C APÍTULO I- INTRODUÇÃO. 1- Aspectos Gerais

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1 C APÍTULO I- INTRODUÇÃO 1- Aspectos Gerais Actualmente, um dos maiores problemas ambientais consiste nos resíduos decorrentes do desenvolvimento tecnológico. Os efluentes indústriais são, neste contexto, um problema particular pois a Natureza não os absorve facilmente. A contaminação por metais pesados de ecossistemas aquáticos ou terrestres assume grande importância. Assim, cresce a preocupação com estes elementos e as pesquisas no tratamento de efluentes são, cada vez mais, incentivadas (Falabella et al., 1998). Os processos físico-químicos vulgarmente utilizados na remoção de metais pesadosprecipitação, permuta iónica, osmose inversa, electrodiálise e electroextracção- são eficientes no tratamento de soluções concentradas de metais pesados. No entanto são muito dispendiosos, pelos elevados gastos com reagentes químicos e/ou energia, quando se utilizam no tratamento de soluções diluídas. A existência de uma política ambiental cada vez mais restritiva obriga ao desenvolvimento de sistemas de remoção de metais pesados que visem a redução e a reutilização dos mesmos. Mestrado em Biotecnologia Pag 1 de 107

2 Novos desenvolvimentos na área da biotecnologia ambiental apontam para a utilização de microrganismos no controlo da poluição causada por metais pesados. Estudos desenvolvidos por Muraleedharan et al. (1991) permitem afirmar que estes processos poderão substituir os convencionais processos de tratamento. Esta afirmação é reforçada por estudos efectuados por Wilde et al. (1993), que concluem que a utilização de um sistema biológico na remoção de metais tem um grande potencial para alcançar bons desempenhos a baixo custo, isto porque alguns microrganismos têm a capacidade de concentrar iões metálicos. A retenção dos mesmos faz-se por ligação à parede das células ou por complexação química entre aqueles e enzimas extracelulares excretadas pelas células (Levine e Pradhan, 1992). Vários estudos utilizando microrganismos têm sido desenvolvidos nos últimos anos. Kunz et al. (1995), utilizaram Saccaromyces cerevisiae para avaliar o efeito de diferentes condições nutricionais na biossorção de chumbo, cádmio, cobre e zinco. Hao e Chen (1996) utilizaram lamas provenientes de um digestor anaeróbio para estudar a remoção de crómio hexavalente. Mestrado em Biotecnologia Pag 2 de 107

3 O uso de bactérias, em particular, também tem sido alvo de diversos estudos, nomeadamente os efectuados com preparações de células imobilizadas em alginato de cálcio, as quais apresentam uma capacidade de fixação do níquel na ordem de 91% e 72% (para uma concentração inicial de 120? M), respectivamente para Pseudomonas aeruginosa e Rhodopeudomonas, após duas horas de contacto (Singh et al.,1994). A imobilização de células de Brevibacterium em poliacrilamida foi efectuada com o objectivo de remover iões bivalentes de soluções aquosas. Os valores de capacidade biossorvente obtidos foram de 34 mgcu/gbiomassa seca, 75 mgpb/gbiomassa seca, e de 16 mgcd/gbiomassa seca (Di Simine et al.,1998). Baradarajau et al. (1996), utilizaram células de Arthrobacter para testar a biodegradação de uma mistura de poluentes tóxicos (fenol) e não -tóxicos (glucose). A utilização desta mesma bactéria na biossorção de metais pesados (Mn, Cu, Ni e Pb) permitiu chegar a valores de capacidade de retenção específica de 406 mgmn/gbiomassa seca, 148 mgcu/gbiomassa seca, 13 mgni/gbiomassa seca e 130 mgpb/gbiomassa seca (Gasbarro et al., 1997). Estes investigadores testaram também a influência da concentração de biomassa na capacidade de remoção e concluíram que para o cobre esta decresce com o aumento da concentração de biomassa. A hipótese apresentada para tal prende-se com o facto de um aumento da concentração de biomassa poder interferir com os sítios de ligação. As propriedades físicas e químicas do carvão activado fazem dele um poderoso adsorvente. A sua utilização na remoção de metais pesados tem sido estudada por diversos grupos de investigação, pois é conhecida a sua capacidade de adsorver os compostos orgânicos vulgarmente associados aos metais pesados presentes nos efluentes industriais. Cid et al. (1998), realizaram um estudo comparativo entre diferentes carvões activados para a remoção de Cr(VI) e Hg(II) e concluiram que a natureza do carvão, o processo de activação e as modificações químicas introduzidas por oxidação ou redução dos carvões activados são propriedades determinantes na capacidade máxima de remoção dos diferentes iões metálicos. Conclusões semelhantes foram as obtidas por Amal et al. (1999), num estudo efectuado com carvões de vários tipos aplicados à remoção do crómio (VI), os quais referem que a estrutura porosa do carvão determina a sua capacidade de adsorção, enquanto as suas propriedades químicas afectam a interacção com os adsorbatos polares e não polares. Estes autores Mestrado em Biotecnologia Pag 3 de 107

4 concluem também que a quantidade de crómio presente na solução é um factor determinante para o bom funcionamento de um processo deste tipo. A utilização conjunta de um sistema microrganismo-carvão parece apresentar inúmeras vantagens pois aproveita a capacidade de adsorção de compostos orgânicos do carvão activado com a capacidade de retenção de iões metálicos por parte do microrganismo. Tien e Andrews (1981) testaram um sistema deste tipo e construíram um modelo matemático capaz de prever as taxas de remoção de poluente do sistema microrganismo -carvão. Uma comparação efectuada entre dois reactores: um só com carvão activado e outro com carvão activado e inoculado com Xanthobacter autotrophicus, permite concluir que a introdução do microrganismo no processo provoca um aumento da capacidade de remoção do 1,2- dicloroetano, como resultado da degradação microbiana do mesmo (Thuer e Stucki, 1994). Este trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de biossorção capaz de remover metais pesados. O sistema será constituído por um biofilme de Arthrobacter viscosus suportado em carvão activado granular (GAC) com diferentes tratamentos de superfície. Pretende-se estudar os mecanismos de remoção do crómio(vi), cádmio(ii), chumbo(ii) e ferro(ii), o efeito da concentração de metal na alimentação e o efeito do tratamento superficial efectuado ao carvão activado. 2- Metais Pesados 2.1- Crómio Em 1797, Vauquelin examinou um novo material proveniente da Sibéria e concluiu tratar-se de chumbo combinado com um outro composto que considerou ser um óxido de um novo metal. A este novo metal chamou-lhe crómio, do grego chromos (cor), uma vez que todos os seus compostos eram coloridos. Um ano depois, isolou o metal por aquecimento do óxido de crómio (Cr2O3) e carvão ( Mestrado em Biotecnologia Pag 4 de 107

