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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.87.2021.tde-06112023-121926
Document
Author
Full name
Gabriela Moraes Barros
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Correa, Benedito (President)
Alcalde, Felipe Santiago Chambergo
Oliveira, Luisa Helena dos Santos
Silva, Mauricio Marques Pinto da
Title in Portuguese
Estudo do potencial de biossorção de cobre por Penicillium ochrochloron em meio líquido
Keywords in Portuguese
Biorremediação
Metais pesados
Microrganismos
Abstract in Portuguese
A contaminação por metais pesados encontrados em áreas de rejeito de mineração é um dos maiores passivos ambientais discutidos atualmente. Devido a necessidade de se encontrar alternativas mais eficazes e ecologicamente corretas aos métodos convencionais utilizados para remediação desses locais, estudos sobre biorremediação têm crescido cada vez mais nos últimos anos. O presente trabalho teve como intuito avaliar, em escala inicial com mesa horizontal agitadora, a capacidade de biossorção de íons Cu2+ pela biomassa inviável do fungo Penicillium ochrochloron, a partir de variáveis ainda não estudadas como, em ordem de análise: pH, temperatura, quantidade de biomassa e velocidade de agitação. A espécie foi coletada em áreas de rejeitos de mina de cobre chamada Mina do Sossego, localizada no Estado do Pará. Para todos os ensaios, foi determinado concentração inicial 50 mg.L-1 e as alíquotas foram retiradas do tempo 0 e após 20 minutos de ensaio do controle e dos frascos com a biomassa, conforme resultados significativos encontrados em estudos anteriores. Em seguida, foi feita a análise da concentração residual do Cu2+ e calculado valores de remoção de cobre (R%) e capacidade de biossorção (q). Após o teste de TUKEY foi possível afirmar que o pH 5 teve influência no processo com mais de 70% de remoção de Cu2+. Para as outras variáveis não houve diferença significativa entre os valores (p>0,5). Sendo assim, a escolha de cada uma dessas variáveis foi visando o baixo custo para processo esperado em escala industrial. Por fim, os resultados da variável otimizada nesse estudo foram ajustados à modelos de isotermas de adsorção para comparação à outras biomassas encontradas na literatura. Como esperado, os estudos com a utilização da biomassa inviável do P. ochrochloron mostraram-se muito interessantes e podem ser realizados escala maior com utilização de biorreatores de bancada, visando remoção em locais com efluentes contaminados com baixa concentração de Cu2+.
Title in English
Biosorption study of copper from an aqueous solution by Penicillium ochrochloron
Keywords in English
Bioremediation
Heavy metals
Microorganisms
Abstract in English
Heavy metals contamination from mining waste areas is one of the largest environmental liabilities currently discussed. In recent years, the number of bioremediation research studies, which is more effective and ecologically correct process than the traditional remediation approaches, has been increasing. This study aimed to evaluate copper biosorption from an aqueous solution by dead, dried, and powdered biomass of the filamentous fungus Penicillium ochrochloron on a laboratory-scale, considering variables not previously analysed, such as pH, temperature, biomass dose, and stirring speed. The fungus was isolated from a coppercontaminated site at Sossego mine, which belongs to the mining company Vale S.A., located in Canaã dos Carajás city, Pará state, Brazil. All biosorption tests were carried out using a 50 mg.L-1 Cu2+ solution, with samples collected at t0 and 20 minutes after biomass addition and at erlenmeyer flasks used as control without biomass. Then, the residual Cu2+ concentration was analyzed and copper removal values (R %) and biosorption capacity (q) were calculated. The only variation optimized was pH, removing 71,20 % of Cu (II) at pH 5 according to Tukey’s test (p < 0.05). The results of the optimized variable were adjusted to models of adsorption isotherms to comper with other biomasses in literature review. The use of the dead biomass of this fungus on a large-scale using bench bioreactors is promising. Because of the minimums costs, it should be further explored for the removal of copper from contaminated effluents with low concentations of this metal.
 
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Release Date
2026-01-14
Publishing Date
2024-01-29
 
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