WO2014165955A1 - Heavy metal biosorption method - Google Patents

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WO2014165955A1
WO2014165955A1 PCT/BR2014/000116 BR2014000116W WO2014165955A1 WO 2014165955 A1 WO2014165955 A1 WO 2014165955A1 BR 2014000116 W BR2014000116 W BR 2014000116W WO 2014165955 A1 WO2014165955 A1 WO 2014165955A1
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ruber
bacteria
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Mauricio Leonardo Torem
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Faculdades Católicas
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Definitions

  • the present invention is directed to a heavy metal biosorption process using Rhodococcus ruber bacteria.
  • Biosorption is the removal of materials, whether compounds, metal ions, among others by sorbent of inactive biological origin due to the "high forces" of attraction. (Volesky and Holan (1995)). This process is based on the ability of some types of biomass to concentrate and bind metals in aqueous solutions through their cellular envelope. This method may be related to cell metabolism or to physical or chemical adsorption processes in the biomass cell wall. The biomass destined for this process can come from various sources such as algae, fungi, bacteria and higher plants. Advantages of this method over conventional ones are low cost, mud minimization, high efficiency and biosorbent reuse. The steps of the general prior art biosorption process are shown in Figure 1.
  • bacteria are beings unicellular cells of simplified structure with no defined cell organization and their DNA and other organelles are free wrapped only by the cell wall. What sets them apart from other living things is the cell wall. Not all bacteria have the same cell wall constitution. Gram-positive bacteria have a thick peptidoglycan layer about 90% of the cell wall constitution (Dijktra and Keck, 1996). Gram-negative bacteria, on the other hand, have a thin layer of peptidoglycan representing 10-20% (Beveridge, 1999). In the present invention one species of bacteria is prominent, Rhodococcus ruber.
  • Rhodococcus The genus Rhodococcus was established by Goodfellow and
  • the present invention describes the use of Rhodococcus ruber bacteria in heavy metal biosorption processes as an alternative to conventional treatments and an extension to the possibility of biomass to be used.
  • US 2008/0009054 A1 discloses the use of a new bacterium, a strain of Bacillus sp., To be used in metal biosorption processes. It also reveals a sporulated industrial inoculant or no, with said bacterium, its method of production and the process for removing metals using said bacterium.
  • the present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
  • US 5,789,204 discloses a biosorbent for heavy metal biosorption containing sodiophosphate polyaminosaccharides as the main ingredient for maintaining biomass which may be comprised of Apergillus, Penicillium, Trichoderma or Micrococcus, originating from industrial fermentation or biological treatments.
  • the present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
  • US 2007/0202588 A1 discloses a biosorbent used for cleaning petroleum contaminated fluids and petroleum derivatives.
  • the invention absorbs and degrades oil using bacterial strains. Desired strains are immobilized in a hydrophobic sorbent, which is placed on the surface of the fluid to be decontaminated.
  • the present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using directly the bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
  • the present invention provides a new and inventive biosorption process using a Rhodococcus bacterium species, Rhodococcus ruber which has superior results in metal biosorption.
  • a heavy metal biosorption process comprising the step of contacting Rhodococcus ruber bacteria with a medium comprising heavy metals, which is desired to biosorb from the environment.
  • the above process comprises the decontamination of the environment from biomass and solution containing metal ions, which is subjected to biosorption for solid-liquid separation, where at the end of the biosorption process there is regenerated biomass and metal.
  • the heavy metals are Co (ll) and Ni (ll).
  • FIG. 1 Schematic flowchart of a biosorption process where (1) comprises biomass, (2) comprises metal ion containing solution, (3) comprises biosorption, (4) comprises solid-liquid separation, (5) comprises charged biomass, (6) comprises decontaminated effluent, (7) comprises non-destructive regeneration, (8) comprises biomass destruction, (9) comprises regenerated biomass, (10) and (11) comprise metal.
  • Figure 30- Application of Dubinin-Radushkevich equation for Ni (ll) biosorption by R. ruber.
  • Figure 31- Effect of serial biosorption and biosorbent treatment on the removal of Co (ll) by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1 , Contact time 30 minutes and stir speed: 125 rpm).
  • Figure 42 Infrared spectrometry of R. ruber and its interaction with Co (ll) and Ni (ll) without treatment.
  • Figure 43 Infrared spectrometry of R. ruber treated with NaOH.
  • the present invention comprises the use of Rhodococcus ruber bacteria in heavy metal biosorption processes.
  • Rhodococcus ruber comprises the bacteria of the genus Rhodococcus ruber, a non-pathogenic Gram-positive bacterium that is partially resistant to alcohol, acid and also aerobics. They grow well at temperatures ranging from 30 to 37 ° C, and grow in a variety of laboratory cultivation media. Mucoid colony type, smooth or rough and cream colored, red or orange, colorless and it can be seen that, generally, the forms are variants of parental cells. Its cell wall contains mycolic acids with 34-52 carbon atoms and up to 3 double bonds, with most of the saturated and unsaturated carbon chain type and the presence of branched 10-methyl- (stearic tuber) fatty acids, Sánchez et al. (2004).
  • the biosorption process according to the present invention comprises a process of concentrating sorbate in a biological sorbent. This process is based on the ability of some biomass to concentrate and bind metals in aqueous solutions through their cellular envelope.
  • Heavy metals By heavy metals about 40 elements, which are most harmful to human health, have been scaled down in terms of toxicity: As>Cd>Pb>Hg>Co>Cu>Cr>Ni>Se>Zn> AI , the last four metals cause greater damage when found in plants, which we call phytotoxicity but also cause problems in humans and other living beings when administered at high dosages (Volesky, 2001).
  • the biosorption experiments used 50 mg.L "1 metallic solutions. During the development of the work, 0.1 M HCl and 0.1 M NaOH solutions were also used to adjust the pH of the solutions.
  • the strain of the microorganism R. ruber was obtained from the Culture Collection of the André Tosello Tropical Foundation for Research and Technology - Campinas, S ⁇ o Paulo, registered by the center under number 1879. The growth of the strain was obtained at 28 ° C and kept at lyophilized environment -80 ° C. Influence / Effect of Culture Medium on R. ruber Growth:
  • the culture media used were the compound YM: Glucose 10 gL "1 peptone, 5 g L", 5 malt extract 3 gl "1 yeast extract and 3 g L" 1.
  • GYM medium is composed of : Glucose 10 gL “1, malt extract 4 g L” 1 yeast extract and 4 g L ".
  • pre-inoculum was prepared in the three culture media.
  • the TSB culture medium considered the best for R. ruber growth, an experiment described in item 4.3, has a yellow color and absorbs better light at a different wavelength than deionized water.
  • 5mL aliquots were taken from the culture after 12 hours of incubation in three replicates and successive dilutions (1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 100 and 1/200) and each dilution was read on a spectrophotometer at 600 nm (Tufenkji et al., 2009).
  • the 1/100 dilution in general terms, is considered ideal for reading bacterial cells comfortably to human vision in the Neubauer Chamber.
  • the growth curve of R. ruber bacteria was determined with the intention of knowing the kinetic decrease of biomass. Experiments were performed to determine bacterial cell concentration as a function of incubation time. For this, a 1 mL aliquot of pre-inoculum was transferred to an erlenmeyer containing 1 L of TSB medium. This erlemeyer was shaker incubated at 28 ⁇ 2 ° C and 125 rpm. 10 mL aliquots with three replicates were taken for each reading time in an aseptic laminar flow microbiological chamber for SPEC ® spectrophotometer analysis.