5 Sob o ponto de vista de abundância, o crómio ocupa o 21ºlugar entre os elementos constituintes da crosta terrestre, encontrando-se distribuído por inúmeros materiais (Tabela 2.1). Nunca se encontra isolado na Natureza e a maior parte dos seus minérios contém cromite (FeO-Cr2O3), que consiste, quando puro, em 68% de óxido de crómio (Cr2O3) e 32% de FeO. No entanto, estas percentagens oscilam de acordo com o grau de pureza do mineral sendo comum encontrar, na cromite, vestígios de magnesia, alumina e sílica. Os seus principais depósitos situam-se na ex-urss, na África do Sul, Filipinas e Zimbabwe (Carneiro, 1981) Tabela 2.1- Distribuição do Crómio na Natureza ( Adaptado de Rollinson, 1975) Material Conc. de Crómio (ppm) Solos Água doce Água do mar 5* *10-5 Plantas terrestres 0.23 Plantas marinhas 1 Animais terrestres Animais marinhos Tecidos (mamíferos) Eritrócitos Os cromatos e dicromatos têm múltiplas aplicações, entre as quais se destaca o curtimento de peles, fabrico de corantes, como material de preservação da madeira e obtenção de pigmentos que se empregam na pintura contra a corrosão dos metais (Carneiro, 1981). O crómio metálico puro, a cromite e os compostos trivalentes de crómio não são tóxicos para os tecidos humanos. A toxicidade do crómio está limitada aos compostos hexavalentes, que têm uma acção irritante e corrosiva no corpo humano. Em certas condições estes compostos hexavalentes podem causar a precipitação de proteínas. Num ambiente industrial, podem afectar a pele e as vias respiratórias, provocando dermatites e ulcerações. A exposição prolongada a Mestrado em Biotecnologia Pag 5 de 107

6 poeiras ricas nestes compostos de crómio pode ter um efeito cancerígeno ( Química dos compostos de crómio Os estados de oxidação do crómio variam de acordo com os compostos, desde 2 a +6. Os mais frequentes são o +3, crómio trivalente, e o +6, crómio hexavalente, sendo o primeiro o mais estável. De seguida apresentam-se os vários compostos possíveis para o elemento crómio, com o respectivo estado de oxidação associado (Tabela 2.2). Tabela 2.2- Compostos de crómio com este elemento nos vários números de oxidação conhecidos (adaptado de Estado de Oxidação Composto -2 Na2?Cr(CO)5? -1 Na2?Cr2(CO)10? 0 Cr(CO)6 +1?Cr(bipiridil)3? +2 CrO, CrF2, CrCl2,etc., CrS +3 Cr2O3, CrF3, CrCl3,etc.,?Cr(H2O)6? 3+ (aq), Cr(OH)3, entre outros +4 CrO2, CrF4 +5 CrF5 +6 CrO3, Na2Cr2O7, CrO4 2-, CrOF4 Mestrado em Biotecnologia Pag 6 de 107

7 As figuras seguintes mostram a fracção molar das diferentes espécies de crómio(vi) e de crómio(iii) presentes em solução aquosa, em função do valor de ph. Figura 2.1- Distribuição dos compostos de crómio(vi) presentes em solução aquosa em função do valor de ph (Ramos et al., 1994). Mestrado em Biotecnologia Pag 7 de 107

8 Figura 2.2- Distribuição dos compostos de crómio(iii) presentes em solução aquosa em função do valor de ph (Ramos et al., 1995). Na figura 2.1 podemos verificar que o ião hidrogenocromato (HCrO4 - ) e o ião cromato (CrO4 2- ), são as espécies mais representativas, encontrando-se o primeiro em maioria para valores de ph inferiores a 4 e o segundo em maior quantidade para valores de ph superiores a 9. Em relação aos compostos de crómio trivalente, podemo s verificar pela análise da figura 2.2, que é o ião Cr 3+ a espécie predominante para valores de ph inferiores a 4, coexistindo com o ião CrOH 2+, para valores de ph superiores a 1.5. Para valores de ph entre 4 e 6 predomina a espécie CrOH 2+, aparecendo no entanto, em quantidade apreciável, na forma de Cr?(OH)2? + e Cr3?(OH)4? 5+. A partir de ph 6 começa a formar-se a espécie Cr?(OH)3? 2, a qual passa a ser a única espécie para valores de ph entre 8 e 10. A valores superiores a 10, a única espécie presente é o complexo aniónico Cr?(OH)4? Cádmio Mestrado em Biotecnologia Pag 8 de 107

9 O cádmio foi descoberto, em 1817, por F. Strohmeyer, um conhecido professor de metalurgia em Goettingen, Alemanha. Stromeyer fazia experiências com carbonato de zinco quando descobriu que o aquecimento deste composto produzia um composto de cor amarela em vez de branco. Depois de efectuar um estudo mais cuidado, chegou à conclusão que o responsável pela alteração de cor do composto era o óxido de um elemento desconhecido até então. Procedeu então à separação de um pouco deste óxido metálico, por precipitação com sulfureto de hidrogénio, conseguindo assim o isolamento do metal. Strohmeyer chamou cádmio a este novo elemento devido ao facto deste ter sido extraído da cadmia, o termo vulgarmente usado para o minério calamite, rico em carbonato de zinco ( O cádmio é um elemento relativamente raro que se encontra distribuído de maneira bastante uniforme nas rochas mais abundantes da crosta terrestre com um teor médio de mg/kg. As únicas formações naturais com interesse económico que se conhecem ocorrem na forma de sulfuretos, nos quais aquele metal aparece geralmente associado ao zinco, chumbo e cobre. (Ferreira, 1979). Este elemento apresenta como principal aplicação a electrodeposição de uma película protectora em torno de diversos objectos, aumentando assim a sua resistência à corrosão atmosférica. É também um importante constituinte de pilhas e baterias, conseguindo um tempo de vida útil superior ao das pilhas e baterias tradicionais. Em trabalhos de soldadura, condutores eléctricos e joalharia, são utilizadas ligas de cádmio em conjunto com outros metais tais como prata, cobre ou zinco. Devido à sua elevada capacidade para absorver calor, são utilizadas nas centrais nucleares barras de grafite com cádmio para controlar o processo de fissão. Na indústria electrónica, o cádmio usa-se no fabrico de telas para televisão, células fotovoltaícas e dispositivos de detecção de radiação ( st2.5/scenes-p/elem). O cádmio é um dos metais pesados mais tóxicos. O principal meio de contaminação consiste na inalação de fumos ou poeiras de cádmio. Uma simples exposição a elevadas concentrações de óxido de cádmio pode acarretar graves consequências como sejam irritações pulmonares profundas ou mesmo a morte. Deve utilizar-se equipamento de protecção especial em ambientes industriais que utilizem este elemento Química dos compostos de cádmio Mestrado em Biotecnologia Pag 9 de 107

