ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDO CINÉTICO DA DEGRADAÇÂO DE EFLUENTES TÊXTEIS COM PLEUROTUS OSTREATUS.
AUTORES: BERNARDINO, N.D. (UEL) ; AFONSO, R. (UEL) ; SCARMÍNIO, I.S (UEL) ; BARRETO, S.R.G. (UEL) ; DÓI, S.M.O. (UEL) ; BARRETO, W.J. (UEL)
RESUMO: RESUMO: Neste trabalho foi realizado o estudo cinético da degradação microbiológica de efluentes laboratoriais com os corantes, Vermelho Procion, Preto B remazol e Azul 3R, utilizando o fungo Pleurotus Ostreatus. Foram obtidos os espectros UV-Vis dos efluentes em diferentes tempos, obtendo-se através do método da regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS) a concentração de cada corante no efluente. Com as concentrações obtidas nos diferentes tempos verificou-se que a reação é de primeira ordem com constantes de velocidade k= 2,81. 10-3 h-1, k = 6,89. 10-3 h-1 e k = 5,88. 10-3 h-1 para a descoloração do corante Vermelho Procion, Preto B remazol e Azul 3R, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: efluente têxtil, biodegradação, espectrofotometria uv-vis.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: A indústria têxtil gera efluentes com composição heterogênea e uma grande quantidade de material tóxico e recalcitrante, o que torna seu tratamento mais difícil. Os corantes reativos são muito utilizados na indústria têxtil devido a sua estabilidade durante a lavagem e por apresentarem procedimentos simples de tingimento. Esses corantes são solúveis em água e apresentam baixos níveis de fixação nas fibras, que são perdidos no efluente. Os processos mais comuns empregados para tratamento de efluentes têxteis são os biológicos e físico-químicos. (ARAUJO et al, 2005). Os processos biológicos têm destaque, devido à facilidade encontrada na implementação de sistemas que operem em grande escala e pela eficiência. Nos processos de biodegradação de efluentes, são usadas espécies microbianas, fungos e bactérias, com grande versatilidade metabólica capaz de degradar compostos complexos e artificialmente sintetizado (DILLIUS, 2004). Entre os métodos analíticos utilizados para a análise de efluentes, a espectrofotometria UV-VIS é usada devido à possibilidade de obter exatidão e reprodutibilidade de uma matriz complexa usando procedimentos relativamente simples e baratos quando comparados às outras técnicas (Sahin et al., 2007). No entanto, possui seletividade limitada, o que dificulta a quantização dos corantes nos efluentes. A calibração na química analítica é o procedimento que relaciona as respostas do instrumento à concentração da espécie de interesse e consiste nas etapas de calibração e previsão (Geladi e Kowalsk, 1986). Os métodos estatísticos utilizados nos processos de calibração para analisar espectros de misturas são as regressões dos mínimos quadrados parciais (PLS), regressão das componentes principais (PCR), entre outros métodos.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: Foram preparadas soluções estoque de 1000 mg L-1 para os corantes: Vermelho procion HE7B, Preto B remazol e Azul 3R. As dez misturas do conjunto de calibração foram preparadas, seguindo um planejamento experimental Centróide-Simplex, em 100 mL de água adicionando-se 6 gotas de Quimerol, alíquotas dos corantes conforme o planejamento experimental, 3g de sal refinado, 1g de barrilha leve. O pH 5 foi acertado com ácido fosfórico 1 mol L-1. O meio de cultivo foi preparado retirando-se alíquotas de 23,25 mL, e neles adicionados 0,05g de extrato de levedura e 0,5 mL de meio de Vogel. As misturas e uma solução de glicose 10% foram esterilizadas em autoclave à 121°C por 20 minutos. Em meio asséptico, foi adicionado 1,25 mL de glicose 10% às misturas. Para o preparo do efluente adicionou-se em 0,05g dos corantes em 100mL de água, seguindo o mesmo procedimento