Ion removal Cu2+, Mn2+ and Zn2+ on biological sludge reactor high rate anaerobic

Ion removal Cu2+, Mn2+ and Zn2+ on biological sludge reactor high rate anaerobic

Authors

  • Marilia Assunção Mendonça Discente de mestrado em Microbiologia Agropecuária, Universidade Estadual Paulista – UNESP
  • Roberto Alves de Oliveira Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - UNESP. Professor assistente doutor do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Câmpus de Jaboticabal
  • Rose Maria Duda Doutora em Microbiologia Agropecuária na UNESP/Jaboticabal; Pós Doutoranda na mesma institução
  • Allynson Takehiro Fujita Universidade do Estado de Minas Gerais, UEMG/Frutal. Diretor de Unidade e Professor Efetivo.
  • Rodrigo Ney Millan Universidade do Estado de Minas Gerais - UEMG/ Docente

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0375.2017v38n2p17

Keywords:

Bioaccumulation, Biosorbents, Anaerobic Sludge, Metal Removal

Abstract

This study investigated the feasibility of using anaerobic sludge in natura and the dry matter for the removal of metals (Cu 2+, Mn2+ and Zn2+) from aqueous solutions that work on a fixed bed column. Low concentrations of Cu2+, Mn2+ and Zn2+ (0.01 to 5.00 mg L-1) were applied, considering that the occurrence of bioaccumulation when using non-toxic microorganisms. The sludge used was collected from horizontal anaerobic reactors (RAH) and upflow with sludge blanket (UASB) used in the treatment of wastewater swine. The temperature was monitored at 20 ° C in all assays. Flow rates of 5, 10 and 15 mL min-1, values of pH 4 and 6 and concentrations of 0.01, 0.5 and 1.0 mg L-1 of Cu2+ and Mn2+, and of 0.05; 2.5 and 5.0 mg L-1 of Zn2+. The optimal pH for a removal of Mn2+ and Zn2+ for 4 and for Cu2+ did not show a difference. The highest efficiency was found when the lowest concentration and flow values were used for all three biosorbents. Therefore, the results are applied for post-treatment of effluents with remaining concentrations of metals, which require polishing to a final number, taking into account the legal limits of water quality of the receiving body. The results demonstrated the efficiency of biosorbents (anaerobic sludge) for the removal of Cu2+, Zn2+ and Mn2+ in aqueous solution. The reuse of the waste in adsorption-desorption cycles was possible with the use of the CaCl2 regeneration solution.

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Author Biographies

Marilia Assunção Mendonça, Discente de mestrado em Microbiologia Agropecuária, Universidade Estadual Paulista – UNESP

Especialista em Gestão Ambiental pelas Faculdades Integradas de Jacarepaguá (2008). GRaduação em Pedagogia pela FATECE. Graduação em Bacharel em Química Tecnológica pela Fundação Educacional de Barretos (2006) e graduação em Licenciatura Plena em Química pela Fundação Educacional de Barretos (2005). Atualmente é professora de práticas laboratoriais de química e microbiologia dos cursos Superiores de Tecnologia em Processos Sucroalcooleiro e Ciência e Tecnologia de Laticínios da UEMG-Universidade do Estado de Minas Gerais Campus Frutal e professora de Química da Escola Estadual Alonso de Morais Andrade.

Roberto Alves de Oliveira, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - UNESP. Professor assistente doutor do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Câmpus de Jaboticabal

possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1987), graduação em Tecnologia Em Construção Civil pela Faculdade de Tecnologia de São Paulo Fatec (1982), mestrado em Agronomia (Produção Vegetal) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1990) e doutorado em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo (1997). Atualmente é professor assistente doutor do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Câmpus de Jaboticabal Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Tratamento Anaeróbio de Águas Residuárias, atuando principalmente nos seguintes temas: tratamento anaeróbio, reator UASB, metano, digestão anaeróbia e resíduos de suínos.

Rose Maria Duda, Doutora em Microbiologia Agropecuária na UNESP/Jaboticabal; Pós Doutoranda na mesma institução

Graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Paraná (2003), Mestrado em Microbiologia Agropecuária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho- UNESP/Jaboticabal (2006). Doutora em Microbiologia Agropecuária na UNESP/Jaboticabal (2010), atuando principalmente no seguinte tema: Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios e aeróbios e produção de biogás da vinhaça. Atualmente é professora Assistente, das Disciplinas de produção de biogás e Projetos de trabalho de graduação, do Curso de Tecnologia de Biocombustíveis, da Faculdade de Tecnologia de Jaboticabal/SP e Pós-doutoranda do Departamento de Engenharia Rural da UNESP de Jaboticabal

Allynson Takehiro Fujita, Universidade do Estado de Minas Gerais, UEMG/Frutal. Diretor de Unidade e Professor Efetivo.

Possui graduação em Bacharelado em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2002), graduação em Licenciatura em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2004), mestrado em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2004) e doutorado em Quimica Analitica (Arar.) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2007). Atualmente é professor doutor efetivo da Universidade do Estado de Minas Gerais. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Análise de Traços (orgânicos e inorgânicos) e Química Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: composto de resíduos sólidos, nutrientes, recursos hídricos e biocombustíveis.

Rodrigo Ney Millan, Universidade do Estado de Minas Gerais - UEMG/ Docente

Professor nível VI-A na Universidade do Estado de Minas Gerais, Unidade Frutal. Possui Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas (2002-2006) pela Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP), mestrado em Aquicultura pelo Centro de Aquicultura da UNESP (2007-2009) e doutorado em Microbiologia Agropecuária pela Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (2009-2012). Atua principalmente nos seguintes temas: limnologia, fitoplâncton, zooplâncton, qualidade da água.

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Published

2017-12-23

How to Cite

Mendonça, M. A., de Oliveira, R. A., Duda, R. M., Fujita, A. T., & Millan, R. N. (2017). Ion removal Cu2+, Mn2+ and Zn2+ on biological sludge reactor high rate anaerobic. Semina: Ciências Exatas E Tecnológicas, 38(2), 17–27. https://doi.org/10.5433/1679-0375.2017v38n2p17

Issue

Vol. 38 No. 2 (2017)

Section

Original Article

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Copyright (c) 2018 Semina: Exact and Technological Sciences

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