  • the reading times were 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48 and 60 h, where in the TO aliquots were removed as soon as the pre-inoculum was transferred to the culture medium. .
  • the white sample was read with TSB culture medium. without the presence of the bacteria. All readings were taken at 600nm wavelength.
  • Biosorption solutions with initial metal concentration of 30 ppm or 30 mg.L "1 and biomass concentration of 3 gL " 1 were prepared for both untreated and NaOH treated bacteria. All volumes of infrared prepared samples were 100 ml, to ensure sufficient sample mass for analysis, including samples containing only untreated and NaOH-treated bacteria where the volume was supplemented with deionized water. All samples were centrifuged after the contact time set at 30 minutes at a speed of 5000 rpm for a period of 6 minutes, the volumes were resuspended in aliquots of deionized water and set for oven drying. Suspended Soluble Solids described in item 4.2. After 24 hours the dried material was massaged in a mortar and sent for analysis in powder form. The samples were homogenized with 500mg of potassium bromide (KBr) and then analyzed.
  • KBr potassium bromide
  • the device used to perform the zeta potential readings was the Zeta Meter System 4.0 + .
  • the samples were prepared with R. ruber bacterial cells before and after contact with Co (II) and Ni (ll) metals, taking into account that the samples were made with untreated bacteria and treated with NaOH.
  • Potential zeta readings aim to detect any possible biosorption mechanism and the interference of metals under study with the bacterial membrane surface.
  • the solutions are prepared with the so-called indifferent electrolyte from the 0.01M NaCl salt.
  • the NaCI has a function of physical loading of the particles in the electrode channel, not interfering with the biosorption process or the charge of the particles to be visualized.
  • the concentration of biomass in solution was 1 gL " and the metallic solutions were 30 ppm or 30mg.L " 1 .
  • the samples were adjusted to pH ranging from 2 to 8, in the case of bacterial solutions only after contact for five minutes and the samples were analyzed after two minutes of deposition in the apparatus for analysis of zeta potential, being the supernatant the object of reading. .
  • the samples analyzed from both untreated and treated bacteria as well as from metal interactions with untreated and treated biomass were submitted to the fixation protocol for biological samples, where it was used the modified Karnovsky fixative which is composed of 2.5% gluteraldehyde, 2.5% formaldehyde in 0.05M sodium cacodylate buffer and pH 7.2 CaCl 2 ⁇ , ⁇ ⁇ .
  • the fixative volume was about 10 times that of the sample.
  • SEM scanning electron microscope
  • SEM micrographs can maintain the three-dimensional appearance of surface texture (Gabriel, 1985).
  • the combination of high resolution above 4nm, extensive magnification range (10 to 2x10 5 times), and high depth of field (voltage 0.2 to 40 Kv) makes the SEM suitable for the study of microbial biomass surface.
  • the metal solutions were thus prepared from 500 ppm or 500 mg.L “1 stock solutions to final solutions containing 50 ppm or 50 mg.L " 1 of Co (ll) and Ni (ll) in a final volume of 50 mL solution.
  • the biomass concentrate obtained from R. ruber with a concentration of 1 gL "1 was added and, in the case of the parameter Biomass Concentration, the same final concentrations of 50 ppm or 50 mg.L " 1 of the solutions.
  • Co (ll) and Ni (ll) were prepared by varying the biomass concentrate obtained from R. ruber cultures.
  • solutions from 2 to 9 of Co (ll) were prepared.
  • the samples were frozen in a freezer for preservation and subsequent analysis of the residual metal concentration by the atomic absorption spectrophotometry method in less than seven days.
  • Table 1 shows the experimental conditions employed in the tests.
  • Biomass Concentration Effect The effect of biomass concentration was studied to know the appropriate concentration of R. ruber to obtain the maximum biosorption of metal ions. For this, assays were performed with different biosorbent concentrations, using the differentiated pH values.
  • Table 2 shows the experimental conditions employed.
  • the contact time between the biomass and the solution containing the metallic species was studied in order to determine the residence time required for the maximum biosorption of metals by R. ruber. Therefore samples were collected at different time intervals to verify the equilibrium reached. The pH value used to determine the equilibrium time was obtained in a specific assay.
  • Table 3 shows the experimental conditions employed.
  • Table 4 presents the experimental values adopted for each of the parameters.
  • Physical methods include autoclaving, lyophilization and distillation; while in the chemical treatment organic acids, bases and chemicals are used. In general, these treatments increase or reduce the adsorption capacity of metals through biosorbents.
  • Ci initial metal concentration (mg.L "1 );
  • V volume of metal ion solution (L);
  • the purpose of these analyzes is to determine the electrical charge of the microorganism R, ruber (untreated and after NaOH treatment) and also the interaction between the bacteria (untreated and untreated) and the metals in solution of the present study Co (ll) and Ni (11).
  • the pH variation was the parameter that evaluated the change of R. ruber surface charge (mV) and its interaction with Co (ll) and Ni (II) metal ions. This tool indicates an interaction between metal species and bacterial active sites.
  • FIG. 3 shows the zeta potential curves as a function of pH for untreated R. ruber before and after biosorption of Co (ll) and Ni (lll) in the pH range ranging from 2.0 to 8.0. .
  • the results demonstrate that R. ruber isoelectric point (PIE) or zero charge point (PCZ) was close to pH 2.5. After PIE or PCZ as the pH values approach neutrality the zeta potential becomes more negative, reaching a stabilization in the load value in the pH range 5.0 (-15.6 mV) at 8 .0 (-15.56 mV).
  • PIE isoelectric point
  • PCZ zero charge point
  • Biosorption is known as one of the new alternatives for wastewater treatment, and is interesting from an environmental point of view for working with inactive biomasses that bind to heavy metals in contact with aqueous solution. These metals can be later regenerated, reintroduced in the process or simply disposed of correctly in industrial landfills. In the case of biomass, the process can be recovered and feedback, known as desorption.
  • the pH is considered among the parameters that influence the biosorption process, one of the most important. For it has a determinant action in speciation of ions involved and contained in aqueous solutions, ion charge and sorption sites of the various types of biomass (Gao and Wang, 2007).
  • N metal load
  • Figure 5 shows the uptake of Co (ll) metals as a function of pH.
  • Figure 6 shows all biosorption results obtained in the pH parameter, where the blue line refers to the removal values and the red line refers to the uptake values.
  • the bacterial concentration was varied from 1.0 to 5.0 gL "1 to determine the effect of the microorganism concentration on the initial sorption rate.
  • Figure 7 shows the removal results represented by the blue line and the capture results were plotted on the red line.
  • the effect of biosorbent concentration is considered an important parameter for establishing the best biosorption conditions. From the logical point of view, the larger the amount of biosorbent in solution, theoretically, the greater the removal and uptake of metal ions involved in the process. But this logic is confirmed in some cases and in others is not proven.
  • Figure 8 shows the respective removal data (blue line) and uptake (red line) of the R. ruber biosorbent in relation to Ni (ll) metal ions.
  • Biomass concentration values above 4.0; 4.5 and 5.0 g.L-1 of R. ruber were decreasing in relation to the initial concentration of Ni (ll) metal, a fact observed for Co (ll) metal in this study.
