Redução de cromo hexavalente em filtro biológico de fluxo contínuo

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O cromo hexavalente (Cr (VI)) é um metal pesado, altamente tóxico e carcinogênico para seres vivos. É amplamente utilizado em indústrias de diferentes segmentos tais como: siderúrgicas, metalúrgicas, indústrias têxteis, curtumes, usinas nucleares, de galvanoplastia e tintas. Devido à sua ampla aplicação, o cromo hexavalente é encontrado em altas concentrações nos efluentes industriais e apresenta um sério risco à saúde de animais e plantas. Desta maneira, este trabalho teve por finalidade propor uma alternativa economicamente viável para o tratamento de efluente contaminado por cromo hexavalente, já que os tratamentos mais empregados (físicos e químicos) apresentam altos custos e geram subprodutos em elevada quantidade. O objetivo foi realizar a redução do cromo hexavalente para a sua forma trivalente utilizando microrganismos capazes de reduzir este composto. Os microrganismos empregados no presente estudo foram provenientes de uma cultura mista (C1), que foi inicialmente adaptada ao meio contendo levedura residual cervejeira como principal fonte de carbono (M1), em concentrações iniciais de 31,25; 58,82; 83,33 e 105,26 mg/L de cromo hexavalente. A concentração de 58,82 mg/L apresentou os maiores valores de remoção de cromo, numa faixa de 56 a 73%. Distribuições de tempos de residência (DTRs) foram realizadas para avaliar o comportamento do regime do biofiltro e estimar o comportamento real do escoamento no biofiltro. O tempo médio de residência utilizado na maioria dos experimentos foi de 24 h (recomendado pela legislação). A influência do pH no estado de oxidação do cromo foi estudada e constatou-se que para valores de pH menores que quatro ocorria a redução química do cromo hexavalente. Quatro ensaios preliminares deram início à operação do biorreator: o primeiro teve por objetivo avaliar o regime transiente, mas por dificuldades operacionais não pode ser avaliado. Para o segundo teste, foram observadas pequenas taxas de remoção de cromo devido ao baixo tempo de residência utilizado (8 h) - mínimo recomendado para filtros biológicos. No terceiro teste, foi observada uma remoção intermediária que foi aumentada no quarto experimento pela mudança do meio de cultura. A partir destes resultados foi possível estabelecer as faixas das variáveis escolhidas: pH (5,5 a 8) e CCr0, (concentração de cromo hexavalente inicial- 15 a 165 mg/L) e realizar um DCC (Delineamento Composto Central) - tendo como resposta a remoção de cromo hexavalente no meio. As curvas de contorno e superfície de resposta, mostraram a tendência de otimização da resposta, que se encontra em valores de CCr0 (3,94 mg/L) e de pH (6,2). Para descrever matematicamente o processo de remoção de cromo hexavalente, utilizou-se o modelo cinético de Michaelis-Menten, que representou de maneira adequada a variação de concentração de cromo ao longo do biorreator.

ASSUNTO(S)

biological filter cromo biofiltro mixed culture engenharia quimica redução biológica de cromo hexavalente cultura mista biological reduction of hexavalent chromium Águas residuais - purificação - tratamento biológico

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados