Dedini Hidrólise Rápida® (LD) foi quimicamente modificada por uma reação de carboximetilação que resultou no polieletrólito aniônico denominado carboximetil lignina (CMLD). A CMLD mostrou ser capaz de complexar com metais em solução aquosa formando agregados metálicos (insolúveis em água) de Al3+ (CML-Al) e Mn2+(CML-Mn). A CMLD, o CML-Al e o CML-Mn foram caracterizados por Medidas de Área Superficial e Porosidade, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O CML-Al e o CML-Mn foram utilizados para a remoção do corante têxtil Azul de Procion MX-R (PB) a partir de soluções aquosas. Medidas do pH do ponto isoelétrico (pHPZC) foram determinados para o CML-Al e o CML-Mn. O pH ótimo estabelecido e o tempo de contato foram de 2,0 e 5 horas, respectivamente. Os dados cinéticos e de equilíbrio se encaixaram melhor no modelo cinético de ordem geral e no modelo de Isoterma de Liu. Os valores obtidos para a capacidade máxima de adsorção do CML-Al e do CML-Mn a 25°C foram de 73,52 e 55,16 mg.g -1 ,respectivamente. Foram realizados experimentos com quatro ciclos de adsorção/dessorção onde obteve-se os valores de regeneração do adsorvente de 98,33% para o CML-Al e 98,08% para o CML-Mn. usando uma solução 50% de acetona e 50% de NaOH 0,05 mol.L-1. O CML-Al removeu 93,97% enquanto que o CML Mn removeu 75,91 % de corantes presentes em soluções que simulavam os efluentes de indústrias têxteis. O aproveitamento de resíduos proveniente de biomassa como a lignina para a produção de novos materiais mostra um caminho promissor na aplicação destes biomateriais em diversas áreas inclusive como adsorventes. Doutor em Química

Orientador: Peterson Bueno de Moraes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: A indústria têxtil gera elevados volumes de efluentes com alta carga orgânica e compostos recalcitrantes, os quais são tratados por sistemas baseados em processos físicos, químicos e biológicos convencionais. Entretanto, o caráter não destrutivo dos tratamentos convencionais representa um sério problema no setor. Nos últimos 20 anos, os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm estado em evidência devido à sua capacidade em degradar inúmeros compostos orgânicos contidos em águas e efluentes. Uma grande quantidade de trabalhos utilizando luz UV a partir de lâmpadas de vapor de mercúrio tem resultado em elevada eficiência de degradação de substratos recalcitrantes incluindo efluentes têxteis; entretanto, demandam elevado consumo de energia elétrica, encarecendo o tratamento. Em contrapartida, o surgimento de Diodos Emissores de Luz Ultravioleta (LED UV) abre novas fronteiras de aplicação no campo de tratamento de águas residuárias, quanto a custo, operacionalidade e tamanho dos sistemas. Nesse trabalho estudou-se a degradação de um efluente têxtil simulado contendo o corante Remazol Azul Brilhante (C.I. Reactive Blue 19) através de processos eletroquímicos e fotoeletroquímicos que utilizam LED UV, utilizando-se dois reatores: um operando em batelada contendo o fotocatalisador TiO2 e o outro, em fluxo, contendo um cátodo (tela cilíndrica de aço-inoxidável), um tubo de quartzo contendo os LED UV e o Anodo Dimensionalmente Estável (ADE 70%TiO2/30%RuO2). Os resultados demonstraram que, no reator de bancada, a eficiência de remoção de cor foi de 100% para concentração inicial de 50 mg L-1 do corante, em 24 horas de tratamento. No reator em fluxo, utilizando Na2SO4 como eletrólito, o processo eletrolítico resultou em eficiência de 65%; o fotoeletrocatalítico, em 68%, operando a 750 L h-1 e em 57,3 mA cm-2. Quando foi utilizado o eletrólito NaCl, obteve-se remoção de 100% da cor em 5 minutos de tratamento a 750 L h-1, independente da concentração inicial do corante utilizada (50 mg L-1 ou 100 mg L-1), da concentração do eletrólito (0,05 M ou 0,1 M), da densidade de corrente (14,3 mA cm-2 , 28,7 mA cm-2 ou 57,3 mA cm-2) e do processo utilizado Abstract: The textile industry generates large amount of wastewater containing significant organic load and recalcitrant compounds, which in most cases are treated by conventional systems involving physical, chemical and biological processes, the latter represented mainly by activated-sludge treatment. However, the non-destructive profile of conventional treatments is a serious problem for textile-based industry. Over the past 20 years, the study of Advanced Oxidation Processes (AOP) has been carried out due to its high capacity degradation of numerous organic pollutants contained in waters and wastewaters. Research using UV light from mercury vapor lamps usually has resulted in high efficiency degradation of recalcitrant substrates including textile effluents but requires high electrical power consumption besides other drawbacks. In contrast, the emergence of Ultraviolet Light Emitting Diodes (UV LED) opens new perspectives for application on wastewater