10 Os estados de oxidação do cádmio variam de acordo com os compostos, podendo ser +1, ou +2. O estado de oxidação +1 é muito raro, apresentando-se quase sempre no estado de oxidação +2. De seguida apresentam-se os vários compostos possíveis para o elemento cádmio, com o respectivo estado de oxidação associado (Tabela 2.3). Tabela 2.3- Compostos de cádmio com este elemento nos vários números de oxidação conhecidos (adaptado de Estado de Oxidação Composto +1 Raro, Ex: Cd2 (AlCl4)2 +2 CdO, CdS, Cd(OH)2, CdF2, CdCl2,?Cd(H2O)6? 2+ (aq), muitos complexos (Ex:?Cd(SCN)4? 2- ) Mestrado em Biotecnologia Pag 10 de 107

11 Figura 2.3- Distribuição dos compostos de cádmio presentes em solução aquosa em função do valor de ph (Volesky, 1990). Como se depreende da figura anterior a valores de ph inferiores a 6 coexistem as espécies CdOH +, CdSO4, CdCl + e Cd 2+, por ordem crescente de predominância. A partir de ph 6 começa a formar-se a espécie CdCO3, quer no estado aquoso quer em estado sólido, porém a quantidade de CdCO3 sólido é significativamente maior. Todas as outras espécies sofrem um decréscimo na sua quantidade. Para valores de ph superiores a 8 a espécie CdSO4 deixa de existir e temos como espécie predominante o complexo CdCO3, no estado sólido. Mestrado em Biotecnologia Pag 11 de 107

12 2.3- Chumbo O chumbo foi um dos primeiros metais a ser trabalhado pelo Homem, tendo sido encontrado em escavações arqueológicas, no Egipto, que datam de 3500 a.c.. O modo como os antigos povos faziam a extracção do chumbo permanece uma incógnita, no entanto foram encontrados vestígios de fornalhas muito rudimentares, feitas de pedra, o que sugere que a extracção do metal era feita por aquecimento dos minérios de chumbo ( s- p/elem). Existem dados que nos permitem concluir que os Chineses já produziam chumbo metálico por volta de 3000 a.c., e de que os Fenícios tinham explorações perto de depósitos em Espanha, em 2000 a.c.. No século V a.c os Romanos fizeram uma exploração extensiva dos depósitos de chumbo em toda a Península Ibérica ( Mais recentemente, no século XIII, encontramos importantes minas de chumbo na Saxónia, Silésia e Boémia. Por volta do século XVII, as fundições de chumbo floresceram na Grã- Bretanha, com especial destaque para as situadas em Gales e Derbyshire. O chumbo não é um elemento muito abundante, ficando aquém das taxas relativas a outros metais tais como o alumínio, ferro, magnésio, entre outros. Os minérios de chumbo mais importantes são a galena (PbS), a anglesite (PbSO4) e a cerussite (PbCO3), respectivamente com 86%, 68% e 77% de chumbo. Os principais depósitos de minérios de chumbo encontram-se localizados nos EUA, Perú, Argentina, Bolívia, Austrália, Zâmbia, África do Sul, Alemanha, Espanha, Suécia, Itália e Sérvia ( O chumbo é um dos metais mais utilizados na indústria. A sua principal aplicação e do seu óxido (PbO) é o fabrico de baterias eléctricas para automóveis. A adição de pequenas percentagens de outros compostos tais como arsénico ou antimónio, aumentam a sua capacidade de resistência mecânica, protegendo do desgaste, facultando-lhe assim a capacidade de servir de material de revestimento. Os compostos de chumbo são, de uma maneira geral, nocivos para os animais. A sua absorção por parte das plantas não parece ter consequências graves, no entanto, estas acumulam o Mestrado em Biotecnologia Pag 12 de 107

13 chumbo, que será depois absorvido pelos animais em caso de ingestão. Este é o principal motivo para a não utilização de compostos de chumbo em pesticídas ou insecticidas. Os sais solúveis de chumbo, cloretos, nitratos, acetatos, etc., são venenos muito activos. A principal causa de intoxicação com chumbo é a exposição a vapores e poeiras dos seus compostos. Os sintomas de intoxicação são desconforto intestinal, fortes dores no abdomén, vómitos, etc Química dos compostos de chumbo Os estados de oxidação do chumbo variam de acordo com os compostos, podendo ser +2 ou +4. De seguida apresentam-se os vários compostos possíveis para o elemento chumbo, com o respectivo estado de oxidação associado (Tabela 2.4). Tabela Compostos de chumbo com este elemento nos vários números de oxidação conhecidos (adaptado de Estado de Oxidação Composto +2 PbO, PbF2, PbCl2,etc., Pb(OH) + (aq), Pb(H2O)n 2+ (aq), sais, complexos +4 PbO2, Pb3O4, PbF4, PbCl4, PbBr4, PbCl6 2- (aq), Pb(OH)6 2- (aq), complexos, compostos org ano-chumbo A figura seguinte permite afirmar a existência de duas espécies para valores de ph inferiores a 5: PbOH + e Pb 2+, sendo esta última a predominante. A ph perto de 6 começa a coexistir, com as duas espécies anteriores, o complexo Pb(OH)2. O valor de ph igual a 7 coincide com a formação do complexo aniónico Pb(OH)3 -, passando a verificar-se a existência das quatro espécies em simultâneo. Mestrado em Biotecnologia Pag 13 de 107

