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A presença de metais tóxicos no ambiente constitui um risco sério para a saúde pública uma vez que se acumulam nos tecidos vivos ao longo da cadeia alimentar (Fig.1). A decisão N.º 2455/2001/EC do Parlamento Europeu estabeleceu a lista das substâncias prioritárias no domínio da política da água, na qual os metais tóxicos estão incluídos. As melhores tecnologias actualmente disponíveis para o tratamento de efluentes contaminados com metais em baixas concentrações não são eficazes, ou são extremamente dispendiosas considerando as elevadas quantidades de águas residuais geradas (Fig.2). O processo de biossorção utiliza como matéria-prima materiais biológicos que são abundantes, como algas marinhas ou resíduos da agricultura, para concentrar e imobilizar os metais tóxicos. Este processo apresenta uma eficiência comparável à das resinas de permuta iónica, mesmo para condições de pH ácidos e elevada salinidade, podendo-se obter efluentes com concentrações de metal residual na ordem dos ppb. No entanto as resinas de permuta iónica apresentam custos consideráveis, o preço dos biossorventes pode ser de um décimo do custo da resina. Uma redução adicional de custo resulta da possível recuperação dos metais.
O principal objetivo do projecto ALGAEVALUE é estudar os problemas relacionados com a descontaminação de metais tóxicos persistentes presentes em diferentes efluentes resultantes, por exemplo, processamento de metais, curtimenta de peles, galvanização etc., por biossorção em macroalgas castanhas recolhidas na costa portuguesa (Figs.3 e 4). O presente projecto pretende dar seguimento e expansão aos estudos anteriores desenvolvidos no projeto POCI/AMB/57616/2004, e posteriores trabalhos de estudantes de pós-doutoramento e doutoramento. A informação recolhida anteriormente conduziu a algumas conclusões a respeito da aplicação da tecnologia de biossorção: as algas castanhas seleccionadas, provenientes da costa portuguesa, após um pré-tratamento, conseguem acumular metal 25%  |
Resumo
A presença de metais tóxicos no ambiente constitui um risco sério para a saúde pública uma vez que se acumulam nos tecidos vivos ao longo da cadeia alimentar (Fig.1). A decisão N.º 2455/2001/EC do Parlamento Europeu estabeleceu a lista das substâncias prioritárias no domínio da política da água, na qual os metais tóxicos estão incluídos. As melhores tecnologias actualmente disponíveis para o tratamento de efluentes contaminados com metais em baixas concentrações não são eficazes, ou são extremamente dispendiosas considerando as elevadas quantidades de águas residuais geradas (Fig.2). O processo de biossorção utiliza como matéria-prima materiais biológicos que são abundantes, como algas marinhas ou resíduos da agricultura, para concentrar e imobilizar os metais tóxicos. Este processo apresenta uma eficiência comparável à das resinas de permuta iónica, mesmo para condições de pH ácidos e elevada salinidade, podendo-se obter efluentes com concentrações de metal residual na ordem dos ppb. No entanto as resinas de permuta iónica apresentam custos consideráveis, o preço dos biossorventes pode ser de um décimo do custo da resina. Uma redução adicional de custo resulta da possível recuperação dos metais.
O principal objetivo do projecto ALGAEVALUE é estudar os problemas relacionados com a descontaminação de metais tóxicos persistentes presentes em diferentes efluentes resultantes, por exemplo, processamento de metais, curtimenta de peles, galvanização etc., por biossorção em macroalgas castanhas recolhidas na costa portuguesa (Figs.3 e 4). O presente projecto pretende dar seguimento e expansão aos estudos anteriores desenvolvidos no projeto POCI/AMB/57616/2004, e posteriores trabalhos de estudantes de pós-doutoramento e doutoramento. A informação recolhida anteriormente conduziu a algumas conclusões a respeito da aplicação da tecnologia de biossorção: as algas castanhas seleccionadas, provenientes da costa portuguesa, após um pré-tratamento, conseguem acumular metal 25% em excesso do seu peso seco; apresentam uma baixa sensibilidade a impurezas e factores ambientais (pH e salinidade); a permuta iónica é o mecanismo dominante do processo de biossorção; a configuração mais favorável ao processo de biossorção é a coluna de leito fixo; o factor de capacidade para remoção e concentração dos metais é superior a 600 (Fig.5), tornando a eventual recuperação do metal possível com concentrações de metais no eluato acima de 16,000 mgM/L; a biossorção permite uma redução de custos significativa (preço do biossorvente<5¤/kg e possível recuperação do metal) em comparação com as tecnologias concorrentes existentes. Os poucos estudos experimentais realizados em instalações piloto e a escassez de informação sobre a descontaminação de efluentes reais são, até hoje, as principais razões pela inexistência de aplicações industriais neste campo. Este projecto pretende dar um passo em frente neste assunto.
O projecto será iniciado com a caracterização (física-química-ecotoxicológica) dos efluentes contaminados com metais seleccionados, de forma a obter as concentrações dos diferentes contaminantes, biodegradabilidade (teste de Zahn Wellens) e toxicidade (teste Vibrio fischeri) e o estabelecimento do tipo de pré-tratamento a efectuar ao efluente (FEUP e SPIKES & COGS). Simultaneamente será realizada a recolha e o pré-tratamento das macro-algas marinhas castanhas (Fig.6) a serem utilizadas como biossorventes (FEUP). O processo de biossorção (equilíbrio, cinéticas em sistema fechado e em contínuo) dos efluentes reais irá ser estudado num protótipo à escala laboratoria |