Abstract Activated carbon is a material that has various environmental applications, such as the adsorption of metallic lead ions (Pb2+). It can be obtained from different plant species. In this research, the seed of Persea americana (Avocado- HASS variety) was obtained from local markets in the city of Cartagena to be used in the removal of Pb2+ from wastewater from the fishing industry. To obtain activated carbon, the seed was carbonized in a Terrigeno-brand clay oven, Model DB 1200. Orthophosphoric acid at 21% w/v was used as an activating agent. The residual water was characterized following the APHA specifications. The turbidity was determined by nephelometry in a Turbiquant 300 IR turbidimeter. The Pb2+ concentration was determined by atomic absorption spectroscopy in a Thermo Scientific iCE 3300 equipment. The chemical surface of the material was performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The carbons were morphologically characterized using a scanning electron microscope SEM (Jeol 5910LV), visualized at 15kV. A yield of 20.38% by mass of coal is achieved. The pores are of irregular size, ranging from 16.2 to 55.98 μm. 65% of Pb2+, turbidity (57.6%), color (57%), total solids (50.2%), as well as BOD (53.12%) and COD (36%) are removed, finding statistically significant differences in values at the 95% level of significance. The seed of Persea americana (HASS avocado) can serve as plant material to obtain an adsorbent material (activated carbon) and be used in the removal of Pb2+ from wastewater.

Resumo O carvão ativado é um material que possui diversas aplicações ambientais, como a adsorção de íons de chumbo metálico (Pb2+). Pode ser obtido a partir de diferentes espécies de plantas. Nesta pesquisa, foi utilizada a semente de Persea americana (variedade abacate-HASS), proveniente de mercados locais da cidade de Cartagena, para ser usado na remoção de Pb2+ de águas residuais da indústria pesqueira. Para obtenção do carvão ativado, a semente foi carbonizada em forno de barro da marca Terrigeno, modelo DB 1200. Foi utilizado ácido ortofosfórico a 21% p/v como agente ativador. A água residual foi caracterizada seguindo as especificações da APHA. A turbidez foi determinada por nefelometria em um turbidímetro Turbiquant 300 IR. A concentração de Pb2+ foi determinada por espectroscopia de absorção atômica em um equipamento Thermo Scientific iCE 3300. A superfície química do material foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os carbonos foram caracterizados morfologicamente usando um microscópio eletrônico de varredura SEM (Jeol 5910LV), visualizado a 15kV. Obtém-se um rendimento de 20,38% em massa de carvão. Os poros são de tamanho irregular, variando de 16,2 a 55,98 μm. 65% de Pb2+, turbidez (57,6%), cor (57%), sólidos totais (50,2%), bem como DBO (53,12%) e DQO (36%) são removidos, encontrando diferenças estatisticamente significativas nos valores a 95 % Nível de significância. A semente de Persea americana (abacate HASS) pode servir como material vegetal para obter um material adsorvente (carvão ativado) e ser utilizado na remoção de metais pesados de águas residuais.

Resumo Para determinar o papel que as substâncias húmicas (HS) desempenham como promotores do crescimento vegetal, foi avaliado o efeito do HS extraído do carvão mineral no crescimento de plantas de tomate (Solanum lycopersicum) e melão (Cucumis melo). Três concentrações de HS foram avaliadas em 200 gramas de solo. O fertilizante (uréia 0,3%) e ácido húmico nas concentrações de 0,05%, 0,1% e 0,2% foram adicionados diretamente e ao mesmo tempo na quantidade de solo, utilizando uma amostra controle sem adição de ácido húmico. As medições de aumento foram feitas em intervalos de três dias até 45 dias. Plantas tratadas com altas concentrações de HS demonstraram um aumento significativo nas raízes (p> 0,05). Em ambas as plantas, a concentração de 0,2% no HS apresentou o maior aumento de crescimento, com o melão apresentando a maior variação com o passar do tempo, com seu maior pico nos 36 dias (13,1 ± 0,05cm) do experimento, enquanto no no tomateiro o máximo crescimento ocorreu em 30 dias (9,2 ± 0,01 cm). O teste de Dunnett mostrou que não houve diferença estatisticamente significativa entre o controle e as concentrações de 0,05% e 0,1% (p> 0,05), enquanto entre o controle e a amostra de solo com concentração de 0,2% houve diferença estatisticamente significativa (p <0,05). Os resultados obtidos mostram uma notável influência do ácido húmico no crescimento das plantas estudadas, principalmente em altas concentrações.

Abstract This study evaluated the effect of HS extracted from mineral coal on the growth of tomato (Solanum lycopersicum) and melon (Cucumis melo) plants to determine the role that humic substances (HS) play as promoters of plant growth. Three concentrations of HS were evaluated in 200 grams of soil. The fertilizer (urea 0.3%) and humic acid in concentrations of 0.05%, 0.1%, and 0.2% were added directly and at the same time to the amount of soil, using a control sample without the addition of humic acid. Increase measurements were made at three-day intervals up to 45 days. Plants treated with high concentrations of HS demonstrated a significant increase in roots (p>0.05). In both plants, the concentration of 0.2% in HS showed the greatest increase in growth, with the melon plant showing the greatest variation as time passed, with its highest peak in 36 days (13.1 ± 0.05cm) of the experiment, while in the tomato plant the maximum growth occurred in 30 days (9.2 ± 0.01 cm). The Dunnett test showed that there was no statistically significant difference between the control and the concentrations of 0.05% and 0.1% (p>0.05), while among the control and the soil sample with a concentration of 0.2% there was a statistically significant difference (p<0.05). The results show a notable influence of humic acid on the growth of the studied plants, especially at high concentrations.