14 aquosa Figura 2.4- Distribuição dos compostos de chumbo presentes em solução em função do valor de ph (Pagenkopf, 1978) Ferro A descoberta do metal ferro é ainda um mistério. A teoria mais credível aponta para o facto do primeiro ferro produzido ter sido obra do acaso, quando pedaços de minério de ferro foram usados em vez de pedras nas fogueiras dos banquetes, onde o fogo era mantido tempo suficiente para permitir a redução. Seguiu-se a observação que as mais altas temperaturas obtidas quando o vento soprava, produziam um melhor material. Tentou-se então, através de numerosas artimanhas, obter uma rajada de vento artificial, até se conseguir criar uma fornalha de fundição. Mestrado em Biotecnologia Pag 14 de 107

15 Os utensílios de ferro têm sido usados desde tempos pré-históricos. Foram descobertos alguns desses objectos em explorações arqueológicas na pirâmide de Gizé, no Egipto, que têm muito provavelmente 5000 anos; na China julga-se que a utilização do aço remonta a 2550 a.c. ( st2.5/scenes-p/elem). Tendo em atenção que os objectos antigos de ferro são muito menos frequentes que os de bronze, os arqueólogos posicionaram a chamada Idade do Ferro antes da Idade do Bronze. Na verdade, é muito mais fácil extrair e trabalhar o bronze do que o ferro, afirmando os arqueólogos que deixou de ser utilizado como utensílio e arma dominante das civilizações cerca de 500a.C. A escassez do cobre e a abundância do ferro levou o povo hindu a desenvolver técnicas de trabalho deste metal, que mais tarde viriam a ser transmitidas ao Velho Continente, especialmente pelos Etruscos, no norte de Itália ( Após a queda do Império Romano, a produção de ferro desenvolveu-se bastante em Espanha, tendo-se tornado famosas as lâminas de aço de Toledo bem como os seus artesãos. A técnica destes artesãos espalhou-se depois à França, Alemanha e por fim Inglaterra. Como principais minérios de ferro temos a hematite (Fe2O3), a magnetite (Fe3O4), a limonite (Fe2O3.H2O) e a siderite (FeCO3), sendo os mais vulgarmente encontrados na Natureza a pirite (FeS2) e a ilmenite (FeO.TiO2), não sendo no entanto adequados à extracção do metal. As maiores jazidas deste metal situam-se nos EUA, na região fronteiriça entre a França e a Alemanha, na Grã-Bretanha, na Áustria, na Suécia e Rússia. Este elemento aparece ainda como constituinte subsidiário em quase todas as rochas e seres vivos, tanto vegetais como animais. Em águas naturais é também possível encontrar quantidades apreciáveis deste metal, destacando-se em Portugal as águas de Vidago, Barreiro e Melgaço, entre outras. O metal ferro reveste-se de grande utilidade, sendo as suas aplicações sobejamente conhecidas. Podemos destacar o uso de sulfato ferroso em tinturaria e como agente fungicida, o oxalato ferroso em reveladores fotográficos, a limonite e a hematite como pigmentos, adsorventes e abrasivos, a magnetite no fabrico de eléctrodos industriais, e o aço nas suas mais variadas aplicações. Mestrado em Biotecnologia Pag 15 de 107

16 Este metal desempenha um papel importante em processos metabólicos dos animais, sendo um constituinte vital para as células dos mamíferos em geral. A nível celular, a principal função do ferro é o transporte de oxigénio no sangue, por intermédio da hemoglobina, existente nos glóbulos vermelhos. Encontra-se presente em algumas enzimas que catalisam mecanismos de oxidação celular. No homem os orgãos mais ricos em ferro são o figado e o baço, encontra-se também, mas em menores quantidades, nos ossos, medula, rins e intestinos Química dos compostos de ferro Os estados de oxidação do ferro variam de acordo com os compostos, desde 2 a +6. Os mais frequentes são o +2 e o +3. De seguida apresentam-se os vários compostos possíveis para o elemento ferro, com o respectivo estado de oxidação associado (Tabela 2.5). Tabela 2.5- Compostos de ferro com este elemento nos vários números de oxidação conhecidos (adaptado de Estado de Oxidação Composto -2 Raro, Fe(CO) Raro, Fe2(CO)8 2-0 Fe(CO)5 +1 Raro,?Fe(NO)(H2O)5? FeO, FeS2, Fe(OH)2,?Fe(H2O)6? 2+ (aq),fef2, Fe(C5H5)2,etc. +3 Fe2O3, Fe 3O4, FeF3,FeCl3, FeO(OH),?Fe(H2O)6? 3+ (aq),,etc. +4 Raro, alguns complexos +5 FeO FeO4 3- Mestrado em Biotecnologia Pag 16 de 107

17 Da análise da figura 2.5, podemos concluir que para valores de ph inferiores a 5 predominam as espécies Fe 3+ e Fe(OH) 2+. A partir deste valor de ph começa a formar-se o complexo Fe(OH) 3 que atinge o seu máximo para ph 8. A valores de ph superiores a 10 só existem as espécies Fe(OH) 3 e Fe(OH)4 -, sendo esta última a única espécie presente para valores de ph superiores a 12. Figura 2.5- Distribuição dos compostos de ferro II e III, presentes em solução aquosa, em função do valor de ph (Sakaguchi e Nakajima, 2000) Legislação aplicada a metais pesados Os metais pesados, duma maneira geral, são tóxicos para o ser humano. A sua deposição em sistemas aquíferos é muito grave pois a sua interferência na potabilidade da água afecta perigosamente a fauna e a flora dos mesmos. A presença de metais pesados na água para consumo humano tem gravíssimas consequências tais como, perturbações respiratórias, corrosão dos tecidos e, em algumas situações, cancro. A legislação portuguesa estabelece limites de emissão destes poluentes na descarga de águas resíduais. Segundo o DL-236/98 de 1 de Agosto, o valor limite de descarga para o ferro total e crómio total é de 2,0 mg/l, sendo de 1,0mg/l e 0,2mg/l, respectivamente para o chumbo total e o cádmio total. Para águas de consumo humano, a legislação é, como é óbvio mais restritiva, Mestrado em Biotecnologia Pag 17 de 107