  • Other authors also observed this behavior, being attributed to the biomass aggregation when it is in high concentrations in solution, consequently decreasing the adsorption surface area (Ekmekyapar et al. (2006); Bueno (2007) and Silva (2010)).
  • Another observation to be clarified is that the uptake values decrease proportionally in relation to the amount of R. ruber, because even presenting more active sites due to the increase of biosorbent to establish the biosorption, these are unsaturated (Bueno, 2007).
  • the contact time is one of the most important biosorption parameters, because it is where we define how long the reaction kinetics is processed. In terms of industrial processes or wastewater treatment, the case of our object of study is one of the optimization parameters. Time is undoubtedly one of the biggest villains in considering cost and energy expenditure in the process area.
  • Figure 11 shows the contact time data for R. ruber-mediated Co (ll) metal biosorption, blue line (removal) and red line (uptake).
  • the results are very clear and show that the reaction kinetics occur within the first 30 minutes of the contact of Co (ll) metal with the biosorbent. Kinetics can be said to occur in four phases. The first occurs in an interval of 0 to 15 minutes where there is no major representation in terms of removal. From 15 to 20 minutes a very significant increase in removal occurs, therefore it is suggested that most reactions of the biosorption process occurred in this range. From 30 minutes to 150 minutes the increment that occurs in the removal is not considered significant, or can even be attributed to laboratory failures in sample preparation or readout errors due to the sensitivity of the analyzer to atomic absorption. The fourth phase is considered after the contact time of 150 to 180 minutes, which is when a decrease in removal begins.
  • Figure 12 presents the removal (blue line) and uptake (red line) results.
  • reaction kinetics in the reaction of R. ruber biosorption with the metallic ion Ni (ll) occurs in two stages.
  • the step that happens in the first 30 minutes of the process is the most representative because in it the extra removal is configured.
  • the second step after 30 minutes is the process equilibrium, removal and capture stabilize consistently and the difference between the points is not considered significant.
  • Ni (ll) removal studies using sugarcane bagasse the maximum removal was 31% in the first twenty minutes of contact. Under the conditions of 20 mg.L "1 Ni (ll), 50 mg of crushed sugarcane bagasse per liter, pH 6.4 and 300 rpm stirring (Yamaura, 2008).
  • the equilibrium of biosorption process kinetics are totally influenced by aspects such as biosorbent type (numbers and functional groups), biosorbent size and shape, physiological state of biomass and the metal involved in the process (Padmavathy et al, 2003 ).
  • Temperature is the biosorption evaluation parameter that analyzes various thermodynamic aspects of the process. Through temperature various aspects of biosorption may be favored or disadvantaged. Thus, the experiments performed in the item aim to optimize the biosorption process in the study of the treatment of aqueous solutions containing Co (ll) and Ni (ll).
  • Figure 13 shows the activation energy data over time over time.
  • the blue line refers to the results obtained at 25 ° C or 298 ° K
  • the red line corresponds to the temperature of 35 ° C or 308 ° K
  • the green line represents the temperature 45 ° C or 308 ° K when removing Co (11) by R. ruber.
  • the temperature of 25 ° C or 298 ° K shows its maximum activation energy range between 15 and 30 minutes of contact (close to 0.115 KJ.g " ), while temperatures of 35 ° C or 308 ° K and 45 ° C or 318 ° K already practically stabilize their activation energy values at the first reading taken at 15 minutes, so the maximum activation energy variation occurred before 15 minutes.
  • the important thing to note is that in the 30-minute time period established as the optimal biosorption parameter it was found that the temperature of 45 ° C or 318 ° K (approximately 0.120 KJ. G "1 ). ° C or 298 ° K, does not remain stable over the evaluation time, decreases and reaches values without significant difference at a temperature of 35 ° C or 308 ° K.
  • the temperature of 35 ° C or 308 ° K was the most stable over time (value ranges from 0.105 to 0.110 KJ.g "1 ) of evaluation decreasing from 120 minutes and becoming without significant difference from at 45 ° C or 318 ° K (0.105 KJ.g "1 ).
  • the temperature of 25 ° C or 298 ° K presented within 30 minutes was close to 0.115 KJ.g "1 and maintained activation energy values among the highest among the temperatures evaluated over time, decreased from 120 minutes but closed the time of 180 minutes higher than the other temperatures.
  • Figure 14 presents the results in graphical form where the green line refers to the temperature of 45 ° C or 318 ° K, the red line represents 35 ° C or 308 ° K and the blue line refers to the temperature of 25 ° C. C or 298 ° K in Ni (ll) removal by R. ruber bacteria.
  • the temperature of 45 ° C or 318 ° K presented the highest activation energy value among those tested.
  • the maximum value of Ea was presented at 15 minutes, the first point of evaluation of the parameter, thereafter Ea began to decrease steadily reaching the last point of evaluation time equaled the temperature of 35 ° C or 308 ° K.
  • the value of the activation energy reached its apex near 0.131 KJ.g "1 .
  • the temperature of 35 ° C or 308 ° K showed the highest activation energy regularity over time (range 0.103 to 0.106 KJ.g "1 approximately).
  • Figures 15 and 16 demonstrate the proposed kinetic models to evaluate R. ruber biosorption for the treatment of aqueous solutions containing heavy metal Co (ll).
  • Figures 17 and 18 show the two models of kinetic equation plotted for Ni (ll) biosorption in aqueous solution by R. ruber.
  • Sorption isotherms were experimentally determined for R. ruber biomass. These isotherms were derived to a predetermined pH value for each metal. A metal solution of 1000 ml of 100 mg.L- 1 of Co (ll) and Ni (ll) was prepared from the salts of Cl 2 Co 6 (H 2 0) and Cl 2 Ni 6 (H 2 0), Samples of the solutions were diluted to prepare the working metal concentrations. The experiments were designed for an initial metal concentration range of 5 to 75 mg.L "1 to achieve the maximum uptake capacity.
  • Figures 20 and 22 can be seen that for Co (ll) and Ni (ll) sorption initially the uptake capacity increases linearly with increasing equilibrium concentration. This is the result of the increment of the concentration gradient due to the increment of the initial concentration of the metal ions. The captured capacity is eventually limited by the fixed number of active sites in the biomass and a resulting plateau can be observed. This plateau can represent the maximum capacity captured by biomass for each metallic species. In figures 20 and 22 were found aq and for Co (ll) and Ni (ll), it is 19.05 and 5.87 mg.g " , respectively, for an initial metal concentration of 75 mg.L " 1 .
  • Freundlich's isotherm is capable of describing adsorption of organic and inorganic compounds in a wide variety of adsorbents, including biosorbents. As it is characterized by a robust equation, it fits in sorption and desorption cycles and is excellent for heterogeneous systems, satisfactorily in biosorption processes (Febrianto et al., 2009).
  • the adsorption data with respect to the two metallic species presented better fit to the Freundlich Isoterma model ( Figures 24 and 28).
  • Freundlich isotherms fit best under the conditions of the two metals Co (ll) and Ni (ll) with R 2 respectively of 0.9608 and 0.9616. Table 4 below shows some comparative data found in the literature on references to adsorption isotherms, metal and biosorbent material.