treatment, concerning efficiency, footprint and costs of the systems. In this work we studied the degradation of a simulated wastewater containing a textile dye, Remazol Brilliant Blue (C.I. Reactive Blue 19) through electrochemical and photoelectrochemical processes using UV LED as ultraviolet radiation source. The experimental apparatus consisted of two systems: the first, a bench-scale reactor containing TiO2 photocatalyst (P25 DEGUSSA) in solution, and another pilot-scale system operated in batch recirculation mode composed of an tubular stainless-steel screen cathode, a quartz tube containing the UV LED and a oxide-coated titanium anode (DSA©30%TiO2/70%RuO2). The results showed total decolorization of a solution containing 50 mg L-1 of RB in 24-hour treatment in the bench-scale reactor. Tests on flow reactor using Na2SO4 as supporting electrolyte resulted in 65% of color removal using electrolytic process and 68% for photoelectrocatalytic process operating at 750 L h-1 and 57.3 mA cm-2. In experiments using the electrolyte NaCl it was obtained 100% in the color degradation within 5 minutes of treatment at 750 L h-1, regardless of the: initial concentration of dye used (50 mg L-1; 100 mg L-1), concentration of the electrolyte (0.05 M; 0.1 M) and current density value (14.3; 28.7; 57.3 mA cm-2) Mestrado Tecnologia e Inovação Mestra em Tecnologia

Orientador: Prof.ª Dr.ª Camila da Silva Coorientador: Prof. Dr. Lúcio Cardozo Filho Dissertação(mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2013 O elevado consumo de água na indústria têxtil, que estima, para cada quilograma de tecido têxtil processado, um consumo entre 100 a 150 litros de água, reforça a necessidade de processos alternativos. A tecnologia dos Líquidos Iônicos (LIs), objeto deste estudo, é um avanço recente e se destaca na substituição de solventes orgânicos em diversas áreas com boas perspectivas de aplicação a curto prazo. Dentro deste contexto, o presente trabalho visou à síntese de Líquidos Iônicos Próticos (LIPs), a partir da base catiônica metil monoetanolamina em adição às soluções aniônicas, variando a cadeia alquila dos ácidos acético, propanoico, butírico e pentanoico, bem como a medida de dados de solubilidade de corantes têxteis de diferentes classes (ácido, disperso e reativo) nos LIPs sintetizados. A identificação dos compostos foi comprovada através da técnica de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Para os LIPs sintetizados determinou-se o teor de água, densidade, viscosidade, termogravimetria (TGC/DSC) e condutividade. Os resultados comprovaram similaridade com os dados reportados na literatura. Na determinação da solubilidade, foi elaborado um aparato experimental com aquecimento e agitação mecânica, proporcionando uma homogeneidade na mistura saturada entre o LIP e corante. A determinação da solubilidade foi realizada em espectrofotômetro UV-VIS, utilizando dados de calibração obtidos a partir de soluções com diferentes concentrações dos corantes em estudo na base catiônica metil monoetanolamina. O teor de água interferiu nos valores obtidos para os corantes ácido e reativo, que possuem grupos solubilizantes de água em sua estrutura química, o que não ocorre para o corante disperso. O aumento do grupo alquila no ânion não influenciou na solubilidade dos corantes. Os resultados obtidos são promissores na aplicação de LIPs como solventes em processos de tingimento têxtil The high consumption of water in the textile industry, which is estimated for each kilogram of textile processed, a consumption between 100 to 150 liters of water, reinforces the need for alternative processes. The technology of ionic liquids (ILs) the object of this study, is a recent advance and it stands out in replacement of organic solvents in a variety of areas with good prospects for short-term implementation. Within this context, the present work aimed the synthesis of ionic liquids protics (ILPs), from the base cation methyl monoethanolamine in addition to solutions ranging from the anionic alkyl chain of the acetic acid, propionic acid, butyric acid and pentanoico, as well as the measure of solubility data of textile dyes of different classes (acid, disperse and reactive) in ILPs synthesized. The identification of the compounds was demonstrated through the technique of Nuclear Magnetic Resonance (NMR). It was determined the water content, the density, the viscosity, the thermogravimetry (TGC/DSC) and the conductivity for the ILP synthesized. The results have verified similarity with the data reported in the literature. In the determination of solubility was made out an experimental apparatus with heating and mechanical agitation providing a homogeneity in the saturated mixture between the ILP and the dye. The determination of solubility was performed in UV-VIS spectrophotometer, using calibration data obtained from solutions with different concentrations of the dyes in study in base of cation methyl monoethanolamine. The water content has interfered in the values obtained through the acid and reactive dyes, which has water solubilising groups in their chemical structure, which does not occur for the dispersed dye. The increase in the group alkyl in the anion has not influenced the solubility of the dyes. The results gotten are promising for the application of the ILP as solvent in processes of dyeing textiles