18 sendo os seus valores limite de 0,05 mg/l para o crómio e chumbo, 0,005 mg/l e 0,2 mg/l, respectivamente para o cádmio e o ferro Processos de tratamento de efluentes contendo metais pesados Neste ponto serão discutidos alguns dos métodos mais vulgarmente utilizados na remoção de metais pesados de águas residuais Precipitação Este é o método mais comum na remoção de metais pesados. Os metais pesados precipitam sob a forma de hidróxidos pela adição de uma solução caústica até um nível de ph correspondente à solubilidade mínima (Fig2.7). Este método é económico e de eficiência elevada, apresentando como grande desvantagem o facto de produzir grandes quantidades de lamas não reutilizáveis, o que levanta outros problemas tais como a sua deposição e posterior tratamento. Mestrado em Biotecnologia Pag 18 de 107

19 Figura 2.7- Solubilidade de hidróxidos metálicos em função do ph (Eckenfelder, 1989) Permuta Iónica A permuta iónica é geralmente utilizada na remoção de aniões e catiões indesejáveis das águas resíduais. As resinas de permuta iónica consistem numa estrutura tridimensional, de origem orgânica ou inorgânica, com vários grupos funcionais ligados. Grande parte das resinas de troca iónica usadas no tratamento de efluentes são sintéticas, produzidas por polimerização de compostos orgânicos, resultando numa estrutura tridimensional porosa ( Os grupos funcionais iónicos, que irão ser substituidos posteriormente pelo ião que se pretende retirar ao efluente, são de maneira geral introduzidos por reacção da matriz polimérica com um composto químico contendo o grupo desejado. A capacidade de permuta é determinada pelo número de grupos funcionais por unidade de massa de resina. A capacidade da resina para captar iões e a quantidade de regenerante requerida, são factores determinantes para o desempenho e economia da permuta iónica ( Este processo de tratamento envolve uma sequê ncia de operações. Assim, o efluente passa pela resina até que os pontos de permuta disponíveis se encontrem ocupados e o contaminante apareça no efluente de saída. Este ponto da operação corresponde à saturação do leito utilizado e é o ponto a partir do qual se dá por finalizado o tratamento, o leito é então lavado para remover contaminantes e para reactivar a resina. Mestrado em Biotecnologia Pag 19 de 107

20 Figura 2.8- Exemplo de um sistema de colunas de troca iónica ( Este método, para além de ser pouco selectivo, exige grande quantidade de resinas para o tratamento de efluentes pouco concentrados e origina elevadas concentrações de resíduos salinos (Torres, 1996) Adsorção A adsorção baseia-se no princípio de que uma superfície sólida em contacto com uma solução tem tendência a acumular uma camada superficial de moléculas de soluto devido principalmente ao desequilíbrio de forças superficiais existentes. O adsorvente de utilização mais comum é o carvão activado. O carvão activado usado neste processo pode ter origem nos mais diversos materiais, sendo os mais comuns a lenhite e o carvão betuminoso. O carvão granular obtido a partir destes materiais tem tido a mais vasta aplicação em tratamento de efluentes. Dependendo do material de origem e do processo de activação, o carvão activado adquire propriedades específicas. O conhecimento destas propriedades permite a escolha do tipo de carvão mais apropriado para uma dada aplicação. Normalmente é possivel a regeneração do carvão, sendo uma operação economicamente favorável. Nos processos de regeneração, o objectivo é a remoção dos materiais previamente adsorvidos da estrutura porosa do carvão. Esta regeneração pode ser feita por via térmica, Mestrado em Biotecnologia Pag 20 de 107

21 aplicação de vapor, extracção com solvente, oxidação química ou tratamentos ácidos/alcalinos. Este processo não é muito utilizado na remoção de metais pesados em larga escala pois a relação eficiência/preço é baixa ( Processos membranares Este tipo de processos de remoção de metais pesados permitem concentrar os poluentes, mas não conduzem à sua remoção. Dentro destes processos destacam-se como sendo os mais importantes a osmose inversa e a electrodiálise Osmose inversa A osmose inversa é uma técnica que se baseia na aplicação de pressões elevadas a uma solução concentrada, obrigando o solvente a passar por uma membrana semi-permeável para uma região de solução diluída (Oliveira, 1993). A solução concentrada fica assim mais concentrada ainda, podendo ser reutilizada. A utilização deste processo permite obter níveis de concentração de metais pesados muito baixos, apresentando no entanto, custos muito elevados de operação e investimento Electrodiálise Os sistemas de electrodiálise utilizam a corrente eléctrica entre um cátodo e um ânodo para promover a separação dos iões metálicos duma solução. Assim, a força directriz do processo resulta dos efeitos combinados dos gradientes de concentração e de campo eléctrico (Oliveira, 1993). Uma célula de electrodiálise é constituida por três compartimentos, separados por duas membranas de troca iónica (Ver figura 2.9). Uma das membranas é de troca aniónica, só permitindo a passagem de aniões, enquanto a outra membrana é de troca catiónica, permitindo somente a passagem de catiões (Oliveira, 1993). Mestrado em Biotecnologia Pag 21 de 107

22 Figura 2.9- Exemplo de um sistema de electrodiálise A nível industrial, um aparelho de electrodiálise é constituido por uma bateria de 300 a 500 células acopladas, a funcionar de acordo com a figura anterior. Um sistema de electrodiálise apresenta como vantagens a elevada selectividade das membranas, baixa resistência eléctrica e grande estabilidade química, térmica e mecânica. A principal desvantagem prende-se com questões energéticas, sendo apenas aconselhada quando a concentração iónica é baixa Electroextracção Este processo promove a remoção de metais de efluentes por acumulação de metal no cátodo de uma célula electroquímica. Existem dois tipos de cátodos: placas paralelas e rede de fibras de carbono. A quantidade de metal removido no cátodo utilizando fibra de carbono é mais baixa e envolve mais custos do que o sistema utilizando placas paralelas. Após o tratamento o efluente pode ser descarregado ou enviado para outro sistema de tratamento. Mestrado em Biotecnologia Pag 22 de 107

