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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34781| Título: | Efeito da idade celular da cianobactéria Microcystis aeruginosa na eficácia do processo oxidativo UV/H2O2 para o tratamento de água |
| Título(s) alternativo(s): | Effect of cell age of cyanobacteria Microcystis aeruginosa on the efficiency of the UV/H2O2 oxidative process for water treatment |
| Autor(es): | Lückmann, Beatriz |
| Orientador(es): | Coral, Lucila Adriani de Almeida |
| Palavras-chave: | Oxidação Cianobactéria Carbono Água - Purificação Oxidation Cyanobacteria Carbon Water - Purification |
| Data do documento: | 24-Jun-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | LÜCKMANN, Beatriz. Efeito da idade celular da cianobactéria Microcystis aeruginosa na eficácia do processo oxidativo UV/H2O2 para o tratamento de água. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Cianobactérias são microrganismos unicelulares relevantes na natureza, pois apresentam benefícios ao meio ambiente, e possuem características especificas como facilidade de adaptação a diferentes ambientes, e rápida reprodução. No entanto, estas características associadas à presença de nutrientes nos corpos d’água fazem com que a presença de cianobactérias em mananciais de abastecimento se torne cada vez mais comum, gerando um crescimento acelerado e excessivo, denominado bloom, acarretando alterações na qualidade da água, afetando, por exemplo, cor, odor e sabor, e que não são facilmente removidas por processos convencionais de tratamento. O processo oxidativo avançado via UV/H2O2 é uma alternativa a ser utilizada em estações de tratamento. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar se a idade da célula da cianobactéria influenciaria no desempenho do processo oxidativo UV/H2O2 considerando o tratamento de água com a presença desses organismos. Os experimentos foram realizados com a espécie Microcystis aeruginosa e o procedimento experimental se dividiu em dois momentos, em que se avaliou a curva de crescimento da espécie M. aeruginosa e os ensaios foto-oxidativos. A água de estudo consistiu em uma solução tampão fosfato contaminada com as células da espécie a fim de obter uma densidade celular de 5 x 105 cel mL-1. A curva de crescimento foi analisada durante 64 dias, sendo realizadas análises de carbono orgânico dissolvido (COD), densidade óptica a 730 nm, densidade celular e pH. Os ensaios foto-oxidativos foram realizados a partir do oitavo dia de crescimento do cultivo, com intervalos de 7 dias, logo, os experimentos foram realizados nos dias 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 e 64. O processo oxidativo foi realizado em um reator fotoquímico de bancada composto por uma fonte de radiação ultravioleta proveniente de uma lâmpada de mercúrio de alta pressão, utilizando-se duas dosagens de H2O2, 20 mg L-1 e 50 mg L-1. O tempo de exposição à radiação foi de 60 minutos, onde eram retiradas alíquotas para análise de densidade celular e COD, nos tempos 0, 5, 10, 20 e 60 minutos, e para residual de H2O2 e densidade óptica a 730 nm, nos tempos 0, 2,5, 5, 10, 20, 30, 45 e 60 minutos. Como resultado, em relação aos ensaios, pode-se observar o decaimento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo do tempo, independentemente da idade celular, de forma similar em ambas as concentrações utilizadas. O mesmo comportamento foi observado para densidade óptica e densidade celular, onde foi verificado ausência de células ao final do processo. Para os valores de COD encontrados durante o processo observou-se um aumento, quando comparado ao tempo zero, para todas as idades celulares, justificado pela lise celular. As análises de densidade celular e óptica indicam a possibilidade de que valores de COD envolvem frações intra e extracelulares das células. Para os resultados da curva de crescimento, houve um aumento gradativo de todas as análises realizadas, sendo possível obter boas correlações entre as análises realizadas. Conclui-se que a idade celular da espécie Microcystis aeruginosa não alterou a eficácia do processo oxidativo avançado UV/H2O2 nas condições empregadas. |
| Abstract: | Cyanobacteria are unicellular microorganisms relevant in nature, as they present benefits to the environment, and have specific characteristics such as ease of adaptation to different environments and rapid reproduction. However, these characteristics associated with the presence of nutrients in the water bodies make the water quality become increasingly common, generating an intensified growth, causing changes in the water quality, affecting, color, odor, and that are not defined as handling processes, eg by easy handling. The advanced oxidation process via UV/H2O2 is an alternative to be used in treatment plants. Therefore, this study aimed to evaluate whether the bacterial cell would work with the participation of UV/oxidative process performance considering the water treatment of these organisms. The experiments were carried out with a species Microcystis aeruginosa, and the experimental procedure was divided into two moments, in which the growth curvature of the species M.aeruginosa and the photo-oxidative assays were evaluated. The study water solution consists of a sample cell concentrated to obtain a density of 5 x 105 cel mL1. The growth curve was analyzed for 64 days, with analyzes of dissolved organic carbon (DOC), optical density at 730 nm, cell density and pH. The photo-oxidative assays were carried out from the eighth day of growth of the culture, with intervals of 7 days, therefore, the experiments were carried out on days 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 and 64. oxidative process was carried out in a photochemical reactor composed of a source of ultraviolet radiation from a high-pressure lamp, using two doses of H2O2, 20 mg L- 1 and 50 mg L-1. The exposure time to radiation was 60 minutes, where aliquots were taken for analysis of cell density and DOC, at times 0, 5, 10, 20 and 60 minutes, and for residual H2O2 and optical density at 730 nm, at times 0, 2.5, 5, 10, 20, 30, 45 and 60 minutes. As a result, in relation to the tests, one can observe the decay of the hydrogen peroxide concentration over time, regardless of cell age, in a similar way in both concentrations used. The same behavior was observed for optical density and cell density, where no cells were found at the end of the process. The DOC values found during the process obtained an increase, when compared to time zero, for all cell ages, justified by cell lysis. Cell density and optical analyzes indicate the possibility that DOC values involve intra and extracellular fractions of the cells. For the results of the growth curve, there was a gradual increase in all the analyzes performed, being possible to obtain good correlations between the analyzes performed. It was concluded that the cellular age of the species Microcystis aeruginosa did not change the effectiveness of the advanced oxidative process UV/ H2O2 under the conditions used. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34781 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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