Nome do Projeto
Estudo de métodos alternativos para tratamento de águas residuais contendo cianeto, como proposta para a redução de danos.
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/05/2012 - 01/05/2020
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Resumo
A crescente escassez de águas naturais de boa qualidade é um dos grandes problemas mundiais da atualidade. Assim é imprescindível que a educação ambiental esteja aliada ao desenvolvimento e implementação de tecnologias apropriadas de tratamento de águas de abastecimento e residuais, além da coleta, tratamento e disposição final adequada dos resíduos sólidos.
Em várias ocasiões a presença do CN- é causa de contaminação do solo por lixiviação do cianeto dissolvido, ou por contaminação do solo com resíduos sólidos do mesmo. Por sua alta toxicidade, a presença de cianeto no solo expõe riscos à saúde humana e meio ambiente.
No Brasil, o setor que mais se destaca quanto a problemas com resíduos contendo cianeto (complexado) é o da mineração, onde o composto é utilizado em razoável quantidade, gerando rejeitos líquidos contendo cianetos livres (CN-) e complexados a metais. No entanto, não é somente na mineração que se encontra este problema, mas também na produção de intermediários químicos, fibras sintéticas e borrachas, indústrias de galvanização, de compostos farmacêuticos, de alimentos e outros.
São numerosos os processos químicos, físicos e biotecnológicos utilizados na despoluição de ambientes e águas residuais contaminadas. O fato de microrganismos sobreviverem em ambientes poluídos estimula o estudo por compostos sintéticos capazes de mimetizarem as enzimas dos microrganismos, que utilizam o cianeto e compostos cianogênicos como fontes de energia. Além disso, compostos orgânicos e inorgânicos com carga eletrostática, como materiais porosos e carboidratos insolúveis, são capazes de atrair ou repelir o ânion cianeto, servindo como possível agente de adsorção e agente quelante.
Assim, de acordo com as condições atuais de escassez de água e necessidade de reaproveitamento dos recursos naturais, este projeto, baseado na redução de danos, através do estudo e da investigação de métodos de adsorção e degradação química de cianeto e compostos cianogênicos em águas residuais de processos industriais gera boas perspectivas de sucesso, com aplicabilidade atual.
Objetivo Geral
Considerando-se que bactérias e fungos são capazes de metabolizar cianetos e compostos cianogênicos através de atividade enzimática, e também que muitas enzimas apresentam centros ativos metálicos e, baseando-se nos princípios de intoxicação do cianeto e na sua afinidade por metais de transição como ferro (hemoglobina e citocromo oxidase) e cobalto (cianocobalamina) e, considerando-se, ainda, o fato de que o cianeto é um ânion com carga eletrostática negativa, o presente projeto tem por objetivos:
1- Avaliar métodos de degradação química de cianeto e compostos cianogênicos contidos em águas residuais de processos industriais de galvanoplastia, pela adição de compostos orgânicos e inorgânicos às amostras aquosas, capazes de atuarem como agentes quelantes, ou como miméticos do centro ativo das enzimas bacterianas envolvidas na biodegradação, como intuito de reduzir os danos provocados por processos industriais e propiciar o reaproveitamento da água na indústria. Os compostos orgânicos adicionados serão compostos com sítios fisiológicos com nitrogênio e oxigênio, e os inorgânicos serão compostos com metais de transição fisiológicos com baixa toxicidade.
2- Avaliar métodos de adsorção física de cianeto e compostos cianogênicos pela adição de materiais porosos, carboidratos insolúveis em água às amostras aquosas, capazes de atuarem como agentes adsorventes, e estudar as forças intermoleculares atrativas e repulsivas envolvidas no processo de adsorção.
3- Além disso, o presente projeto também objetiva obter a máxima eficiência no processo de degradação química e adsorção do cianeto e compostos cianogênicos, através da padronização das condições de reação, como pH, temperatura, presença ou ausência de oxigênio, solubilidade em solventes polares e apolares e, conjuntamente, avaliar diferentes métodos analíticos de quantificação de cianeto, já descritos na literatura, para obter o melhor custo/benefício e melhor aplicabilidade prática, facilitando uma possível implementação do método analítico por parte das indústrias geradoras deste tipo de resíduo e também uma possível implementação da metodologia que será desenvolvida, neste projeto, na adsorção e/ou degradação química do cianeto e compostos cianogênicos.
1- Avaliar métodos de degradação química de cianeto e compostos cianogênicos contidos em águas residuais de processos industriais de galvanoplastia, pela adição de compostos orgânicos e inorgânicos às amostras aquosas, capazes de atuarem como agentes quelantes, ou como miméticos do centro ativo das enzimas bacterianas envolvidas na biodegradação, como intuito de reduzir os danos provocados por processos industriais e propiciar o reaproveitamento da água na indústria. Os compostos orgânicos adicionados serão compostos com sítios fisiológicos com nitrogênio e oxigênio, e os inorgânicos serão compostos com metais de transição fisiológicos com baixa toxicidade.
2- Avaliar métodos de adsorção física de cianeto e compostos cianogênicos pela adição de materiais porosos, carboidratos insolúveis em água às amostras aquosas, capazes de atuarem como agentes adsorventes, e estudar as forças intermoleculares atrativas e repulsivas envolvidas no processo de adsorção.
3- Além disso, o presente projeto também objetiva obter a máxima eficiência no processo de degradação química e adsorção do cianeto e compostos cianogênicos, através da padronização das condições de reação, como pH, temperatura, presença ou ausência de oxigênio, solubilidade em solventes polares e apolares e, conjuntamente, avaliar diferentes métodos analíticos de quantificação de cianeto, já descritos na literatura, para obter o melhor custo/benefício e melhor aplicabilidade prática, facilitando uma possível implementação do método analítico por parte das indústrias geradoras deste tipo de resíduo e também uma possível implementação da metodologia que será desenvolvida, neste projeto, na adsorção e/ou degradação química do cianeto e compostos cianogênicos.
Equipe do Projeto
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