23 Biossorção Segundo Duncan et al. (1994), a biossorção pode ser considerada como um termo colectivo para designar um conjunto de processos de acumulação passiva, por parte de microrganismos, os quais podem incluir troca iónica, complexação e precipitação. Ainda de acordo com Woodburn et al. (1998), a biossorção é um processo que utiliza a capacidade de materiais biológicos para acumular metais pesados de águas resíduais por processos de uptake metabólicos ou puramente fisico-químicos. A utilização de bactérias aderidas em carvão activado contribui para a fixação de metais à superfície do carvão (Scott, 1992). O facto das bactérias excretarem uma grande quantidade de polissacáridos contribui para a fixação de metais, razão pela qual vários estudos tem sido desenvolvidos nesta àrea. Segundo Scott et al. (1995), um biofilme bacteriano suportado em GAC constitui um sistema combinado que explora a capacidade de reter metais do biofilme e a capacidade de fixação de poluentes orgânicos por parte do carvão activado. Tendo em atenção que a biossorção em carvão activado é o processo fundamental deste estudo, será desenvolvido em pormenor na secção Sistemas de Biossorção 3.1- Suporte do sistema de biossorção O sistema de biossorção desenvolvido neste projecto de investigação consiste num biofilme suportado em carvão activado granular (GAC). Os carvões activados disponíveis no mercado são fabricados a partir de lenhite, madeira, carvão, polímeros sintéticos, etc. Existem vários tipos de carvão activado, de acordo com o grau de actividade, a pureza, a composição química, o tratamento a que foi submetido, etc. Deste conjunto de factores está dependente a natureza dos grupos superficiais, grupos estes fundamentais para o processo de adsorção. Mestrado em Biotecnologia Pag 23 de 107

24 A presença de complexos de oxigénio na superfície do carvão conferem ao carvão activado uma natureza polar, hidrofilidade, acidez e um potencial zeta negativo. Este tipo de complexos existem à superfície do carvão sob a forma de quatro grupos com diferente acidez: carboxílicos de acidez forte, de acidez fraca, fenólicos e carbonilos (Fig.3.1). Existem outras formas de óxidos, que incluem éteres cíclicos, que conferem ao carvão caracter básico (Boehm, 1970). Figura 3.1- Grupos óxidos da superfície do carvão (Suzuki, M., 1989) Este material apresenta elevada capacidade de adsorver inúmeras substâncias, sendo por este motivo, denominado de adsorvente. A sua estrutura porosa é constituída por poros com volume superior a 0.2 ml/g sendo a largura dos mesmos variável de 0.3 a milhares de nanómetros. O carvão activado apresenta uma elevada área superficial interna, sendo geralmente superior a 400 m 2 /g (de Vooys,1983). Os poros são divididos em três classes conforme o seu raio (Tabela 3.1). A distribuição do tamanho dos poros é determinante da estrutura específica do carvão. Tabela 3.1- Classificação de acordo com o tamanho dos poros (de Vooys, 1983) Raio Classificação Mestrado em Biotecnologia Pag 24 de 107

25 ? 2 nm Microporos 2 a 50 nm Mesoporos? 50 nm Macroporos O carvão activado tem sido aplicado, principalmente, em tratamentos de águas potáveis e águas resíduais, permitindo adsorver compostos orgânicos dissolvidos que escaparam à degradação biológica natural ou a tratamentos biológicos. Neste projecto de investigação foram utilizados dois tipos de carvão activado, que diferem entre si no tratamento efectuado à superfície dos mesmos. A caracterização BET e TPD dos dois carvões foi efectuada pelo Departamento de Química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa e encontra-se no Anexo II Biofilmes Conceito e Importância O conceito mais comum de biofilme é o de uma matriz de aspecto gelatinoso aderente a uma superfície sólida, quase sempre imersa em meio líquido aquoso, constituída essencialmente por microrganismos, pelos polímeros extracelulares que estes produzem e por água, podendo ainda conter partículas sólidas provenientes do fluido que contactam (Melo, 1994). Os biofilmes podem ter efeitos benéficos ou prejudiciais no ambiente, na saúde humana e nos equipamentos industriais. São benéficos os filmes biológicos fixados a suportes sólidos no interior dos bio-reactores de tratamento de efluentes, onde os microrganismos contribuem para a degradação da poluição. A utilização de Acetobacter na produção de vinagre por oxidação Mestrado em Biotecnologia Pag 25 de 107

26 biológica do etanol e a extracção de cobre por lixiviação microbiológica são outros exemplos da utilidade dos biofilmes microbianos (Bryers, 1994). Por outro lado, os filmes biológicos que aderem e crescem em permutadores de calor, em membranas de osmose inversa e em circuitos de distribuição de água são indesejáveis pois fazem aumentar a queda de pressão, provocam corrosão, introduzem resistências térmicas nos permutadores de calor e contaminam a água de abastecimento público (Melo, 1994). As vantagens em se utilizar biofilmes em vez de biomassa suspensa são, em geral (Melo, 1994): Maior retenção de biomassa no reactor; Possibilidade de variar o tempo de residência hidráulico sem alterar a retenção da biomassa; Redução do investimento em unidades de separação de sólidos a jusante do reactor; Maior estabilidade do reactor face a choques hidráulicos, variações da composição do efluente, presença de tóxicos e alterações da temperatura Formação de Biofilmes Mecanismos de formação Segundo Melo (1994), os principais fenómenos envolvidos na formação de biofilmes em contacto com um meio líquido são (Figura 3.2): Formação de uma monocamada de moléculas orgânicas na superfície do suporte ( filme condicionador ); Transporte de microrganismos e outras partículas para a superfície; Adesão de microrganismos à superfície; Transporte de nutrientes/substrato: Mestrado em Biotecnologia Pag 26 de 107

27 a) Através do líquido para a interface líquido-biofilme b) No interior do filme microbiano Reacção bioquímica no interior da biopelícula: consumo de substrato, com crescimento dos microrganismos e produção de polímeros; Transporte de metabolitos desde o interior da película microbiológica para o exterior; Erosão superficial, ou descolamento súbito ( sloughing off ) de porções de biofilme. Figura 3.2- Etapas no formação de um biofilme (Melo, 1994) O filme condicionador inicial estabelece-se rapidamente após o transporte e a adsorção ao suporte de moléculas orgânicas existentes no líquido, algumas provenientes da própria decomposição de organismos vivos. Estas moléculas podem formar cadeias poliméricas que, por interacção com a superfície dos microrganismos, estabelecem pontes suficientemente fortes para permitir aos microrganismos uma adesão estável (Melo, 1994). Uma vez constituída a primeira camada de microrganismos, a posterior adesão de outros microrganismos é favorecida (Bryers e Characklis, 1992). O transporte de substrato para a superfície do biofilme é feita por difusão. Assim que o substrato atinge a superfície da biopelícula, as moléculas de substrato difundem-se no seu interior até aos microrganismos que as consomem. O filme microbiano vai, assim, crescendo em massa e em espessura, através da reprodução dos microrganismos e da segregação de polímeros extracelulares. Ao mesmo tempo, as forças Mestrado em Biotecnologia Pag 27 de 107