da curva de calibração. Para o preparo do meio de cultivo, utilizou-se 12,5mL do efluente acidificado e adicionou-se 10,75 mL de água. Foram preparadas 8 amostras do efluentes. Em meio asséptico, foi adicionado 1,25 mL da glicose 10% nos efluentes, e inoculou-se o fungo pleurotus ostreatus. Os efluentes inoculados foram colocados numa incubadora termostatizada em 28°C sob agitação de 180 rpm. Em tempos determinados, os efluentes foram centrifugados e filtrados, e obtidos os espectros UV-Vis (Thermo Scientific-Evolution 60) de 200 a 800 nm, utilizando cubeta de quartzo com 1 cm de caminho óptico. O branco foi preparado da mesma maneira do conjunto de calibração, porém sem a adição dos corantes. Os espectros foram digitalizados usando o programa Origin 7.5, obtendo-se as matrizes transpostas da curva de calibração e dos efluentes, para serem analisados no programa estatístico computacional Parles V2. 1A.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÕES: A Figura 1 a-c apresenta os espectros do efluente; (a) sem degradação (controle), (b) 48 horas de degradação e (c) 360 horas de degradação. Ocorreu diminuição da absorção em 557 nm indicando degradação quase completa do efluente pelo microrganismo Pleurotus Ostreatus. Para obter a concentração de cada corante em função do tempo de degradação foi utilizado o PLS pelo programa Parles V2. 1A. A análise foi feita utilizando três Componentes Principais. A Tabela 1 apresenta os resultados das concentrações (mg L-1) de cada corante nos efluentes após o tempo de degradação. Os resultados mostraram que houve diminuição da concentração do corante Vermelho Procion após as seis primeiras horas, enquanto que para os corantes, Preto B remazol e Azul 3R a degradação se mostrou mais acentuada depois de 48 horas. A partir das concentrações dos corantes nos efluentes em diferentes tempos pode-se fazer a cinética de biodegradação, para cada corante individualmente. O gráfico do logaritmo da concentração em função do tempo para cada corante, mostrou que as reações seguiram uma cinética de primeira ordem, com y= -0,00281.x – 0,17043 (r = 0,958); y= -0,00689.x - 0,23331 ( r = 0,995) e y= -0,00588.x - 0,04883 ( r = 0,987), e constantes de velocidade k = 2,81. 10-3 h-1, k = 6,89. 10-3 h-1 e k = 5,88. 10-3 h-1para os corantes Vermelho Procion, Preto B remazol e Azul 3R, respectivamente.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: A metodologia do PLS se mostrou promissora para se aplicar na quantificação de corantes em misturas complexas, como a degradação microbiológica com o fungo Pleurotus Ostreatus. Conseguiu-se obter as constantes de velocidade de cada corante individualmente no efluente, em que as reações seguem uma cinética de primeira ordem, com constantes de velocidade k = 2,81. 10-3 h-1, k = 6,89. 10-3 h-1 e k = 5,88. 10-3 h-1para os corantes Vermelho Procion, Preto B remazol e Azul 3R, respectivamente.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Ao CNPq e à Fundação Araucária pelo auxílio financeiro. Bernardino, N.D. e Afonso, R. agradece a CAPES e ao CNPq pelas bolsas concedidas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS
ARAUJO, F.V.F.; YOKOYAMA, L.; TEIXEIRA, L.A.C. 2005. Remoção de cor em soluções de corantes reativos por oxidação com H2O2/UV. Química Nova, 29: 11-14.
DULLIUS, C.H. Utilização de fungos para biodegradação de corantes têxteis sintéticos. 2004. Tese de Mestrado, Universidade de Santa Cruz do Sul, Santa Cruz do Sul.
SAHIN, S.; DEMIR, C.; GÜCER, S. 2007. Simultaneous UV-Vis Spectrophotometric Determination of Disperse Dyes in Textile Wastewater by Partial Least Squares and Principal Component Regression. Dyes and Pigments. 73: 368-376.
GELADI, P.; KOWALSK, B. R. 1986. Partial Least-Squares Regression: A Tutorial. Anal. Chem. Acta., 185: 1-17.
