Biossorção dos íons NI 2+ e CU2 pela biomassa sargassum sp. imobilizada

Abstract

Metais pesados, como niquel e cobre, quando lancados nos recursos hidricos sao fontes potencialmente poluidoras ao ambiente. Geralmente os metodos utilizados para tratamento de efluentes contendo metais, quando nao muito dispendiosos, nao atingem os padroes de lancamento determinados pela legislacao ambiental. A busca por metodos alternativos tem demonstrado que a biossorcao, processo na qual se utiliza a biomassa ou derivados na retencao de metais, apresenta elevada capacidade de retencao de metais aliada ao baixo custo. A fim de utilizar este processo em escala industrial tem sido propostos tecnicas de imobilizacao devido a dificuldade de trabalhar com biomassa in natura e particulados livremente suspensos em sistema continuo, como colunas de leito fixo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da imobilizacao da alga marinha Sargassum sp. em esferas de alginato utilizando o metodo de gotejamento na biossorcao de niquel e cobre. Os experimentos em batelada, estudos cinetico e de equilibrio, foram realizados para Sargassum sp. livre e imobilizada e para alginato de calcio (sem biomasa) utilizando solucoes monocomponentes de niquel e de cobre. Os modelos cineticos de pseudo- primeira ordem e pseudo-segunda ordem, e as isotermas de Langmuir e Freundlich foram utilizados na modelagem dos resultados experimentais. Os resultados demonstraram que a imobilizacao nao influenciou significativamente o comportamento cinetico, enquanto a capacidade de biossorcao aumentou para a Sargassum sp. imobilizada, destacando o potencial de biossorcao do alginato de calcio. Os dados de equilibrio da Sargassum sp. imobilizada foram representados pela isoterma de Langmuir apresentando ....a.. e .., iguais a 61,89 mgNi g-1 e 0,019 L g-1 para o niquel e 113,22 mgCu g-1 e 0,077 L g-1 para o cobre. Enquanto que para Sargassum sp. livre foram de 53,57 mgNi g-1 e 0,028 L g-1 e 94,35 mgCu g-1 e 0,068 L g-1, respectivamente. Foram tambem realizados experimentos dinamicos em coluna de leito fixo, onde a biomassa imobilizada obteve maior capacidade de biossorcao e nao foi afetada pela baixa porosidade.

Heavy metals such as nickel e copper, when released on water resources are potencial sources of pollution of the environment. Usually, the methods used for waste treatment contains metals, when not expensive, doesn.t reach the discharge standards determined by environmental legislation. The search for alternative methods has showed that biosorption presents high metal holding capacity combined with low cost. To use this process in industrial scale mechanisms have been proposed, including immobilization, because of the difficulty working with biomass in narute and free-living particles in continuous system, as fixed-bed column. Thus, the aim of this study was evaluate the effect of immobilization of Sargassum sp. seaweed in alginate beads using drip method in biosorption of nickel and copper. Experiments in batch systems, kinetic and equilibrium studies, were performed for free and immobilized Sargassum sp. and calcium alginate using single-component solutions of nickel and copper. Where were adjusted for kinetic models, pseudo first-order and second-order, and equilibrium modeling, Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that immobilization didn.t influence significantly the kinetics of biosorption, while the biosorption capacity increased with immobilized Sargassum sp., emphasizing the potential biosorption of calcium alginate. Equilibrium data of immobilized Sargassum sp. can be represented by the Langmuir isotherm with ....a.. and .., equal to 61,89 mgNi g-1 and 0,019 L g-1 for nickel and 113,22 mgCu g-1 and 0,077 L g-1 for copper. While for free Sargassum sp. were of 53,57 mgNi g-1 and 0,028 L g-1 and 94,35 mgCu g-1 and 0,068 L g-1, respectively. Dynamic studies were also performed in fixed-bed column, in which immobilized biomass obtained higher uptake and wasn.t affected by low porosity.