RESUMO Neste estudo, biomassa da casca de Castanha-do-Brasil suportada com nanopartículas de ferro (BCB-NPsFe) foi utilizada para a descoloração do corante rodamina B (RdB) via reação catalítica de Fenton. A maior taxa de descoloração foi de 94,5% obtida nas condições: solução contendo 20 mg/L de RdB, 1,0 g/L de BCB-NPsFe, 200 mM de H2O2, pH 4,0, temperatura de 45 °C e tempo de reação de 240 minutos. A taxa de mineralização da RdB nessas mesmas condições foi de 61,3%. Por meio da equação de Arrhenius a energia de ativação da descoloração da RdB foi estimada em 36,25 kJ/mol, um valor baixo se comparado a outros estudos. A reutilização da BCB-NPsFe em cinco ciclos de descoloração mostrou que a descoloração da RdB não foi afetada. A BCB-NPsFe também foi eficiente na descoloração dos corantes verde Malaquita (97,1%), violeta cristal (87,0%), preto reativo B (91,2%) e vermelho reativo 239 (89,1%). Estes resultados indicaram que a BCB-NPsFe pode ser uma alternativa econômica e ambientalmente sustentável para o tratamento de águas residuárias contendo corantes.

ABSTRACT In this study, Brazil nutshell biomass supported with iron nanoparticles (BCB-NPsFe) was used to decolorize the dye Rhodamine B (RdB) using Fenton catalytic reaction. Higher discoloration rate was 94.3% obtained at the condition: solution containing 20 mg/L RdB, 1.0 g/L BCB-NPsFe, 200 mM H2O2, pH 4.0, temperature of 45 °C, and reaction time of 240 minutes. The mineralization rate of RdB under these same conditions was 61.3%. Using the Arrhenius equation, the activation energy of RdB decolorization was estimated at 36.25 kJ/mol, a low value compared to other studies. The reusability of BCB-NPsFe in five decolorization cycles showed that the RdB decolorization was not affected. BCB-NPsFe also efficiently decolorized Malachite green (97.1%), crystal violet (87.0%), reactive black B (91.2%), and reactive red 239 (89.1%). These results indicated that BCB-NPsFe could be an economical and eco-friendly treatment strategy for wastewater containing dyes.

Resumo Biomassa de Saccharomyces cerevisiae foi ativada quimicamente e sua capacidade de biossorção foi explorada para a remoção do ibuprofeno (IBP) da solução aquosa. Os efeitos do pH (2-10), tempo de contato (0-90 min), concentração de IBP (5-35 mg L-1) e temperatura (20, 30, 40°C) foram avaliados em estudos de bateladas. Em pH 2,0 foram encontradas as maiores taxas de remoção de IBP. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem foi o mais adequado para descrever os dados experimentais. Ambos os modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich descreveram os dados de equilíbrio de forma satisfatória. A capacidade máxima de biossorção para IBP pela biomassa de Saccharomyces cerevisiae quimicamente ativada (CA-YB) foi estimada em 13,39 mg g-1 a 40°C. A energia de ativação calculada pelo modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich foi de 9,129 kJ mol-1, indicando que um processo químico mediou a biossorção de IBP por CA-YB. De acordo com os estudos termodinâmicos, a biossorção do IBP é espontânea e endotérmica. A análise de FTIR revelou que os grupos carboxila, hidroxila, fosforila e amino estavam envolvidos no processo de biossorção do IBP. Essas descobertas indicaram que CA-YB pode ser um biossorvente alternativo para a remoção de IBP do meio aquoso.

Abstract Saccharomyces cerevisiae biomass was activated chemically, and its ibuprofen (IBP) biosorption capabilities were assessed regarding IBP removal from an aqueous solution. The effects of pH (2-10), contact time (0-90 min), IBP concentration (5-35 mg L-1), and temperature (20, 30, 40°C) were evaluated in batch studies. Higher removal rates of IBP were found at pH 2.0. The pseudo-second-order kinetic model best described the experimental data. Both the Langmuir and Freundlich isotherm models described the equilibrium data satisfactorily. The maximum biosorption capacity for IBP onto chemically activated Saccharomyces cerevisiae biomass (CA-YB) was estimated at 13.39 mg g-1 at 40°C. The activation energy calculated by the Dubinin-Radushkevich isotherm model was 9.129 kJ mol-1, indicating that a chemical process mediated the biosorption of IBP onto CA-YB. According to thermodynamic studies, IBP biosorption is spontaneous and endothermic. FTIR analysis revealed that the carboxyl, hydroxyl, phosphoryl, and amino groups were involved in the biosorption process of IBP. These findings indicated that CA-YB could be an alternative biosorbent for IBP removal from aqueous media.