The present work consisted in the preparation of a ceramic filter, based on a reticulated porous ceramic, used as support for a catalyst with perovskite structure. The interest in these oxides is related to the easy modification of its catalytic properties, as a function of the adequate cation selection as well as to its high temperature stability. The ceramic filter was developed using an aqueous suspension containing natural raw materials (quartz, feldspar and kaolin) impregnated on a polymeric sponge. As catalyst, SrSnO3 was used in pure form or doped with 10 % of Ni (replacing Sr2+, Sn4+ or both), obtained by the polymeric precursor method. The filter was impregnated for 12 h in solution (SrSnO3), with 1, 3 and 5 baths, dried and sintered in O2 (350 oC) and air (700 oC) atmospheres, leading to the formation of the SrSnO3 film on the filter. Samples of pure and impregnated filters (SrSnO3:Ni) were characterized by Xray florescence, X-ray diffraction (XRD), Confocal Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, scanning electronic microscopy and EDS (energy dispersive spectroscopy). XRD results for the pure filter presented quartz and mulite. For the supported filter, the presence of the perovskita phase was confirmed, being observed the crystallinity decrease with doping. SEM showed the non homogeneous formation of the film deposited on the filter. Broad bands in Raman and infrared spectra were not easily identified due to superposition of the filter and film peaks. In spite of this, it was possible to observe the Ni2+ presence in Sn4+ site in all samples. Ni2+ doping led to a short and long range disorder, confirmed by Raman and XRD. According to the photocatalytic tests, it was observed that the system filter:film, the so called catalytic filter, presented photocatalytic activity in the discoloration and degradation of the yellow remazol dye, while photolysis and the of the pure filter led only to the discoloration, with a higher half life. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O presente trabalho consistiu na preparação de um filtro cerâmico catalítico, com base em uma cerâmica porosa reticulada usada como suporte para um catalisador com estrutura perovskita. O interesse nesses óxidos é devido à fácil modificação das suas propriedades catalíticas, em função da adequada seleção do cátion e também à sua estabilidade a altas temperaturas. O filtro cerâmico foi desenvolvido utilizando uma suspensão aquosa contendo matérias primas naturais (quartzo, feldspato e caulim) impregnada sobre uma espuma polimérica. Como catalisador foi utilizado o SrSnO3 dopado com 10% Ni (em lugar do Sr2+ , do Sn4+ e em ambos), obtido pelo método dos precursores poliméricos. O filtro foi impregnado por 12 h na solução (SrSnO3), com 1, 3 e 5 banhos, seco e posteriormente queimado em O2 (350 0C) e ar (700 0C), para formação do filme de SrSnO3 sobre o filtro. As amostras do filtro puro e impregnado (SrSnO3:Ni) foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman confocal, espectroscopia na região do infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura e EDS (espectroscopia de energia dispersiva). O resultado de DRX para o filtro puro apresentou as fases quartzo e mulita. Para o filtro suportado foi confirmada a presença da fase perovskita, sendo que com a dopagem observa-se diminuição na cristalinidade do filme a longo alcance. O MEV mostrou a deposição do filme sobre o filtro de forma não homogênea. As bandas alargadas (Raman e IV) não são identificadas facilmente, devido à sobreposição de picos tanto da matriz como do filme. Entretanto, é possível observar a entrada do Ni2+ no sítio do Sn4+ em todas as amostras. Com a introdução do Ni2+ no sistema observa-se uma desorganização a curto e longo alcance, confirmado no Raman e DRX. A partir dos testes fotocatalíticos, foi observado que o conjunto filtro:filme que chamamos de filtro catalítico mostrou atividade fotocatalítica na descoloração e na degradação do corante remazol amarelo, enquanto a fotólise e o uso do filtro puro permitem apenas a descoloração e com maior tempo de meia vida.