ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE SÓLIDOS SUSPENSOS TOTAIS (SST), PARA SISTEMAS DE TRATAMENTO BIOLÓGICO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS, UTILIZANDO MICROONDAS
AUTORES: ZDRADEK, C. P. (CEFET-ES) ; SILVA, J. T. (CEFET-ES) ; NETTO, W. S. (UFSC) ; SOARES, H. M. (UFSC)
RESUMO: A substituição do método clássico que utiliza estufa para determinação de sólidos suspensos totais (SST), pelo método proposto, contribui para o acompanhamento da concentração celular em reatores biológicos em tempo real devido a sua maior rapidez. A metodologia baseia-se em secagem da amostra por 15 minutos à 180 Watts de potência usando-se conjuntos de amostras em torno de 3,0, 1,5 e 0,75 gSST/L. Nesses conjuntos foi utilizado papel qualitativo (PQ) e membrana milipore (MM) 0,45µm para secagem em estufa e microondas. Os resultados mostraram que não houve diferenças significativas no uso de microondas e estufa, bem como diferenças na emprego do PQ e a MM. Portanto, é comprovada a possibilidade de substituição da estufa pelo microondas mesmo em amostras com baixa concentração celular.
PALAVRAS CHAVES: sólidos suspensos totais, estufa, forno microondas.
INTRODUÇÃO: O crescente número de trabalhos de pesquisa na área de tratamento de efluentes industriais e domésticos, é justificado pelo constante aumento populacional que tem levado ao esgotamento dos recursos naturais e contribuído para o agravamento dos problemas ambientais, aumentando a demanda de trabalhos no sentido de amenizar tais problemas. Por isso, é de fundamental importância o conhecimento de metodologias de fácil aplicação, contribuindo desta maneira para a agilização do acompanhamento e monitoramento dos processos de tratamento biológico de efluentes.
Em tratamento biológico de efluentes uma das variáveis de maior importância é a concentração celular. Sua exata quantificação é importante, a fim de expressar os resultados em termos de velocidades específicas, ou seja, as velocidades de crescimento celular e de consumo dos substratos, o que permite quantificar o estado fisiológico das células envolvidas no processo. Existem inúmeras citações na literatura da importância da determinação da concentração celular nos processos biotecnológicos como, por exemplo, nos processos fermentativos. Segundo alguns autores², a biomassa é o parâmetro de maior interesse dos cientistas, bem como dos engenheiros bioquímicos.
O método clássico, considerado como referência para a determinação da biomassa é o método gravimétrico, a concentração celular é quantificada através de seu peso seco. Porém este método exige um longo tempo operacional o que dificulta o acompanhamento do crescimento microbiano nos tanques de tratamento, como as eventuais ações necessárias para a realização de correções no processo em andamento.
Logo, uma metodologia que permita a obtenção de resultados em apenas alguns minutos, reveste-se da mais alta importância para este e outros setores da biotecnologia.
MATERIAL E MÉTODOS: Os materiais utilizados foram:
a)Estufa
b)Mufla
c)Microondas
d)Balança
e)Dessecador
f)filtração à vácuo
A metodologia empregada foi:
1. Determinação de sólidos suspensos totais (SST) pelo método gravimétrico utilizando papel filtro e membrana Millipore de 0,45 µm conforme descrido no Standard Methods, o qual prevê secagem a 103-105 ºC da amostra até peso constante: foi utilizado 2h para a secagem de papel filtro e membrana Millipore de 0,45 µm em estufa, com amostras de 20mL de lodo de esgoto. Após serem secas, foram armazenadas em dessecador por 15 minutos para esfriarem, para depois serem pesadas.
2. Determinação de sólidos suspensos totais (SST) em microondas: para isso necessitou-se calibrar o microondas pelo método Raij (2001, p.238), para ter real conhecimento da potência do equipamento e submeter as amostras à 180 watts. Além disso, usou-se 15 minutos para secagem das amostras no microondas. Foram pesadas logo após a secagem, ou seja, não foram acondicionadas em dessecador.
3. Determinação de SST utilizando papel filtro em estufa e microondas: depois de fixados tempo e potência, as amostras, filtradas em papel filtro, foram submetidas à secagem em paralelo na estufa e microondas, nas concentrações de 3,0, 1,5, e 0,75g/L.
4. Determinação de SST utilizando membrana Millipore de 0,45 µm em estufa e microondas: as amostras foram filtradas em membrana Millipore de 0,45 µm e submetidas à secagem em paralelo na estufa e microondas, nas concentrações de 3,0, 1,5, e 0,75g/L.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Usando-se amostras de 20 mL de lodo de esgoto, secagem em forno de microondas por 15 minutos, ajustado na potência de 180 watts, realizados tanto em papel filtro comum (PFC) como também em membrana millipori (MM) 0,45 µm, foram encontrados os seguintes resultados: para 3g/L em microondas usando PFC a média encontrada foi de 2,88g/L com desvio padrão de 0,081, enquanto que com MM a média foi de 2,85g/L com desvio padrão de 0,048. Já na estufa a média para PFC foi de 2,93g/L com desvio padrão de 0,08 e em MM a média foi de 2,88g/L e desvio padrão de 0,069. Para 1,5g/L em microondas usando PFC a média encontrada foi de 1,42g/L com desvio padrão de 0,061 e com MM a média foi de 1,44 com desvio padrão de 0,052. Ainda para a concentração de 1,5g/L em estufa a média para PFC foi de 1,471g/L com desvio padrão de 0,084 e em MM a média foi de 1,41g/L e desvio padrão de 0,057. E, finalmente, para a concentração em torno de 0,75g/L usando microondas com PFC a média encontrada foi de 0,622g/L com desvio padrão de 0,0800, enquanto que para MM a média foi de 0,647g/L com desvio padrão de 0,0381. Mas para a concentração de 0,75g/L em estufa a média para PFC foi de 0,622g/L com desvio padrão de 0,0891 e em MM a média foi de 0,683g/L e desvio padrão de 0,0506.
CONCLUSÕES: A coerência entre os resultados apresentados e os baixos valores do desvio padrão, mostram que é possível utilizar o microondas em substituição a estufa. Por isso, conclui-se com esse trabalho que esta metodologia permite a aquisição de resultados em apenas alguns minutos, mostrando-se da mais alta aplicabilidade para este e outros setores da biotecnologia.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. FACCIOTTI, M. C. R..”Fermentação contínua”. In: Schmidell, W.; Lima, U. A.; Aquarone, E.; Borzani, W.. “Biotecnologia Industrial”. Vol 2, Edgard Blücher Ltda., São Paulo, SP, p. 223-246, 2001.
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4. SOARES, H. M..”Águas Residuárias – Geração, Caracterização e Princípios Básicos de Tratamento”. In: V Curso de tratamento Biológico de Resíduos. Florianópolis, SC. 2005.
5. VON SPERLING, M.. “Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias” Belo Horizonte. Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. Vol 2, 1996.
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