Resumo Este estudo tem como foco o desenvolvimento de um modelo secundário para Yarrowia lipolytica em processos de tratamento de esgoto. Os dados brutos de crescimento de Y. lipolytica foram ajustados ao modelo de Buchanan a fim de obter parâmetros de crescimento como: contagem inicial de células (Y0), taxa de crescimento específico máximo (μmax), fase de latência (λ) e população máxima de células (Ymax). Os valores µ obtidos em diferentes níveis de pH (5,0 a 8,0) foram usados para construir o modelo secundário baseado em uma equação linear. Os resultados mostraram um efeito significativo do pH nos valores de µmax. O processo de validação dos modelos desenvolvidos apresenta valores de acurácia (Af) e fator de bias (Bf) próximos a um, enquanto os valores de root mean square error (RMSE) foram baixos, confirmando que tais modelos podem prever o crescimento de Y. lipolytica em águas residuais de laticínios. Isso pode ser interessante para otimizar tratamentos de esgoto que envolvem esse tipo de microrganismo. Além disso, as águas residuais do leite eram um bom substrato para apoiar o crescimento da Yarrowia lipolytica e poderiam ser utilizadas para produzir a produção de enzimas.

Abstract This study focuses on the development of a secondary model for Yarrowia lipolytica in a sewage treatment process. The raw data of Y. lipolytica growth were adjusted to the Buchanan model in order to obtain growth parameters such as initial count cells (Y0), maximum specific growth rate (μmax), latency phase (λ) and maximum cell population (Ymax). The µ values obtained at different pH levels (5.0 to 8.0) were used to build the secondary model based on a linear equation. The results showed a significant effect of pH on µmax values. The validation process of the developed models displays accuracy (Af) and bias factor (Bf) values close to one, while the values of root mean square error (RMSE) were low, confirming that such models can predict the growth of Y. lipolytica in dairy wastewater. This can be interesting to optimize sewage treatments that involve this kind of microorganism. Moreover, the dairy wastewater was a good substrate to support the Yarrowia lipolytica's growth and could be used to produce enzymes.

Resumo Os coagulantes podem ser extraídos de matéria vegetal e aplicados no tratamento de efluentes. Esses coagulantes são derivados de sementes, folhas, cascas, raízes e frutos. Este estudo enfoca o uso do extrato mucilaginoso de Stenocereus griseus (conhecido como Cardón Guajiro) para a remoção da demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (COD), sólidos totais, turbidez e cor em águas residuais domésticas de uma estação de bombeamento na cidade de Cartagena (Colômbia). A dose ideal de extrato de S. griseus foi determinada por um teste de jarro empregando um floculador digital E & Q F6-300. Todas as determinações físico-químicas foram realizadas seguindo as especificações dos métodos padrão para efluentes da APHA (Standard Methods for Water and Wastewater). Quando foram utilizados 1400 mgL-1 de coagulante natural no tratamento de esgoto, a turbidez obtida foi de 29,57 TNU, representando remoção de 67,24% considerando a turbidez inicial. Este parâmetro diminui até 68,61 PCU para uma remoção de 72,12% na mesma dosagem de coagulante em relação à cor. Deve-se notar que diferenças estatísticas significativas foram encontradas entre todas as doses testadas do coagulante. O extrato mucilaginoso de S. griseus, teve propriedades valiosas no tratamento primário de águas residuais domésticas.

Abstract Coagulants can be extracted from vegetal material and applied in the treatment of wastewater. These coagulants are derived from seeds, leaves, bark, roots and fruits. This study focuses on the use of the mucilaginous extract ofStenocereus griseus(known as Cardón Guajiro) for removal of biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total solids, turbidity and color in domestic wastewater from a pumping station in the city of Cartagena (Colombia). The optimal dose ofS. griseusextract was determined by a pitcher test employing an E&Q F6-300 digital flocculator. All physicochemical tests were carried out following the specifications of the standard methods for wastewater (APHA). When 1400 mgL-1 of natural coagulants were used in the sewage treatment, the turbidity obtained was 29.57 TNU, representing removal of 67.24%, considering the initial turbidity. This parameter decreases until 68.61 PCU, for a 72.12% removal at the same coagulant dosage regarding the color. It must be noted that significant statistical differences were found between all tested doses of the coagulant. The mucilaginous extract of S. griseus exhibited useful properties in the primary treatment of domestic wastewater.

In this paper, two models of humic acids, the Temple-Northeastern-Birmingham (TNB) and Kolla models, were studied. Also, the complexation reaction of the structures formed by the interaction of the TNB and Kolla models with Al3+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, K+ and NH4+ cations, common in agricultural soils, was studied. These calculations were made for the complexes, at PM6 and DFT / LANL2DZ level of theory, both in vacuum and in aqueous medium. We found a strong affinity between Kolla and TNB models, and Al3+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, K+ and NH4+ cations, influenced by the solvent that affected the interaction sites; the solvent increased the rate of reactivity and affinity for the cations in nucleophilic regions and decreased it in electrophilic regions of the structures. Calculations of molecular electronic potential, MEP and atomic charges, the local smoothness, Fukui functions and the HSAB principle adequately described the HA/cations interactions which were affected by the number of hydrogen bonds. The most reactive sites were the hydroxyl, phenolic, carbonyls oxygens and nitrogens at both vacuum and aqueous medium, especially carbonyl oxygens. These results are consistent with the properties of HA that make them attractive as components of agricultural soils.