  • FIG 31 shows the blue stain removal data and the red line shows the data on Co (ll) uptake by the R. ruber biosorbent.
  • FIG 32 shows the blue line removal data and the red line refers to Ni (ll) uptake data by the R. ruber biosorbent.
  • Ni (ll) uptake data by the R. ruber biosorbent.
  • Figure 33 shows the results obtained in binary competition system between Co (ll) and Ni (ll) metal ions contained in aqueous solutions mediated by R. ruber.
  • Figure 34 clearly shows us that in a binary system containing Co (ll) and Ni (ll) in R. ruber biosorption without biomass treatment and using the serial process strategy with up to 3 biosorbent cycles,
  • the metallic species Co (ll) is noticeable in relation to Ni (ll) because the removal results showed a preference for the R. ruber cell wall over the metallic Co (ll) ions, due to the fact that the ionic radius of Co (0) 63 A) is smaller than Ni (0.83 A) and therefore has a higher density. This was also evidenced by Bueno (2007) and Mimura et al (2010).
  • Figure 34 shows the growth results of three culture media of Rhodococcus ruber bacteria.
  • Figure 35 shows in absorbance data the growth of R. ruber in different culture media and over time, shown at intervals of 12, 16, 24, 36 hours.
  • the R. ruber growth curve shows very fast behavior.
  • the adaptation phase or also known as lag phase is where the microorganism is literally adapting to the environment, often the bacteria comes out of an environment with poor nutritional condition and when packed in a kinda culture, it takes time to adapt to local conditions. This phase is suggested between 0 and 1 hour. Then comes the logarithmic phase that is when the already adapted microorganism begins its full physiological and reproductive condition, at this stage the bacteria grow exponentially, because they are in a culture medium that favors their multiplication.
  • the log phase was established in Figure 33 from the period after the first hour to 12 hours.
  • the stationary phase began at 12 o'clock and extended until the end of the evaluations performed at 48 hours, variations were noted in the readings that may have been attributed to human manipulation or the sensitivity of the devices used in reading the data.
  • R. ruber bacteria were characterized by light microscopy, scanning electron microscopy in contact with Co (ll) and Ni (ll) metals, as well as bacteria also treated with NaOH.
  • the characteristics of the R. ruber bacteria wall can be demonstrated. It can be confirmed that the bacterium R. ruber is Gram positive, as the result of the bluish staining indicates that the dye could not penetrate inside the cells due to the thick layer of peptidoglycan that constitutes this type of wall. Otherwise Gram-negative bacteria are red in the presence of violet blue which is the recommended dye for this type of test. Sanchéz et al. (2004) in their didactic review regarding the genus Rhodococcus designates bacteria belonging as Gram-positive.
  • Microphotography A presents aspects of the R. ruber bacterium as a control, that is, it is not interacting with any other type of compound. It is noticed that the bacterium has dimensions of 2 ⁇ in length and 1pm in thickness, data consistent with the literature found and similar works using the species of the same genus, R. opacus (Mesquita, 2000; Alvarez- Vazquez et al., 2004; Sánchez et al, 2004; Bueno, 2007; Cayllahua, 2008; Silva, 2010).
  • microphotography B we visualize the interaction between the bacterium R. ruber and the metallic ions of Co (ll), we can suggest a more crowded aspect of the bacteria as a tendency to capture the metal present in aqueous solution. Again emphasizing that the photographs taken are of specific points of the samples prepared for scanning electron microscope purposes and on many occasions do not reflect the overall appearance of the sample.
  • Microphotography C demonstrates the interaction between R. ruber and Ni (ll) metal ions and D. ruber after metallic contact with the mixture of Co (ll) and Ni (ll) ions in competition system. Apparently two very similar microphotographs, where in C presents a higher concentration in the number of cells in the region photographed in first and In the background and image D the bacterial cells of R. ruber are more spaced in the foreground and background.
  • Transmission electron microscopy or MET give us two positive aspects regarding SEM, as this type of technique gives us larger magnifications and visualization of the external surface of the bodies to be scanned. As an apparent advantage, SEM photos give us third-dimensional perspectives, which in superficial terms also have their function.
  • Microphotography C shows the interaction between R. ruber and Ni (ll) metal ions
  • microphotography D shows the interaction of R. ruber in a binary system containing Co (ll) and Ni (ll).
  • Image E represents the R. ruber bacterium treated with NaOH and as a control.
  • Microphotographs show the interaction between the treated R. ruber bacteria and the metal ions Co (ll) (F); R. ruber treated plus Ni (ll) metal ions (G and H). In all the images of the interaction between the bacteria and the metals, a darker hue is observed near the cell wall - the R. ruber cells and the metals involved in the process may be adsorbed.
  • Infrared spectroscopy analyzes aim to identify functional clusters, organic constituents present mainly in the cell wall of R. ruber bacterial cells. Analyzes were performed from samples prepared with untreated bacteria and their interaction with metals Co (ll) and Ni (ll). Also samples with the bacteria treated with NaOH were prepared for analysis, as well as its interaction with the metallic ions of Co (ll) and Ni (ll). The infrared wavelength range in which we performed the analyzes was from 500 to 4000 cm "1 , thus identifying the constant clusters in the bacterium R. ruber, we can characterize them as responsible for the biosorption process and what are the mechanisms present interaction between metals and biosorbent Table 10 correlates the wavelengths and the corresponding functional groups responsible for the existing adsorption of metals and the charge presented by the bacteria in question.
  • the bacteria after being treated with NaOH for a period of 2 hours, were placed in contact with metallic solutions containing Co (ll) and Ni (ll). From there the samples were prepared for analysis in Infrared Spectrometry. Following are the results of the analyzes.
  • Figure 43 presents the results regarding the vibration peaks in the bands that relate the existing clusters in the organic constitution of R. ruber bacterial cells after NaOH treatment.
  • the 3417cm "1 band peak that corresponds to the functional group - OH was not evidenced in this same study when we treated R. ruber bacteria without chemical treatment with NaOH.
  • the 3294 band evidenced in the untreated bacterium did not mention the analysis. even though its presence is perceived as a less evident peak in figure 40, considering it close to the 3417 wavelength value from left to right.
  • the peaks 2960 and 2928 cm “1 were similar to those described in the item R. ruber without treatment, and the functional groups referring to -CH with asymmetric CH 2 stretching were responsible for the metal ion uptake process in this study.
  • the 1648 band responsible for the amide II functional grouping was lower in absolute value than the untreated bacteria (1652 cm "1 ).
  • wavelength in the 1462 range which has been shown to be higher in terms of absolute value than the untreated bacteria (1453 cm- 1 ). This may configure new active sites for the removal of Co (ll) and ions. Ni (ll) by R. ruber bacteria These results agree with Bueno (2007) and Cayllahua et al. (2009) when they worked with R. opacus bacteria even without chemical treatment.
  • Figure 44 plotted the curve of the bands corresponding to the interaction of R. ruber with the metallic ions of Co (ll). Where we perceive the timid but qualitative participation from the qualitative point of view of the -OH group in the process. This did not occur in interaction with untreated bacteria.
  • the -CN group also showed a slight decrease (from 1064 to 1063 cm -1 in comparison).
