ELEVAÇÃO DO PH, REMOÇÃO DE FERRO, SULFATO E PRODUÇÃO DE ENERGIA POR CÉLULA COMBUSTÍVEL MICROBIANA ALIMENTADA POR DRENAGEM ÁCIDA DE MINA

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Oral
  • Eixo temático: Meio Ambiente
  • Palavras chaves: Células combustíveis microbianas; Drenagem Ácida de Mina; Energia renovável; Tratamento de Efluentes;
  • 1 UFSC
  • 2 Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos / UFSC

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Resumo

A Drenagem Ácida de Mina (DAM) é um problema ambiental mundialmente conhecido que tem como características efluentes com pH extremamente baixo (<4), alta concentração de metais pesados (Zn, Fe, Al, Mn, Cu, Cd) e alta toxicidade. Por estes motivos, novos métodos de tratamento de DAM mais efetivos e de menor custo estão sendo desenvolvidos. Uma dessas tecnologias, as Células Combustíveis Microbiológicas (CCM), têm demonstrado ser uma alternativa inovadora e promissora para aplicações em tratamento de efluentes e que, adicionalmente geram energia pela atividade metabólica dos próprios microrganismos, tornando-se autossustentáveis.O grupo vem estudando a produção de energia utilizando tecnologia CCM visando a redução de metais e sulfato que são os principais contaminantes de corpos hídricos impactados por DAM. Objetivando-se avaliar os efeitos da adição da casca de arroz como uma Barreira Permeável Reativa (PRB) acoplada a CCM e do uso de membrana entre cátodo e ânodo sobre a redução da acidez da DAM e produção de energia simultânea foram construídos três sistemas biológicos, 2 CCM e um reator abiótico de câmara única (RAB) com diferentes composições no compartimento catódico. A CCM1, constitui-se de uma célula de câmara dupla separadas por uma membrana de celulose bacteriana, permitindo troca iônica entre os compartimentos, inoculado com sedimento de DAM real, sem casca de arroz, enquanto na CCM2 utilizou-se casca de arroz inoculado com sedimento de DAM real obtida de uma lagoa contaminada. No RAB foi utilizado apenas casca de arroz para preenchimento da câmara unica, diferentemente da CCM1 e CCM 2que possuem um compartimento catódico e outro anódico. Para as CCM 1 e 2, o anolito foi composto por PBS (pH 7,4) e 1g/L de glicose inoculado com lodo anaeróbio de tratamento de esgoto doméstico. Inicialmente o catolito para os três sistemas continha, além de sais tamponantes: 787 ppm de Fe2+, 175,7 ppm de SO42- e 6g/L de lactato. Após 14 dias de experimento, observou-se uma elevação do pH inicial de 4,5 para 8,5, 6,8 e 6,5 para as CCM 1, 2 e RAB respectivamente. O maior potencial elétrico foi observado para a CCM 1 de 160 mV. Os resultados que a casca de arroz promove uma elevação do pH inicial da DAMs. No entanto, mesmo na ausência da casca de arroz, a célula de duas câmaras separa por membrana mostrou-se mais efetiva na elevação do pH. Adicionalmente esta mesma célula foi capaz de uma geração de potencial elétrico catalisado apenas pela microbiota presente no inóculo. Neste estudo, objetivou-se avaliar os efeitos da microbiota estabelecida no cátodo e de casca de arroz, como uma barreira permeável seletiva, sobre a elevação do pH, remoção de Fe2+ e SO42- em uma CCM e 2 reatores, um biótico e outro abiótico, preenchidos com casca de arroz, como uma barreira permeável seletiva, alimentadas com uma DAM sintética, contendo Fe3+ e SO42-. Remoções de ferro de 98%,89% e 90% e de sulfato de 61%,91% e 21% foram observadas para as CCM 1, 2 e RAB respectivamente.

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