Remoção do corante Azo Direct Black 22 em sistemas de cultivo fechado de microalgas

Abstract

O tratamento biológico de efluentes têxteis tem despontado no cenário mundial em razão

das suas vantagens em relação aos métodos químicos convencionais, como custo- benefício, sustentabilidade e baixa geração de lodo. O uso de microalgas para remoção

de corantes é recente e tem como atrativo o potencial que as microalgas tem de utilizar os referidos efluentes como fonte de energia e nutrientes para seu crescimento e reprodução, por exemplo, transformando o nitrogênio inorgânico em orgânico, incorporando em seus processos metabólicos. Além disso, podem remover os contaminantes dos efluentes por biodegradação e/ou adsorção. No entanto, há algumas lacunas no processo de remoção de contaminante têxteis via microalgas, como o entendimento do papel da fotodegradação e da adsorção no processo. A remoção do corante tetra-azo Direct Black 22 (DB22) utilizando as microalgas Chlorella vulgaris, Arthrospira platensis, Dunaliella tertiolecta e Tetradesmus obliquus foi avaliada no presente estudo, para elucidar a contribuição dos processos de biodegradação, fotodegradação e adsorção na remoção do composto. Com o objetivo de medir a contribuição dos diferentes processos, as condições experimentais envolveram: o cultivo da microalga ativa na ausência do corante (crescimento), controle sem a microalga conduzidos na presença do corante com luz (fotodegradação), cultivo da microalga ativa na presença do corante (biodegradação), microalga inativa na presença do corante com luz (fotodegradação + adsorção na biomassa), controle sem microalgas conduzidos sem luz (adsorção no vidro) e controle com microalga inativa na presença do corante sem luz (adsorção na biomassa). Todos os testes foram realizados em triplicata. O crescimento e as características morfológicas das quatro microalgas não sofreram interferência da presença do corante no meio reacional. A eficiência de remoção do corante para C. vulgaris foi de 62,6 ± 1,46%, sendo, 47,7% atribuídos à fotodegradação, 13,2 ± 6,5 % associados à contribuição da microalga, por via enzimática e 1,7 ± 1,3 %relacionados ao processo de adsorção. Para T. obliquus a maior eficiência foi de 67,2± 2,1%, indicando que a combinação de biomassa, meio e a luz foi determinante para a remoção do corante, como também a ação ativa da biomassa, além de processos abióticos. A microalga A. platensis representou uma remoção de 66,2 ± 4,3% do corante em meio a biomassa ativa e destaca o papel da adsorção com 76,0 ± 1,8%, além dos processos de fotodegradação. A D. tertiolecta representou remoção de 56,0 ± 1,0 %, entretanto a parte da remoção que foi atribuída à combinação dos processos de fotodegradação (remoção devido a reação química da luz) e adsorção, que foi de 80,2 ± 0,3 %. A biodegradação foi confirmada por verificação da ação enzimática e por testes de espectroscopia no infravermelho (FTIR), que confirmaram a presença de enzimas nas células das microalgas nos experimentos com a C. vulgaris e T. obliquus. Todas as espécies se desenvolveram na presença do corante, o que foi visto como positivo, pois grande parte desses compostos não são facilmente biodegradáveis, o que aponta para as microalgas como uma alternativa viável na redução dos impactos ambientais negativos causados por essas substâncias no meio ambiente.