  • the heavy metal biosorption process according to the present invention comprises the use of Rhodococcus ruber bacteria acting in a pH-adjusted biosorption medium with 1 M NaOH and 0.1 M HCl at temperatures of the order of 28 ° C ⁇ 2 ° C for a time of about 3 hours, said biosorption medium being subsequently centrifuged for about 6 minutes for heavy metal separation and bacterial regeneration.
  • the process according to the present invention comprises the use of NaOH-treated R. ruber bacteria in a biosorption medium with a pH of 6.0 and concentration R. ruber in the order of 3 gL " for a time of about 30 minutes at temperatures in the order of 25 ° C.
  • the process according to the present invention provides removal results of about 97% for Co (11) and about 89% for Ni (11).

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Abstract

The present invention relates to a heavy metal biosorption method using Rhodococcus ruber bacteria. More specifically, the present invention relates to a method that includes treating R. ruber bacteria with NaOH, contacting with a solution containing Co(II) and (Ni(II) in a medium with a pH of 6.0 and a R. ruber concentration in the order of 3 g.L-1, for a period of about 30 minutes, at temperatures in the order of 25 °C.

Description

"PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS"  "HEAVY METAL BIOSSORTION PROCESS"
Campo da Invenção  Field of the Invention
A presente invenção trata de um processo de biossorção de metais pesados utilizando a bactéria Rhodococcus ruber.  The present invention is directed to a heavy metal biosorption process using Rhodococcus ruber bacteria.
Antecedentes da Invenção  Background of the Invention
A importância da água como recurso natural vem sendo cada vez mais evidente e com isso está havendo um aumento de rigor na legislação referente a ela. Com isso muitos trabalhos e pesquisas vêm sendo desenvolvidos em relação ao tratamento de água. Uma das piores fontes de poluição nas águas é o despejo de metais pesados que podem causar sérios danos à saúde humana decorrente da exposição a estes. Os métodos convencionais de remoção de metais pesados são: Precipitação química, coagulação, adsorção por carvão ativado e troca iônica. Existem também métodos alternativos de tratamentos que usam material biológico na remoção desses metais como a biossorção e a bioacumulação.  The importance of water as a natural resource is becoming increasingly evident and with this there is an increasing rigor in its legislation. With this, many works and researches have been developed regarding water treatment. One of the worst sources of water pollution is the dumping of heavy metals that can cause serious damage to human health from exposure to them. Conventional methods of heavy metal removal are: Chemical precipitation, coagulation, activated carbon adsorption and ion exchange. There are also alternative treatment methods that use biological material to remove these metals such as biosorption and bioaccumulation.
A biossorção é remoção de materiais sejam eles compostos, íons metálicos, entre outros por sorvente de origem biológica inativa devido à "alta forças" de atração. (Volesky e Holan (1995)). Este processo se fundamenta na capacidade de alguns tipos de biomassa de concentrar e ligar metais em soluções aquosas por meio de seu envoltório celular. Este método pode estar relacionado com o metabolismo da célula ou com processos de adsorção física ou química na parede celular da biomassa. A biomassa destinada a este processo pode ser de várias origens como algas, fungos, bactérias e plantas superiores. As vantagens desse método em relação aos convencionais são o baixo custo, minimização de lama, alta eficiência e reutilização do biosorvente. As etapas do processo geral de biossorção do estado da técnica são mostradas na Figura 1.  Biosorption is the removal of materials, whether compounds, metal ions, among others by sorbent of inactive biological origin due to the "high forces" of attraction. (Volesky and Holan (1995)). This process is based on the ability of some types of biomass to concentrate and bind metals in aqueous solutions through their cellular envelope. This method may be related to cell metabolism or to physical or chemical adsorption processes in the biomass cell wall. The biomass destined for this process can come from various sources such as algae, fungi, bacteria and higher plants. Advantages of this method over conventional ones are low cost, mud minimization, high efficiency and biosorbent reuse. The steps of the general prior art biosorption process are shown in Figure 1.
Dentre os possíveis seres da biomassa damos um destaque especial às bactérias já que estas são encontradas em basicamente todos os ambientes na crosta terrestre incluindo os mais inóspitos, também encontrados em harmoniosa simbiose com outros organismos. As bactérias são seres unicelulares de estrutura simplificada sem organização celular definida sendo que seu DNA e suas demais organelas ficam livres envolvidos somente pela parede celular. O que as diferencia dos demais seres vivos é a parede celular. Nem todas as bactérias possuem a mesma constituição de parede celular. As bactérias classificadas em Gram-Positivas possuem uma espessa camada de peptidoglicano com cerca de 90% da constituição da parede celular (Dijktra e Keck, 1996). Já as bactérias Gram-Negativas possuem uma fina camada de peptidoglicano que representa de 10 a 20% (Beveridge, 1999). Na presente invenção uma espécie de bactéria tem destaque, a Rhodococcus ruber. Among the possible beings of biomass we give special emphasis to bacteria as they are found in basically all environments in the earth's crust including the most inhospitable, also found in harmonious symbiosis with other organisms. Bacteria are beings unicellular cells of simplified structure with no defined cell organization and their DNA and other organelles are free wrapped only by the cell wall. What sets them apart from other living things is the cell wall. Not all bacteria have the same cell wall constitution. Gram-positive bacteria have a thick peptidoglycan layer about 90% of the cell wall constitution (Dijktra and Keck, 1996). Gram-negative bacteria, on the other hand, have a thin layer of peptidoglycan representing 10-20% (Beveridge, 1999). In the present invention one species of bacteria is prominent, Rhodococcus ruber.
O género Rhodococcus foi estabelecido por Goodfellow e The genus Rhodococcus was established by Goodfellow and
Anderson (1997), onde estão reconhecidas R. rhodochrous como espécie tipo e as demais R. bronchialis, R. coprophilus, R. corallinus, R. equi, R. erythropolis, R. ruber, R. rubropertinctus, R. opacus e R. terrae. Estas bactérias têm uma ampla aptidão no ambiente sendo encontradas principalmente em solo, mas também, em lagos, rios ou em outros ambientes aquáticos. Em geral são não patogênicos, sendo patogênico a homens e animais R. equi atuando principalmente como microorganismo oportunista Sánchez et al.(2004). Geralmente possuem forma de bacilos ou cocos e são Gram- positivas, aeróbicas e resistentes a álcool e ácido. Essas bactérias são muito usadas na biorremediação de solos e águas e a cepa da espécie opacus já é amplamente usada na biossorção. Anderson (1997), where R. rhodochrous are recognized as type species and the others R. bronchialis, R. coprophilus, R. corallinus, R. equi, R. erythropolis, R. ruber, R. rubropertinctus, R. opacus and R .. terrae. These bacteria have a wide suitability in the environment being found mainly in soil but also in lakes, rivers or other aquatic environments. They are generally non-pathogenic, being pathogenic to men and animals R. equi acting mainly as opportunistic microorganism Sánchez et al. (2004). They are usually shaped like bacilli or cocci and are Gram positive, aerobic and resistant to alcohol and acid. These bacteria are widely used in soil and water bioremediation and the opacus strain is already widely used in biosorption.
A presente invenção descreve o uso da bactéria Rhodococcus ruber em processos de biossorção de metais pesados como uma alternativa aos tratamentos convencionais e uma ampliação à possibilidade de biomassa a ser utilizada.  The present invention describes the use of Rhodococcus ruber bacteria in heavy metal biosorption processes as an alternative to conventional treatments and an extension to the possibility of biomass to be used.