28 hidrodinâmicas exteriores e outros fenómenos (produção de gás pelos microrganismos, por exemplo) provocam a erosão ou o destacamento de partes do biofilme. Este efeito, contrário ao crescimento da película, é tanto mais intenso quanto maiores forem a espessura da película microbiana e a velocidade do líquido. Deste modo, o filme biológico tende a atingir uma espessura máxima que se mantém quase constante ao longo do tempo, com flutuações à volta de um valor médio (Melo, 1994) Factores que influenciam a formação dos biofilmes Características dos microrganismos A difusão para o adsorvente é comandada pela natureza química quer do microrganismo quer da superfície. Assim, por exemplo, os microrganismos com maior capacidade para produzirem polissacáridos aderem com maior facilidade aos suportes sólidos, por ligação entre cadeias poliméricas situadas na parede do organismo e o suporte. A obtenção de maiores produções de exopolímeros e, eventualmente, maior capacidade de adesão microbiana, pode ser conseguida, entre outros métodos, por manipulação genética dos microrganismos. Composição e rugosidade da superfície do suporte A constituição da superfície do suporte, como por exemplo a existência de grupos iónicos, condiciona o tipo de interacções possíveis e consequentemente a extensão e a eficácia da adesão. A rugosidade e a porosidade do suporte condicionam também a adesão celular, sendo esta favorecida por diâmetros de poros na ordem de 4 a 5 vezes a dimensão dos microrganismos. Composição do fluído, ph, temperatura e força íonica Mestrado em Biotecnologia Pag 28 de 107

29 A produção de exopolímeros por uma dada espécie é condicionada pelo meio. Uma maior razão C:N parece beneficiar a capacidade de adesão de microrganismos a suportes sólidos, visto estimular a produção dos mesmos (Lema, 1989). Quando dois corpos, um microrganismo e um suporte, com cargas eléctricas superficiais de igual sinal, se aproximam um do outro, forma-se uma barreira de energia de interacção que dificulta a adesão estável entre eles. A altura dessa barreira depende da diferentes factores, diminuindo com o aumento da força iónica do líquido e com a redução das dimensões dos corpos em contacto. As cadeias de polímeros que se estendem da superfície das bactérias têm extremidades com diâmetro mais pequeno do que o do microrganismo, facilitando, assim, a adesão deste ao sólido (Melo, 1994). O ph não só condiciona a fisiologia microbiana, como afecta as propriedades eléctricas superficiais dos microrganismos e dos sólidos, podendo aumentar ou diminuir a repulsão electrostática entre os dois corpos. Velocidade e turbulência do fluido A velocidade do fluido interfere com diversos mecanismos de desenvolvimento do filme microbiológico: por um lado, o aumento da velocidade intensifica a transferência de substrato para a interface líquido/biofilme, o que poderá beneficiar o crescimento da película microbiana; por outro lado, quanto maior a velocidade, maior a erosão do biofilme, diminuindo a quantidade de biomassa fixada no suporte. Além disso, uma maior erosão origina filmes me nos espessos, o que favorecerá o acesso de substrato a todas as zonas no interior do biofilme (Melo, 1994) Microrganismos colonizadores São muito variadas as espécies microbianas que podem estar presentes nos biofilmes, com predominância para as bactérias (Melo,1994). O uso de bactérias como biossorvente apresenta inúmeras vantagens das quais se destaca o seu pequeno tamanho, a ubiquidade, a capacidade de crescimento em condições controladas e a resistência a uma gama alargada de condições ambientais (Urrutia, 1997). Mestrado em Biotecnologia Pag 29 de 107

30 Para o desenvolvimento do sistema de biossorção relatado neste trabalho foi utilizada uma cultura de bactérias de Arthrobacter viscosus proveniente da Spanish Type Culture Collection, da Universidade de Valência. As espécies do géne ro Arthrobacter são bactérias quimiorganotróficas, aeróbias e Gramnegativas, no inicio da fase de crescimento, tornando-se Gram positivas em fases posteriores (Paul e Clark, 1996). Geralmente crescem em meios simples e tem um metabolismo oxidativo. A temperatura óptima de crescimento situa-se entre os 25 e 30ºC e a sua cápsula contém glucose, galactose e ácido manurónico (Neidhart, 1990). O conteúdo enzimático das bactérias varia de acordo com as condições do meio onde sobrevivem. A temperatura, ph, quantidade de oxigénio e presença de substratos são factores condicionantes desse mesmo conteúdo Mecanismos de biossorção A procura de soluções tecnologicamente limpas aplicáveis ao tratamento de efluentes contendo metais pesados tem vindo a ser alvo dos mais variados estudos. A biossorção enquadra-se no âmbito das tecnologias limpas pois envolve o uso de microrganismos, vivos ou mortos, para permitir a acumulação de iões. A capacidade que os microrganismos têm para acumularem metais extracelularmente envolve muitos processos, tais como: sorção, permuta iónica, complexação, co-ordenação, ligações covalentes e oclusão ( Volesky, 1987). Guibal et al. (1992) afirmam que a biossorção se desenvolve em quatro etapas sequenciais: Transporte do ião desde o seio da solução até à interface líquido-sólido Transporte do metal da interface até à superfície da parede Transferência do metal para os locais activos Biossorção: complexação, adsorção, precipitação no interior da parede, etc. Mestrado em Biotecnologia Pag 30 de 107