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia C Cervelin.pdf: 689466 bytes, checksum: b74333db0911dc152167518d0ffcac74 (MD5) Previous issue date: 2010-02-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Among the main contributors to the contamination of water by industrial waste is the textile industry. The textile sector is a major producer of chemicals, such as colors, and generator large volumes of effluent. The textile dye is a product of high toxicity, and most of them are considered carcinogenic. Thus the removal of dyes in industrial effluents is of great interest, since such contaminants can affect water clarity, the solubility of gases in receiving bodies and change the processes of photosynthesis. In addition there are technologies for the removal of dye of effluent, such as activated charcoal, few studies have examined the ability of dye removal by biological origin, which would decrease the cost of treating this waste. Thus the process of biosorption used in this study was to investigate the application of macrophyte Salvinia sp. in nature and pre-treated in a basic with NaOH, and an acid with H3PO4, as low cost biosorbent for the removal of dye Blue 5G. The effect of pH and temperature was investigated in the biosorption process and proved to be variables that affect the ability to remove the dye solution. The adsorption data were adjusted to balance using the kinetic models of pseudo-first order and pseudo-second order. The models of adsorption isotherms of Langmuir, Freundlich and Sips were used to describe the experimental data of equilibrium of biosorption process. The thermodynamic parameters of biosorption process were obtained. The results showed that the balance of the system was reached in approximately 48 hours of contact, with removal of dye Blue 5G of 98.35% for the Salvinia sp. in nature, at pH 1 and temperature of 60°C and 97.06% for the Salvinia sp. pre-treated with NaOH, 96.42% for the Salvinia sp. pre-treated with H3PO4 at a temperature of 45°C. The model of pseudo-second order showed satisfactory fit with experimental data. Among the models studied, the Langmuir isotherm described excellently the experimental data for the three biomasses studied, with maximum adsorption capacity of 24.26 mg/g at 30°C for biomass pre-treated in basic mean. The study of thermodynamic parameters of biosorption of dye Blue 5G showed that biosorption is endothermic nature and has a great affinity between the biomass and dye. This study found that the biomass of macrophyte Salvinia sp. pré-treated with NaOH has potential application in the removal of reactive dye Blue 5G, as alternative adsorbent and low cost. Entre os principais contribuintes para a contaminação de águas por resíduos industriais pode-se citar a indústria têxtil. O setor têxtil é conhecido pela elevada utilização de produtos químicos, como os corantes, e gerador de grandes volumes de efluente. O corante têxtil é um produto de alta toxicidade, sendo que em sua maioria são considerados carcinogênicos. Desta forma a remoção de corantes em efluentes industriais é de grande interesse, uma vez que esse contaminante pode afetar a transparência da água, a solubilidade dos gases nos corpos receptores e alterar os processos de fotossíntese. Mesmo com variadas tecnologias para remoção de corante do efluente, como carvão ativado, são raros os estudos que tem analisado a capacidade de remoção de corantes por origem biológica, o que diminuiria os custos de tratamento desse resíduo. Desta forma o processo de biossorção empregado neste trabalho teve por objetivo investigar a aplicação da macrófita Salvínia sp. in natura, e pré-tratada em meio básico com NaOH, e em meio ácido com H3PO4, como biossorvente de baixo custo para a remoção do corante comercial reativo Azul 5G. O efeito do pH e da temperatura foi investigado no processo de biossorção e mostraram ser variáveis que afetam a capacidade de remoção do corante da solução. Os dados de adsorção de equilíbrio foram ajustados empregando os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. Os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir, Freundlich e Sips foram utilizados para descrever os dados experimentais de equilíbrio do processo de biossorção. Os parâmetros termodinâmicos do processo de biossorção foram obtidos. Os resultados demonstraram que o equilíbrio do sistema foi atingido em aproximadamente 48 horas de contato, com remoção de corante Azul 5G de 98,35% para a Salvínia sp. in natura e 97,06% para a Salvinia sp. pré-tratada com NaOH, em pH 1 e temperatura de 60°C, e remoção de 96,42% para a Salvínia sp. pré-tratada com H3PO4 em temperatura de 45°C. O modelo de pseudo-segunda ordem apresentou ajuste satisfatório com os dados experimentais. Entre os modelos estudados, a isoterma de Langmuir e Sips descreveram satisfatoriamente os dados experimentais para as três biomassas estudadas, apresentando capacidade máxima de adsorção de 24,26 mg/g e 24,83 mg/g, para Langmuir e Sips, respectivamente, à temperatura de 30°C para a biomassa pré-tratada em meio básico. O estudo dos parâmetros termodinâmicos de