A literatura científica e patentária aponta alguns documentos do estado da técnica relevantes para a presente invenção, os quais serão descritos a seguir.  The scientific and patent literature points to some prior art documents relevant to the present invention, which will be described below.
O documento US 2008/0009054 A1 revela o uso de uma nova bactéria, uma cepa de Bacillus sp., para ser usada em processos de biossorção de metais. Revela também um inoculante industrial esporulado ou não, com a referida bactéria, seu método de produção e o processo para remoção de metais usando a referida bactéria. A presente invenção difere deste documento por se tratar de biossorção de metais pesados usando a bactéria do género Rhodococcus ruber. US 2008/0009054 A1 discloses the use of a new bacterium, a strain of Bacillus sp., To be used in metal biosorption processes. It also reveals a sporulated industrial inoculant or no, with said bacterium, its method of production and the process for removing metals using said bacterium. The present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
O documento US 5,789,204 revela um biossorvente, destinado a biossorção de metais pesados, contendo poliaminosacarídeos sodiofosf atados como ingrediente principal para manutenção da biomassa que pode ser composta por Apergillus, Penicillium, Trichoderma ou Micrococcus, originários de fermentação industrial ou tratamentos biológicos. A presente invenção difere deste documento por se tratar de biossorção de metais pesados usando a bactéria do género Rhodococcus ruber.  US 5,789,204 discloses a biosorbent for heavy metal biosorption containing sodiophosphate polyaminosaccharides as the main ingredient for maintaining biomass which may be comprised of Apergillus, Penicillium, Trichoderma or Micrococcus, originating from industrial fermentation or biological treatments. The present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
O documento US 2007/0202588 A1 revela um biosorvente usado na limpeza de fluidos contaminados com petróleo e derivados de petróleo. A invenção absorve e degrada o petróleo usando cepas de bactérias. As cepas desejadas são imobilizadas em um sorvente hidrofóbico, que é colocado na superfície do fluido a ser descontaminado. A presente invenção difere deste documento por se tratar de biossorção de metais pesados usando diretamente a bactéria do género Rhodococcus ruber.  US 2007/0202588 A1 discloses a biosorbent used for cleaning petroleum contaminated fluids and petroleum derivatives. The invention absorbs and degrades oil using bacterial strains. Desired strains are immobilized in a hydrophobic sorbent, which is placed on the surface of the fluid to be decontaminated. The present invention differs from this document in that it is heavy metal biosorption using directly the bacteria of the genus Rhodococcus ruber.
Do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.  From what can be inferred from the researched literature, no documents were found anticipating or suggesting the teachings of the present invention, so that the solution proposed here has novelty and inventive activity in relation to the state of the art.
Descrição Resumida da Invenção  Brief Description of the Invention
A presente invenção proporciona um novo e inventivo processo de biossorção utilizando uma espécie da bactéria Rhodococcus, a Rhodococcus ruber a qual apresenta resultados superiores na biossorção de metais.  The present invention provides a new and inventive biosorption process using a Rhodococcus bacterium species, Rhodococcus ruber which has superior results in metal biosorption.
É, portanto, um objeto da presente invenção um processo de biossorção de metais pesados compreendendo a etapa de contatar bactérias Rhodococcus ruber com um meio compreendendo metais pesados, os quais se deseja biossorver do ambiente. Em uma realização preferencial, o processo acima compreende a descontaminação do ambiente a partir de biomassa e solução contendo íons metálicos, o qual é submetido à biossorção para separação sólido-líquido, onde ao final do processo de biossorção tem-se biomassa regenerada e metal. Em uma realização preferencial os metais pesados são Co(ll) e Ni(ll). It is therefore an object of the present invention a heavy metal biosorption process comprising the step of contacting Rhodococcus ruber bacteria with a medium comprising heavy metals, which is desired to biosorb from the environment. In a preferred embodiment, the above process comprises the decontamination of the environment from biomass and solution containing metal ions, which is subjected to biosorption for solid-liquid separation, where at the end of the biosorption process there is regenerated biomass and metal. In a preferred embodiment the heavy metals are Co (ll) and Ni (ll).
Esses e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.  These and other objects of the invention will be immediately appreciated by those skilled in the art and those of interest in the art, and will be described in sufficient detail for reproduction in the following description.
Breve Descrição das Figuras  Brief Description of the Figures
A presente invenção será descrita levando em consideração as figuras esquemáticas em anexo, as quais ilustram:  The present invention will be described taking into consideration the accompanying schematic figures which illustrate:
- Figura 1 - Fluxograma esquemático de um processo de biossorção onde (1) compreende a biomassa, (2) compreende a solução contendo íons metálicos, (3) compreende a biossorção, (4) compreende a separação sólido-líquido, (5) compreende a biomassa carregada, (6) compreende o efluente descontaminado, (7) compreende a regeneração não destrutiva, (8) compreende a destruição da biomassa, (9) compreende a biomassa regenerada, (10) e (1 1) compreendem o metal.  - Figure 1 - Schematic flowchart of a biosorption process where (1) comprises biomass, (2) comprises metal ion containing solution, (3) comprises biosorption, (4) comprises solid-liquid separation, (5) comprises charged biomass, (6) comprises decontaminated effluent, (7) comprises non-destructive regeneration, (8) comprises biomass destruction, (9) comprises regenerated biomass, (10) and (11) comprise metal.
- Figura 2 - Esquema dos experimentos de biossorção em batelada.  - Figure 2 - Scheme of batch biosorption experiments.
- Figura 3- Potencial Zeta de R. ruber (1 g.L"1) sem tratamento, influência do pH da solução na presença dos metais Co(ll) e Ni(ll) (30mg.L"1)- Figure 3- Zeta potential of R. ruber (1 gL "1 ) without treatment, influence of solution pH on the presence of Co (ll) and Ni (ll) metals (30mg.L " 1 )
- Figura 4- Potencial Zeta de R. ruber (1 g.L-1) tratada, influência do pH da solução na presença dos metais Co(ll) e Ni(ll) (30 mg.L-1). - Figure 4- Zeta potential of R. ruber (1 g.L-1) treated, influence of solution pH on the presence of Co (ll) and Ni (ll) metals (30 mg.L-1).
- Figura 5- Efeito do pH na biossorção de Co(ll) por R. ruber não tratada (Concentração Inicial do Metal - 50 mg.L-1 ; Concentração da Biomassa: 1 ,0 g.L-1 ; Velocidade de Agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h). - Figure 5- Effect of pH on Co (ll) biosorption by untreated R. ruber (Initial Metal Concentration - 50 mg.L-1; Biomass Concentration: 1.0 gL-1; Agitation Speed: 125 rpm contact time: 3 h).
- Figura 6- Efeito do pH na biossorção de Ni(ll) por R. ruber não tratada (Concentração Inicial do Metal - 50 mg.L-1 ; Concentração da Biomassa: 1 ,0 g.L-1 ; Velocidade de Agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h). - Figure 6- Effect of pH on Ni (ll) biosorption by untreated R. ruber (Initial Metal Concentration - 50 mg.L-1; Biomass Concentration: 1.0 gL-1; Agitation Speed: 125 rpm contact time: 3 h).
