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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Flavia Paulucci Cianga Silvas
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Tenório, Jorge Alberto Soares (President)
Espinosa, Denise Crocce Romano
Torem, Maurício Leonardo
Title in Portuguese
Biotecnologia aplicada ao tratamento de drenagem ácida de mina.
Keywords in Portuguese
Biossorção
Carvão mineral
Drenagem ácida de mina
Rhodococcus opacus
Abstract in Portuguese
Proveniente das atividades de mineração, a drenagem ácida de minas (DAM) é uma solução aquosa caracterizada por valores de pH menores que 3 e diversidade de metais dissolvidos com concentrações que variam de 100 a 300mg.L-1, representa riscos ambientais, em especial, impactos hídricos, em conseqüência da solubilização e mobilização de metais pesados. A pesquisa por novos processos de tratamento de efluentes contaminados com metais tem focado sua atenção na capacidade que certos materiais biológicos têm de fixar íons metálicos. A biossorção é um processo vantajoso quando comparado aos tratamentos convencionais porque não requer custos de investimento e operação, é um processo rápido e pode ser seletivo, além disso, o metal pode ser recuperado e o biossorvente reutilizado. Rhodococcus opacus é uma bactéria, gram-positiva, não patogênica, de fácil aquisição que apresenta em sua parede celular compostos que lhe conferem hidrofobicidade, características que tornam esta espécie microbiana um potencial agente de sorção. O objetivo deste trabalho é avaliar a capacidade do Rhodococcus opacus como biossorvente destinado ao tratamento da drenagem ácida de minas proveniente da mineração de carvão. As características da superfície do microrganismo e os possíveis mecanismos de interação envolvidos na sorção dos metais pelo Rhodococcus opacus foram avaliados através da medida de potencial zeta, análise de espectroscopia de infravermelho e análise de imagens obtidas no icroscópio eletrônico de varredura (MEV). A porcentagem de metais presentes na composição das células de Rhodococcus opacus foi obtida através do ensaio de erda ao fogo e é de aproximadamente 1,8%. O equilíbrio do processo biossortivo em sistema multimetálico foi atingido em cerca de 1minuto, captando 48,2mg.g-¹ o que correspondo a aproximadamente 11,7% de remoção. O PIE da Rhodococcus opacus ocorreu em pH próximo a 2,6.
Title in English
Biotechnology applied to acid mine drainage treatment.
Keywords in English
Acid mine drainage
Biosorption
Coal
Rhodococcus opacus
Abstract in English
Originating from mining and mineral industry activities, the acid mine drainage (AMD) is an aqueous solution with pH lower than 3 and diversity of dissolved metals, with concentrations about 100 to 300mg.L-1, leads to serious environmental problems, specially on acquatic ecosystems, due to the solubilization of heavy metals. The search for new technologies on the treatment of effluents contaminated with metals is focused on some biological materials capacity of binding metallic ions. Treatment by biosorption is worthwhile when compared with conventional processes because it does not require high investiments, it is faster, metals can be recovered and biosorbent can be regenerated. Rhodococcus opacus is a gram-positive, nonpathogenic bacteria, that is easily obtained. Its hydrophobicity is due to compounds present in its surface. Such characteristics turn these microorganisms into a potential sorption agent. This paper aims to evaluate the Rhodococcus opacus capacity as a biosorbent in AMD treatment by batch experiments. The characteristics of the microorganism surface and the involved interaction mechanisms in the heavy metals sorption by Rhodococcus opacus, was evaluated based in the potential zeta measurements, infrared spectroscopy and electron microscopy scanning analysis. The metals percentage present in the composition of Rhodococcus opacus cells was obtained by loss on ignation technique, and was approximately 1.8%. The equilibrium of biosorptive process in the multi-metallic system was achieved at about 1 minute, uptake 48.2mg.g-1 corresponding to approximately 11.7% of removal. The Rhodococcus opacus IEP occurred at pH around 2.6.
 
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This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
Publishing Date
2011-01-14
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • SILVAS, F. P. C., et al. Biossorção de Metais Presentes na DAM Utilizando Rhodococcus Opacus. REM. Revista Escola de Minas , 2011, vol. 64, p. 487-492.
  • Silvas, Flávia Paulucci Cianga, et al. Caracterização e neutralização de drenagens ácidas de minas provenientes da mineração de carvão em Santa Catarina. Revista Brasileira de Ciências Ambientais , 2011, vol. 20, p. 23-32.
  • BUZZI, D. (Daniella Buzzi), et al. Determinação da densidade de corrente limite em sistema de eletrodiálise para o tratamento de drenagem ácida de minas. In Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Campos do Jordão, 2010. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais., 2010.
  • BUZZI, D. (Daniella Buzzi), et al. The use of Microfiltration and Electrodialysis for Treatment of Acid Mine Drainage. In IMWA 2011 - Mine Water - Managing the Challenges, Aachen, 2011. IMWA 2011 - Mine Water - Managing the Challenges., 2011.
  • BUZZI, D. (Daniella Buzzi), et al. Treatment of acid mine drainageby electrodialysis. In TMS 2011 - 140th Annual Meeting & Exhibition, San Diego, 2011. Supplemental Procedings: Materials Processing and Energy Materials., 2011.
  • SILVAS, F. P. C. (Flãvia Paulucci Cianga Silvas), et al. Determinação do tempo de equilíbrio em ensaios de biossorção com rhodococcus opacus. In Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Campos do Jordão, 2010. Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais., 2010.
  • SILVAS, F. P. C., et al. Acid Mine Drainage Treatment by Rhodococcus Opacus Biosorption. In 6th European Metallurgical Conference - EMC 2011, Düsseldorf, 2011. Proceedings of EMC 2011.Clausthal-Zellerfeld : GDMB Informationsgesellschaft mbH, 2011.
  • SILVAS, F. P. C., et al. Caracterização de drenagens ácidas de minas provenientes da mineração de carvão em Criciúma/SC. In 65º Congresso da ABM, Rio de Janeiro, 2010. 65º Congresso da ABM.São Paulo : ABM, 2010.
  • SILVAS, F. P. C., et al. Santa Catarina coal mining: acid mine drainage characterization and neutralization. In IMWA 2011 - Mine Water - Managing the Challenges, Aachen, 2011. IMWA 2011 - Mine Water - Managing the Challenges., 2011.
  • Silvas, Flávia Paulucci Cianga, et al. Amd Treatment Using Rice Husk as Biosorbent. In TMS 2012 Annual Meeting & Exhibition, Orlando, 2012. TMS 2012 Proceedings., 2012.
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