ABSTRACT In this study, the ability of chemically activated sugarcane bagasse (CASB) as a biosorbent for removing ibuprofen (IBP) from aqueous solution was evaluated. Sugarcane bagasse was activated using hexane and methanol. The effects of pH, contact time, IBP concentration, and temperature were evaluated in batch studies. Higher removal rates of IBP were found at pH 2.0. Kinetic studies indicated that the biosorption follows the pseudo-second-order model. The equilibrium biosorption isotherm was found to follow both Langmuir and Freundlich isotherm models. The maximum biosorption capacity of CASB was estimated at 7.75 mg g-1 at 20 °C. According to the Dubinin-Radushkevich isotherm model, the activation energy was calculated to be 7.07 kJ mol-1, indicating that a physical process mediated the IBP removal. Thermodynamic analysis suggests that the biosorption is exothermic in nature and non-spontaneous. The FTIR analysis confirmed the interactions between IBP molecules and biosorbent. We concluded that CASB exhibited the potential to be used in the removal of IBP from aqueous media.

RESUMO Neste estudo, avaliou-se o bagaço de cana-de-açúcar quimicamente ativado (CASB) como biossorvente na remoção de ibuprofeno (IBP) de solução aquosa. O bagaço da cana-de-açúcar foi ativado com hexano e metanol. Os efeitos do pH, tempo de contato, concentração de IBP e temperatura foram avaliados em estudos de bateladas. As taxas mais altas de remoção de IBP foram encontradas em pH 2,0. Estudos cinéticos indicaram que a biossorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem. Os dados no equilíbrio se ajustaram aos modelos de isoterma de biossorção de Langmuir e Freundlich. A capacidade máxima de biossorção do CASB foi estimada em 7,75 mg g-1 a 20 °C. De acordo com o modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich, a energia de ativação foi calculada em 7,07 kJ mol-1, indicando que o processo de remoção do IBP é físico. A análise termodinâmica sugere que a biossorção é de natureza exotérmica e não espontânea. A análise de FTIR confirmou as interações entre as moléculas de IBP e o biossorvente. Concluímos que o CASB exibiu potencial para ser utilizado na remoção do IBP de meio aquoso.

Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 isolada de solo contaminado de aterro sanitário foi eficiente em descolorir cinco corantes têxteis azos em condições estáticas. Um deles, Reactive Red 239 (RR239), foi completamente descolorido na faixa de pH de 7 a 11 (a 35°C) dentro de 3-6 h. A bactéria também foi eficiente em descolorir RR239 em uma ampla faixa de temperatura de 25-40°C (em pH 8). A cinética de descoloração do RR239 pela G5-03 se ajustou ao modelo de Michaelis-Menten (K m = 443,3 mg L-1, V max = 166,7 mg L-1 h-1). A descoloração do RR239 foi monitorada por espectroscopia UV-Vis e FTIR, que mostrou mudanças significativas nas posições dos picos quando comparadas ao espectro do corante. No geral, a capacidade de S. xiamenensis G5-03 para descolorir os corantes têxteis azo em uma ampla faixa de temperatura e pH (neutro-alcalino) indica que esta cepa é uma candidata em potencial para o tratamento de efluente contendo corante.

Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 isolated from contaminated landfill soil efficiently decolorized five textile azo dyes under static conditions. One of them, Reactive Red 239 (RR239), was completely decolorized at a pH range of 7 to 11 (at 35°C) within 3-6 h. The bacterium was also efficiently decolorized RR239 in a wide temperature range of 25-40°C (at pH 8). The kinetics of RR239 decolorization by G5-03 fitted to the Michaelis-Menten Model (K m = 443.3 mg L-1, V max = 166.7 mg L-1 h-1). The decolorization of RR239 was monitored by UV-Vis and FTIR spectroscopy, which showed significant changes in peak positions when compared to the dye spectrum. Overall, the ability of S. xiamenensis G5-03 to decolorize textile azo dyes in a wide range of temperatures and pH (neutral-alkaline) indicate that this strain is a potential candidate for treating dye-containing effluent.