- Figura 7- Efeito da Concentração de Biomassa na biossorção de Co(ll) por R. ruber (concentração inicial de metal: 50 mg.L-1 ; pH: 6,0; velocidade de agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h). - Figure 7- Effect of Biomass Concentration on Co (ll) Biosorption by R. ruber (initial metal concentration: 50 mg.L-1; pH: 6.0; stirring speed: 125 rpm; contact time: 3 h).
- Figura 8- Efeito da Concentração de Biomassa na biossorção de Ni(ll) por R. ruber (concentração inicial de metal: 50 mg.L-1 ; pH: 6,0; velocidade de agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h).  - Figure 8- Effect of Biomass Concentration on Ni (ll) biosorption by R. ruber (initial metal concentration: 50 mg.L-1; pH: 6.0; stirring speed: 125 rpm; contact time: 3 h).
- Figura 9- Efeito da Concentração Inicial do metal na biossorção de Co(ll) por R. ruber ( pH: 6,0; concentração da biomassa 3 g.L-1 ; velocidade de agitação: 125 rpm e tempo de contato: 3 h).  - Figure 9- Effect of Initial Metal Concentration on Co (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; biomass concentration 3 gL-1; stirring speed: 125 rpm and contact time: 3 h) .
- Figura 10- Efeito da Concentração Inicial do metal na biossorção de Ni(ll) por R. ruber ( pH: 6,0; concentração da biomassa 3 g.L-1 ; velocidade de agitação: 125 rpm e tempo de contato: 3 h).  - Figure 10- Effect of Initial Metal Concentration on Ni (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; biomass concentration 3 gL-1; stirring rate: 125 rpm and contact time: 3 h) .
- Figura 11- Efeito do Tempo de contato na biossorção de Co(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 11- Effect of contact time on Co (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1 and stir rate: 125 rpm).
- Figura 12- Efeito do Tempo de contato na biossorção de Ni(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 12- Effect of contact time on Ni (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1 and stirring speed: 125 rpm).
- Figura 13- Efeito da Temperatura na biossorção de Co(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 , Tempo de contato 30 minutos e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 13- Effect of Temperature on Co (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1, Contact time 30 minutes and stirring speed: 125 rpm).
- Figura 14- Efeito da Temperatura na biossorção de Ni(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 , Tempo de contato 30 minutos e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 14- Temperature effect on Ni (ll) biosorption by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1, Contact time 30 minutes and stirring speed: 125 rpm).
- Figura 15- Aplicação dos resultados cinéticos ao modelo de pseudo- primeira ordem linear para a captação de Co(ll) usando R. ruber.  - Figure 15- Application of kinetic results to the pseudo-first linear order model for Co (ll) uptake using R. ruber.
- Figura 16- Aplicação dos resultados cinéticos ao modelo de pseudo- segunda ordem para a captação de Co(ll) usando R. ruber.  - Figure 16- Application of kinetic results to the pseudo-second order model for Co (ll) uptake using R. ruber.
- Figura 17- Aplicação dos resultados cinéticos ao modelo de pseudo- primeira ordem linear para a captação de Ni(ll) usando R. ruber. - Figura 18- Aplicação dos resultados cinéticos ao modelo de pseudo- segunda ordem linear para a captação de Ni(ll) usando R. ruber. - Figure 17- Application of kinetic results to the pseudo-first order linear model for Ni (ll) uptake using R. ruber. - Figure 18- Application of kinetic results to the pseudo-second order linear model for Ni (ll) uptake using R. ruber.
- Figura 19- Efeito da concentração do metal na biossorção do íon Co(ll) por R. ruber modelo não linear (Concentração de biomassa: 3 g.L-1 ; pH: 6,0; Velocidade de agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h).  - Figure 19- Effect of metal concentration on Co (ll) biosorption by R. ruber nonlinear model (Biomass concentration: 3 gL-1; pH: 6.0; Agitation speed: 125 rpm; contact time) : 3 h).
- Figura 20- Efeito da concentração do metal na biossorção do íon Co(ll) por R. ruber modelo linearizado (Concentração de biomassa: 3 g.L-1 ; pH: 6,0; Velocidade de agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h).  - Figure 20- Effect of metal concentration on Co (ll) biosorption by R. ruber linearized model (Biomass concentration: 3 gL-1; pH: 6.0; Agitation speed: 125 rpm; contact time: 3 h).
- Figura 21- Efeito da concentração do metal na biossorção do íon Ni(ll) por R. ruber modelo não linear (Concentração de biomassa: 3 g.L-1 ; pH: 6,0; Velocidade de agitação: 25 rpm; tempo de contato: 3 h).  - Figure 21- Effect of metal concentration on Ni (ll) biosorption by R. ruber nonlinear model (Biomass concentration: 3 gL-1; pH: 6.0; Agitation speed: 25 rpm; contact time) : 3 h).
- Figura 22- Efeito da concentração do metal na biossorção do íon Ni(ll) por R. ruber modelo linearizado (Concentração de biomassa: 3 g.L-1 ; pH: 6,0; Velocidade de agitação: 125 rpm; tempo de contato: 3 h).  - Figure 22- Effect of metal concentration on Ni (ll) biosorption by R. ruber linearized model (Biomass concentration: 3 gL-1; pH: 6.0; Agitation speed: 125 rpm; contact time: 3 h).
- Figura 23- Aplicação da equação de Langmuir para a biossorção de Co(ll) por R. ruber.  - Figure 23- Application of Langmuir equation for Co (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 24- Aplicação da equação de Freundlich para a biossorção de Co(ll) por R. ruber.  Figure 24- Application of the Freundlich equation for Co (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 25- Aplicação da equação de Tenkim para a biossorção de Co(ll) por R. ruber.  - Figure 25- Application of Tenkim equation for Co (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 26- Aplicação da equação de Dubinin-Radushkevich para a biossorção de Co(ll) por R. ruber.  Figure 26- Application of the Dubinin-Radushkevich equation for Co (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 27- Aplicação da equação de Langmuir para a biossorção de Ni(ll) por R. ruber.  - Figure 27- Application of Langmuir equation for Ni (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 28- Aplicação da equação de Freundlich para a biossorção de Ni(ll) por R. ruber.  - Figure 28- Application of the Freundlich equation for Ni (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 29- Aplicação da equação de Tenkim para a biossorção de Ni(ll) por R. ruber.  - Figure 29- Application of Tenkim equation for Ni (ll) biosorption by R. ruber.
- Figura 30- Aplicação da equação de Dubinin-Radushkevich para a biossorção de Ni(ll) por R. ruber. - Figura 31- Efeito da biossorção em série e do tratamento do biossorvente na remoção de Co(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 , Tempo de contato 30 minutos e velocidade de agitação: 125 rpm). - Figure 30- Application of Dubinin-Radushkevich equation for Ni (ll) biosorption by R. ruber. Figure 31- Effect of serial biosorption and biosorbent treatment on the removal of Co (ll) by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1 , Contact time 30 minutes and stir speed: 125 rpm).
- Figura 32- Efeito da biossorção em série e do tratamento do biossorvente na remoção de Ni(ll) por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 , Tempo de contato 30 minutos e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 32- Effect of serial biosorption and biosorbent treatment on Ni (ll) removal by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1 , Contact time 30 minutes and stir speed: 125 rpm).