31 Diversos microrganismos têm sido utilizados no estudo de processos de biossorção no sentido de aprofundar os conhecimentos relativos aos mecanismos que contribuem ou estão na origem dos mesmos. Torres (1996) estudou a aplicação de um sistema de biossorção para a remoção do Cr(VI) utilizando, para construir o filme biológico, três culturas puras de bactérias: Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens e Arthrobacter viscosus. Este estudo permitiu comparar a eficiência de remoção por parte destes biossorventes, tendo esta autora concluído ser o Arthrobacter viscosus aquele que melhor se adequava ao processo em causa. Outras bactérias têm sido alvo de estudos, tais como Pseudomonas aeruginosa (Cheng Chang et al., 1997) na remoção de chumbo, cobre e cádmio, e Thiobacillus ferrooxidans (Ozil et al.,1998), na remoção do crómio, ambas com resultados interessantes. O uso de leveduras no tratamento de iões metálicos tem sido aplicado com sucesso. Destaca-se o estudo da acumulação de metais- Cu, Zn, Co, Cd, Ni e Cr- por células de Saccharomyces cerevisiae em colunas de biossorção, no qual se verificou biossorção selectiva entre o cobre e o cobalto (Duncan e Wilhelmi, 1995). O facto de apresentarem fácil crescimento e elevados rendimentos em biomassa, faz dos fungos um tipo microrganismo a considerar no desenvolvimento de sistemas de biossorção. Ling et al. (1999), estudaram a biossorção do cádmio por fungos de R. oryzae, R. oligosporous, A. oryzae e R. arrhizus, tendo obtido resultados satisfatórios. A utilização de Polyporous versicolor e Phanarochaete chrysosporium foi testada na biossorção de Cu, Cr, Cd, Ni e Pb, por Dolek et al. (1998), tendo-se chegado à conclusão que a remoção dos diferentes metais por parte destes fungos decresce com o aumento da concentração inicial de metal. A utilização de algas no tratamento de soluções contendo iões metálicos tem sido aplicada com bastante sucesso. Existem numerosos estudos efectuados com este tipo de microrganismo. Refira-se, os estudos efectuados por Volesky que utilizou Ascophyllum nodosum (1993) e Sargassum fluitans (1998), na biossorção do cádmio e o estudo efectuado por Kaewsarn et al. (1999), que utilizaram nove espécies de algas marinhas para testar a biossorção de cádmio, cobre e chumbo, afirmando ter obtido valores de retenção mais altos que os obtidos com outros tipos de biomassa. Mestrado em Biotecnologia Pag 31 de 107

32 Uma questão que tem levantado enorme discussão prende-se com a utilização ou não, de biomassa viva. Se por um lado com a utilização de biomassa morta se evitam os problemas relacionados com a toxicidade dos metais pesados e se anulam os gastos com substrato, por outro é sabido que as células vivas têm uma maior capacidade de acumular metais intracelularmente do que as células mortas e podem precipitar metais na parede celular ou no meio exterior devido a vários produtos do metabolismo (Gadd, 1990). Outra vantagem da utilização de biofilmes vivos consiste na remoção de outros agentes poluentes, normalmente existentes nos efluentes, tais como hidrocarbonetos (Gadd, 1992). Por tudo isto se pode afirmar que a remoção de metais pela utilização de microrganismos pode ser bastante eficiente. No entanto, este fenómeno é condicionado por vários factores que podem prejudicar a eficiência do processo. Estes factores são: Composição e concentração da biomassa Idade das células Concentração inicial do metal Presença de outros catiões, aniões ou compostos químicos ph 3.4- A importância dos exopolissacáridos (EPS) Os exopolissacáridos (EPS) são biopolímeros muito heterogéneos contendo essencialmente sacarídeos e substituintes de natureza não glucídica (Gonçalves, 1997). A análise da composição de diferentes amostras de lamas activadas mostrou a predominância de um número limitado de monómeros tais como glucose, galactose, manose, àcido glucónico e ácido galacturónico (Horan e Eccles, 1986). Grande parte da informação existente relativa à composição química da matriz provém de análises feitas directamente das amostras de lamas activadas. A selecção de um método de extracção de um exopolímero que o caracterize convenientemente e ainda minimize o efeito da lise celular, tem sido alvo de vários estudos (Oliveira et al., 1996). Mestrado em Biotecnologia Pag 32 de 107

33 O facto dos EPS serem moléculas de grandes dimensões contribui para a capacidade dos mesmos para mediar interacções de longa distância em que as forças de van der Walls e electroestáticas já não têm significado. Este tipo de moléculas exibem elevadas capacidades de adsorção porque, em virtude da sua constituição, é possível obter uma adsorção segmentada. O processo de adesão de microrganismos a superfícies hidrofóbicas é fortemente influenciado pela sorção de substâncias apolares pelos EPS. As regiões apolares das proteínas dispõem de vários sítios para ligações com moléculas apolares. Torres (1996) chegou à conclusão que a composição do meio de cultura pode influenciar a produção de EPS. A produção de exopolissacáridos ocorre preferencialmente na fase estacionária do crescimento das células e ainda quando as células estão em stress (Oliveira et al., 1994). Assim, a simples presença de metais pode causar stress e enfluenciar a produção de exopolissacáridos. Levine e Pradhan (1992), efectuaram um estudo com Actinomycetes, para a remoção de cobre e chumbo em solução. Verificaram que uma quantidade significativa dos metais era acumulada pelos EPS, confirmando assim a influência nos sistemas de biossorção Determinação do uptake e %remoção A eficácia de um sistema de biossorção na remoção de um determinado metal pode ser representada pelo uptake e pela percentagem de remoção do agente poluente. O termo uptake é definido como a massa total de metal retida por massa de GAC. Por sua vez a percentagem de remoção é definida como a razão entre a quantidade de metal retida (valor instantâneo) e a quantidade inicial de metal na solução. Ambos os parâmetros são função do tempo de contacto. A forma mais usual de quantificar as observações experimentais de fenómenos de biossorção é a construção de um gráfico na qual se representa a concentração normalizada de metal à saída da coluna em função do tempo de contacto (Figura 3.3). Mestrado em Biotecnologia Pag 33 de 107

34 1?CM?/?CMo? 0 Tempo t Figura 3.3- Representação gráfica de uma cinética de biossorção A quantidade de metal retida (Cret) pelo sistema de biossorção é definida como sendo a área correspondente à secção acima da curva, em valor absoluto, ou seja: t CRet = Q * CM0 * t Q *? (CM) dt (Eq. 3.1) to O cálculo do uptake será então efectuado recorrendo à sua definição, a qual é traduzida pela equação 3.2: Uptake (mgmetal/ggac) = CRET / MGAC (Eq. 3.2) em que, Q- caudal da solução de metal de alimentação de metal, em ml/min CMO- concentração de metal na solução de alimentação, em mg/l MGAC- massa de GAC utilizada nos ensaios, em g Cret- massa de crómio acumulada pelo sistema, em mg. A definição de percentagem de remoção pode ser representada pela equação 2.5.3, a qual nos permite obter os valores de percentagem de remoção ao longo do tempo. Mestrado em Biotecnologia Pag 34 de 107