biossorção do corante Azul 5G demonstrou que a biossorção é de natureza endotérmica e demonstra grande afinidade entre a biomassa e o corante. Este estudo verificou que a biomassa da macrófita Salvínia sp. pré-tratada com NaOH apresenta potencial de aplicação na remoção do corante reativo Azul 5G, como adsorvente alternativo e de baixo custo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:01:10Z : No. of bitstreams: 1 ventura_bc_dr_rcla.pdf: 1747414 bytes, checksum: d6fd71edeabed9a63deeb67289ab785e (MD5) Os azocorantes são substâncias químicas extremamente utilizadas em indústrias têxteis que podem induzir mudanças no material genético de organismos expostos, mesmo que essas alterações no DNA não se expressem de imediato. Foram avaliadas as citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade de diferentes concentrações (1, 10, 100 e 1000 mg/L – na ausência dos microorganismos – e 50 e 200 mg/L – na presença dos microorganismos) do azocorante Black Dye Commercial Product (BDCP), antes e após tratamentos de biodegradação por diversos microrganismos (1. “Pool” de bactérias heterotróficas provenientes de uma estação de tratamento biológico de efluentes, 2. Levedura Candida viswanathii, e 3. Fungo Basidiomiceto Phanerochaete chrysosporium), por meio de diferentes técnicas citogenéticas (coloração convencional, bandamento C, bandamento RON, bandamento por fluorocromos base-específicos CMA/DAPI e hibridação in situ fluorescente – FISH) aplicadas sobre o organismo teste Allium cepa. Pela técnica citogenética de coloração convencional, foi possível verificar que o corante, com e sem ação microbiana, induziu apoptose, necrose, células micronucleadas, aberrações cromossômicas e alterações nucleares. As aberrações cromossômicas e alterações nucleares foram visualizadas em todos os estágios do ciclo celular: na intérfase foram observados brotos nucleares e células poliplóides; na prófase, perdas de material genético; na metáfase, aderências cromossômicas, perdas cromossômicas, C-metáfases e poliploidias; na anáfase e telófase, multipolaridades, pontes e perdas cromossômicas. Os brotos nucleares apareceram com maior freqüência nas células submetidas aos testes do azocorante tratado com microorganismos, sendo que esse tipo de alteração deve estar associado à presença dos metabólitos do corante. As freqüências de micronúcleos... Azo dyes are chemical substances extremely used by textile industries that may induce changes in the genetic material of exposed organisms, even if these changes in the DNA do not express themselves immediately. Cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity evaluations of the different azo dye (BDCP) concentrations were performed (1, 10, 100 e 1000 mg/L – without microorganisms – and 50 and 200 mg/L – with microorganisms), before and after biodegradation tests, using different microorganisms (1. Heterotrofic bacteria ”pool” proceeding from an effluent biological treatment station, 2. Candida viswanathii - Yeast, and 3. Phanerochaete chrysosporium - Basidiomicet Fungi), by means the different cytogenetical assays (conventional staining, C-banding, RON-banding, CMA/DAPI banding and fluorescent in situ fluorescent hybridization), using Allium cepa as test organism. By the conventional staining cytogenetic assay, it was possible to verify that the azo dye induced apoptosis, necrosis, micronuclei, chromosome aberrations and nuclear alterations. The chromosome aberrations and nuclear alterations were visualized in all phases of the cell cycle: in the interphase were observed nuclear buds and polyploidizated cells; in the prophase were observed genetic material losses; in the metaphase were observed chromosome adherences, chromosome losses, C-metaphases and polyploid cells; and in the anaphase and telophase were observed multipolar cells, chromosome bridges and chromosome losses. The frequencies of nuclear buds were the higher when the cells had been submitted to the azodye treated with microorganisms, suggesting that this kind of alteration must be associated to the presence of the azodye metabolites. The micronuclei and chromosome breaks frequencies... (Complete abstract click electronic access below)

Ferric chloride as a new activating agent was used to obtain activated carbons from agroindustrial waste. This material was prepared at three temperatures of pyrolysis, 200, 280 and 400 oC. The carbonaceous materials obtained after the activation processes showed high specific surface areas (BET), with values higher than 900 m2 g-1. The materials showed different behaviors in the adsorption of methylene blue dye and reactive red textile dye in water solutions. An important fact in the use of FeCl3 as an activating agent is that the activation temperature is at 280 oC, well below of those commonly employed in chemical or physical activations described in the literature.