Resumo Neste estudo, compósitos de MnO2-levedura de pão, produzidos pela oxidação direta da levedura com KMnO4 sob condições ácidas, foram usados como biossorvente para remover o corante trifenilmetano verde Malaquita (VM) de solução aquosa. Os parâmetros que influenciam o processo de adsorção tais como pH, tempo de contato, temperatura, concentração inicial do corante e concentração do biossorvente foram avaliados em experimentos de bancada. As condições ótimas de descoloração foram observadas em pH 10 e concentração de biomassa igual a 1,0 g L-1. Os resultados de remoção do corante foram ajustados ao modelo cinético de pseudo segunda ordem. O processo de adsorção foi descrito pelo modelo isotérmico de Langmuir e a capacidade máxima de biossorção foi estimada em 243,9 mg g-1 (na temperatura de 25°C). Os valores negativos de ∆G° e valores positivos de ∆H° indicaram que a biossorção do VM pelo compósito MnO2-levedura é espontâneo e endotérmico. A técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier indicou que nanopartículas de MnO2 depositadas na superfície do compósito MnO2-levedura facilitaram a adsorção do VM. Concluiu-se que o compósito MnO2-levedura de pão possui potencial para ser usado como adsorvente na remoção de VM de solução aquosa.

Abstract In this study, baker’s yeast-MnO2 composites, produced by direct oxidation of yeast with KMnO4 under acidic conditions, were used as biosorbent to remove the triphenylmethane dye Malachite green (MG) from an aqueous solution. Parameters that influence the adsorption process, such as pH, contact time, temperature, initial dye concentration and biosorbent dosage, were evaluated in batch experiments. The optimum removal of MG was found to be 86.7 mg g-1 at pH 10, 1.0 g L-1 of biomass dosage and 45°C. The kinetic data of dye removal was better described by the pseudo-second-order model. The adsorption process followed the Langmuir isotherm model and the maximum biosorption capacity was estimated to be 243.9 mg g-1 (at 25°C). The negative values of ∆G° and the positive value of ∆H° indicated that the MG biosorption onto yeast-MnO2 composites is spontaneous and endothermic. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) indicated that the nano-MnO2 particles deposited on yeast-MnO2 composites surface facilitated the MG adsorption. It was concluded that baker’s yeast-MnO2 composites have potential for application as adsorbent for removal of MG from aqueous solution.

Resumo A comercialização de combustíveis derivados de petróleo é uma atividade potencialmente poluidora. Tal impacto ocorre principalmente devido a acidentes no transporte com caminhão tanque e vazamentos nos tanques de armazenamento subterrâneo dos postos de combustíveis. O gerenciamento de áreas contaminadas tem o objetivo de reduzir os riscos à saúde humana por meio do conhecimento das características do local contaminado e dos impactos causados pelos contaminantes, proporcionando assim auxílio à tomada de decisão quanto às formas de intervenção mais adequadas. Neste trabalho, por meio da análise dos processos de licenciamento ambiental dos postos de combustíveis de Cuiabá, MT, Brasil, foi possível apresentar um panorama dos postos com algum tipo de contaminação ambiental, já que a investigação de passivos é obrigatória durante esse licenciamento. De 136 processos de licenciamento analisados, constatou-se que em 17 os laudos ambientais apresentaram algum tipo de contaminação no solo e/ou água subterrânea. Os principais contaminantes encontrados foram Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos Totais (BTEX) e Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA’s). Em oito postos foram aplicadas as seguintes técnicas de remediação: três de atenuação natural, três de extração multifásica e três de bombeamento. Ressalta-se que nos nove postos restantes, não foi encontrada informação sobre a aplicação de técnicas de remediação. Destaca-se a necessidade do órgão ambiental estadual tornar pública as informações sobre as áreas contaminadas presentes não somente em Cuiabá, mas em todo o Estado. Segundo a Resolução CONAMA 420/2009 esta é uma obrigação do órgão ambiental para que o gerenciamento das áreas contaminadas possa ser efetivo. É importante também o Estado estabelecer políticas relativas à gestão das áreas contaminadas com legislações específicas ao tema, assim como alguns Estados já tem feito.

