64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental

Avaliação da biossorção do íon ferro utilizando biomassa fúngica de Aspergillus niger

Hyago Willes Barros Lima 1 José Fábio França Orlanda 2

1. Estudante de Iniciação Científica - Laboratório de Biotecnologia Ambiental (LABITEC), Universidade Estadual do Maranhão, Campus de Imperatriz 2. Prof. DSc./Orientador - Laboratório de Biotecnologia Ambiental (LABITEC), Universidade Estadual do Maranhão, Campus de Imperatriz

INTRODUÇÃO:

Devido ao crescimento da população mundial nas ultimas décadas e sua rápida industrialização, tem-se observado um aumento dos níveis de poluição ambiental. Os resíduos com altas concentrações de ferro exigem atenção especial, devido ao seu nível de periculosidade e possibilidade de contaminação de lençóis freáticos e cursos de água. Vários são os métodos convencionais de tratamento disponíveis para a remoção de ferro dissolvidos em efluentes líquidos industriais, que nem sempre são eficientes e geralmente apresentam custo elevado além de gerar resíduos sólidos, necessitando assim uma nova etapa de tratamento. Assim, é interessante buscar tecnologias alternativas que sejam econômica e tecnicamente mais viáveis do que as técnicas convencionais. O processo da biossorção surge como uma alternativa aos métodos convencionais, considerado como a base de uma nova tecnologia de remoção de metais pesados de soluções diluídas como um processo complementar ao tratamento convencional de efluentes. Assim, este trabalho teve como objetivo representar a dinâmica de remoção de íons ferro aproveitando a biomassa de Aspergillus niger, como biossorvente para o controle da poluição da água.

METODOLOGIA:

A biomassa fúngica de Aspergillus niger foi cultivada em um meio líquido e a suspensão de esporos foi transferida para frascos erlenmeyer de 250 mL contendo 100 mL de meio BHI com pH ajustado para 5, utilizando HCl previamente esterilizado a 121 ºC durante 30 minutos. Os frascos foram agitados a 125 rpm por cinco dias a 25 ºC. A biomassa foi coletada por filtração a vácuo e submetida a um tratamento alcalino pelo aquecimento em uma solução de NaOH 0.5 N por 15 minutos para gerar sítios ativos e aumentar a capacidade de biosorção e então lavada com água deionizada até que o pH da solução de lavagem estivesse próximo do neutro (7.0 – 7.2). Depois de lavada, a biomassa foi seca a 60 ºC por 16 horas e pulverizada para ser utilizada nos testes de biosorção em batelada. A modelagem do processo de biossorção foi realizada através de um planejamento experimental. Neste estudo o planejamento fatorial foi empregado para se obter as melhores condições operacionais de um sistema sob estudo, realizando-se um número menor de experimentos quando comparado com o processo univariado de otimização do processo. As principais variáveis estudadas nos experimentos de biossorção dos íons ferro pela biomassa fúngica foram: quantidade adsorvida do íon metálico (q) pode depender da massa do biossorvente (m), acidez do meio (pH), tempo de contato entre o íon metálico - biossorvente (t) e concentração inicial dos íons metálicos (Co).

RESULTADOS:

Os resultados mostraram que os ensaios de equilíbrios de biossorção foram realizados com a linhagem fúngica A33 que apresentou crescimento microbiano rápido utilizando soluções com concentrações de ferro de 5, 25, 50 e 100 μg mL-1. A capacidade de adsorção foi maior em concentrações menores de ferro (5,0 e 25,0 μg mL-1), em torno de 40 e 28% respectivamente. Os grupos químicos que poderiam atrair e reter metais na biomassa: grupos acetamido da quitina, polissacarídeos estruturais de fungos, grupos amino e fosfato em ácidos nucléicos, grupos amino, amido, sulfidril e carboxil em proteínas, grupos hidroxil em polissacarídeos, e principalmente carboxil e sulfatos em polissacarídeos de algas marinhas. Entretanto, a presença de alguns grupos funcionais não garante sua acessibilidade para a sorção. A porcentagem de adsorção obtida para a concentração de 5,0 μg mL-1 está muito baixa, em comparação com outros estudos já realizados com outros metais pesados.

CONCLUSÃO:

Essa baixa adsorção pode estar relacionada com problemas experimentais e falta de controle de alguns parâmetros importantes para que o processo de biossorção possa ser utilizado com grande eficiência, tais como: pH, temperatura, tempo de contato e microrganismos mais resistentes.

Palavras-chave: Aspergillus niger, Íons ferro, Biossorção.