Efeito do aumento de concentração de Cádmio (Cd2+) no processo anaeróbio de remoção...

O presente trabalho objetivou o estudo da influência da contaminação aduga pelo íon cádmio em diferentes concentrações (5, 10, 25, 100 mg Cd2+.L-1) na atividade metanogênica (ETAPA A) e na atividade sulfetogênica (ETAPA B). Os ensaios foram conduzidos em bateladas únicas por 60 horas a 30°C. Inoculo de reator UASB com características metanogênicas foi utilizado. Não foi realizada a adaptação prévia do inoculo. A fonte de carbono utilizada foi acetato de sódio em uma concentração de 1.280 mg O2.L-1 (em termos de DQO) em um meio enriquecido com nutrientes. Aos ensaios da ETAPA B também foi adicionado sulfato de sódio em uma relação . Foram analisados a remoção de matéria orgânica, o pH, sulfeto total dissolvido (STD), produção de metano e de sulfeto de hidrogênio, a atividade metanogênica específica (AME), além da produção de ácidos orgânicos voláteis totais, e a concentração de cádmio livre no sistema. A concentração de equilíbrio de cádmio foi estabelecida rapidamente. O processo de adsorção foi ajustado à isoterma de Freundlich, a bioprecipitação foi pouco expressiva em ambas as etapas. A cinética foi ajustada à primeira ordem aparente, verificou-se que o tempo de ocorrência da AME apresentam relação linear com a concentração de cádmio no adsorvente, no caso a biomassa. O ensaio com maior concentração de cádmio apresentou um atraso temporal do início da atividade catalítica, embora todos os ensaios tenham apresentado uma boa eficiência de remoção da matéria orgânica disponível (acima de 99%).

Palavras-chave em Inglês

Anaerobic processes
Methanogenesis
Sulfidogenesis
Cadmium
Toxicity
Bio-precipitation
Simple batch reactor

Resumo em Inglês

This work aimed to study the influence of the acute contamination by cadmium ion at different concentrations (5, 10, 25, 100 mg Cd2+.L-1) in methanogenic activity (step 1) and sulfidogenic activity (step 2). The experiments were conducted in single batches reactors along 60 hours at 30° C. Inoculum of UASB with methanogenic characteristics was used. No adaptation time of the inoculum was performed. The carbon source used was sodium acetate at a concentration of 1,280 mg O2.L-1 (in terms of COD) in a nutrient enriched medium. In step 2 experiments were also added sodium sulfate in a ratio . Organic matter removal, pH, total dissolved sulfide (TDS), production of methane and hydrogen sulfide, specific methanogenic activity (SMA), production of total volatile organic acids, and concentration of free cadmium were analyzed. The equilibrium concentration of cadmium was established quickly. The adsorption process was adjusted to the Freundlich isotherm, the bio-precipitation was not significant in both steps. The kinetics was adjusted to apparent first order, and it was found that the time of occurrence of SMA exhibit a linear relationship with the cadmium concentration in the adsorbent, in this case the biomass. The experiments with the highest concentration of cadmium showed a temporal delay at the onset of catalytic activity, although all tests have shown a good removal efficiency of available organic matter (above 99%).

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Data de Publicação

2013-03-13

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