Abstract The commercialization of petroleum-based fuels is a potentially polluting activity. Environmental impacts are mainly due to tanker truck accidents and leaking underground storage tanks of gas stations. The management of contaminated sites aims to reduce risks to human health and environment through measures that provide knowledge regarding the characteristics of contaminated site and the impacts of contaminants, thus allowing the most appropriate intervention to be determined. This paper analyzed the environmental licensing process of the Cuiaba-MT gas stations in order to present an overview of the gas stations responsible for some type of environmental contamination, since the investigation of liabilities is required for this license. One hundred and thirty-six licensing processes were analyzed, and it was found that 17 of these reported some type of contamination in soil and/or groundwater. The main contaminants were Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes (BTEX) and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). The following remediation techniques were applied: three cases of natural attenuation, three of multiphase extraction and three of pumping. This highlights the necessity for the State Environment Agency to make available information about contaminated areas not only in Cuiabá but throughout the State. According to CONAMA Resolution 420/2009, this is an obligation of the environmental agency for the management of contaminated areas to be effective. It is also important that the Mato Grosso State establish public policies for the management of contaminated areas, with legislation specific to the issue, as some other Brazilian states have done.

ABSTRACT This study investigated the biosorption of the anionic textile dyes: Reactive Red 239 (RR239), Reactive Black B (RBB) and Direct Blue 85 (DB85) according to pH, biomass dosage, contact time and dye concentration onto waste beer yeast slurry. The kinetics and isotherm of the removal of dyes were also studied. The equilibrium of biosorption reaction was reached after 30 min for the reactive dyes and after 60 min for the direct dye. Optimum decolorization was observed at pH 2 and 0.63 g/L of biomass dosage. The kinetic data of the three dyes were better described by the pseudo second-order model. The adsorption process followed the Langmuir isotherm model and the biosorption capacity being estimated to be 152.9, 162.7 and 139.2 mg/g for RR239, RBB and DB85, respectively. Our findings indicated that the waste beer yeast slurry was an attractive low-cost biosorbent for the removal of anionic textile dyes from aqueous solution.

Neste estudo foi investigado o potencial de um inóculo composto de cultura mista de bactérias e fungos, isolados do landfarming da Refinaria de Paulínia, Brasil, em degradar resíduos oleosos gerados no processo de refinamento de petróleo. O isolamento desses microrganismos foi realizado previamente, supondo-se que estejam melhor adaptados aos hidrocarbonetos de petróleo uma vez que o landfarming consiste em área impactada por deposição de tais compostos. Utilizou-se o teste respirométrico de Bartha e Pramer no intuito de verificar a taxa de biodegradação dos hidrocarbonetos pela cultura mista de microrganismos através da evolução de CO2. Os resultados obtidos para a eficiência da biodegradação não apresentaram diferença estatisticamente significativa (P>0.05) indicando que não houve aumento do processo de biodegradação com o uso do inóculo. A adição de nutrientes (N, P, K) tampouco contribuiu para aumentar a biodegradação do resíduo oleoso estudado.

In this study, the potential for using an inoculum composed of a mixed-culture of bacteria and fungi, isolated from a landfarming at the Paulínia Oil Refinery, Brazil, to degrade oil residues generated in the process of petroleum refinement was investigated. The isolation of these microorganisms was carried out beforehand, assuming that they would be better adapted to petroleum hydrocarbons, as the landfarming consisted of an area impacted by the deposit of such compounds. The Bartha and Pramer respirometric test was used to measure the rate of biodegradation of the hydrocarbons by the mixed-culture of microorganisms via the evolution of CO2. The results obtained with respect to the efficiency of biodegradation showed no significant differences (P>0.05), indicating no increase in the biodegradation process using the inoculum. The addition of nutrients (N, P, K) also did not contribute to an increase in biodegradation of the oil residue studied.