- Figura 33- Efeito da biossorção em série e do tratamento do biossorvente na remoção de Co (II) e Ni(ll) em sistema de competição binário por R. ruber (pH: 6,0; Concentração da biomassa 3 g.L-1 ; Concentração inicial do metal 30 mg.L-1 , Tempo de contato 30 minutos e velocidade de agitação: 125 rpm).  - Figure 33- Effect of serial biosorption and biosorbent treatment on removal of Co (II) and Ni (ll) in a binary competition system by R. ruber (pH: 6.0; Biomass concentration 3 gL-1; Initial metal concentration 30 mg.L-1, Contact time 30 minutes and stirring speed: 125 rpm).
- Figura 34- Crescimento de Rhodococcus ruber em diferentes meios de cultura - Peso seco (g.L-1) versus Meios de cultivo.  - Figure 34- Growth of Rhodococcus ruber in different culture media - Dry weight (g.L-1) versus Culture media.
- Figura 35- Crescimento da bactéria Rhodococcus ruber em diferentes meios de cultivo - Absorbância versus Tempo (Horas).  - Figure 35- Growth of Rhodococcus ruber bacteria in different culture media - Absorbance versus Time (Hours).
- Figura 36- Curva de crescimento da bactéria Rhodococcus ruber - Peso seco (g.L-1 x Horas).  - Figure 36- Growth curve of Rhodococcus ruber bacteria - Dry weight (g.L-1 x Hours).
- Figura 37- Curva de crescimento da bactéria Rhodococcus ruber.  - Figure 37- Growth curve of Rhodococcus ruber bacteria.
- Figura 38- Correlação entre a absorbância e o número de células por mL de R. ruber.  - Figure 38- Correlation between absorbance and number of cells per mL of R. ruber.
- Figura 39- Espectrometria no Infravermelho de Rhodococcus ruber sem tratamento.  Figure 39- Rhodococcus ruber Infrared Spectrometry without treatment.
- Figura 40- Espectrometria no Infravermelho da interação entre R. ruber e Co(ll) sem tratamento.  - Figure 40- Infrared spectrometry of the interaction between R. ruber and Co (ll) without treatment.
- Figura 41- Espectrometria no Infravermelho da interação entre R. ruber e Ni(ll) sem tratamento.  Figure 41- Infrared spectrometry of the interaction between R. ruber and Ni (ll) without treatment.
- Figura 42- Espectrometria no Infravermelho de R. ruber e da sua interação com Co(ll) e Ni(ll) sem tratamento. - Figura 43- Espectrometria no Infravermelho de R. ruber tratada com NaOH. Figure 42- Infrared spectrometry of R. ruber and its interaction with Co (ll) and Ni (ll) without treatment. Figure 43- Infrared spectrometry of R. ruber treated with NaOH.
- Figura 44- Espectrometria no Infravermelho da interação entre R. ruber tratada com NaOH e Co(ll).  Figure 44- Infrared spectrometry of the interaction between R. ruber treated with NaOH and Co (ll).
- Figura 45- Espectrometria no Infravermelho da interação entre R. ruber tratada com NaOH e Ni(ll).  - Figure 45 - Infrared spectrometry of the interaction between R. ruber treated with NaOH and Ni (ll).
Descrição Detalhada da Invenção  Detailed Description of the Invention
Os exemplos aqui descritos têm o intuito meramente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a presente invenção, contudo, sem limitar o escopo da mesma.  The examples described herein are intended merely to exemplify one of the numerous embodiments of the present invention, however, without limiting the scope thereof.
A presente invenção compreende o uso da bactéria Rhodococcus ruber em processos de biossorção de metais pesados.  The present invention comprises the use of Rhodococcus ruber bacteria in heavy metal biosorption processes.
Rhodococcus ruber Rhodococcus ruber
Rhodococcus ruber compreende a bactéria do género Rhodococcus da espécie ruber, uma bactéria não patogênica, Gram-positiva, parcialmente resistentes a álcool, ácido e também aeróbicas. Crescem bem em temperatura que variam entre 30 a 37°C, e se desenvolvem nos mais diversos meios de cultivos utilizados em laboratório. Tipo de colónia mucóide, lisas ou ásperas e de coloração creme, vermelho ou laranja, incolor e pode ser visto que, geralmente, as formas são variantes de células parentais. Sua parede celular contém ácidos micólicos com 34-52 átomos de carbono e até 3 duplas ligações, com a maioria do tipo cadeia de carbono saturados e insaturados e à presença de ácidos graxos 10-metil-(tubérculo esteárico) ramificado, Sánchez et al. (2004).  Rhodococcus ruber comprises the bacteria of the genus Rhodococcus ruber, a non-pathogenic Gram-positive bacterium that is partially resistant to alcohol, acid and also aerobics. They grow well at temperatures ranging from 30 to 37 ° C, and grow in a variety of laboratory cultivation media. Mucoid colony type, smooth or rough and cream colored, red or orange, colorless and it can be seen that, generally, the forms are variants of parental cells. Its cell wall contains mycolic acids with 34-52 carbon atoms and up to 3 double bonds, with most of the saturated and unsaturated carbon chain type and the presence of branched 10-methyl- (stearic tuber) fatty acids, Sánchez et al. (2004).
Biossorção Biosorption
O processo de biossorção segundo a presente invenção compreende um processo de concentração de sorbato em um sorvente de origem biológica. Este processo está fundamentado na capacidade de algumas biomassas de concentrar e ligar metais em soluções aquosas por meio de seu envoltório celular.  The biosorption process according to the present invention comprises a process of concentrating sorbate in a biological sorbent. This process is based on the ability of some biomass to concentrate and bind metals in aqueous solutions through their cellular envelope.
Metais Pesados Por metais pesados compreende-se cerca de 40 elementos, que são mais nocivos a saúde humana, foram escalonados de forma decrescente em termos de toxicidade: As>Cd>Pb>Hg>Co>Cu>Cr>Ni>Se>Zn>AI, os quatro últimos metais causam maiores danos quando encontrados em plantas, o que chamamos de fitotoxidez mas também causam problemas em seres humanos e demais seres vivos quando administrados em altas dosagens (Volesky, 2001). Heavy metals By heavy metals about 40 elements, which are most harmful to human health, have been scaled down in terms of toxicity: As>Cd>Pb>Hg>Co>Cu>Cr>Ni>Se>Zn> AI , the last four metals cause greater damage when found in plants, which we call phytotoxicity but also cause problems in humans and other living beings when administered at high dosages (Volesky, 2001).
Exemplo 1. Realização Preferencial  Example 1. Preferred Realization
Os materiais, reagentes e equipamentos utilizados no estudo de biossorção para a remoção de Co(ll) e Ni(ll) usando a biomassa bacteriana R. ruber, bem como a metodologia experimental utilizada estão a seguir descritos. The materials, reagents and equipment used in the biosorption study for the removal of Co (ll) and Ni (ll) using R. ruber bacterial biomass, as well as the experimental methodology used are described below.
Inicialmente, discorre-se sobre o estabelecimento das melhores condições experimentais para crescimento da biomassa. Em seguida, descreve-se as metodologias empregadas no estudo da interação entre a biomassa e os metais, para então serem apresentados os procedimentos analíticos para a determinação quantitativa, bem como as técnicas empregadas na caracterização da biomassa antes e após a biossorção. Initially, we discuss the establishment of the best experimental conditions for biomass growth. Then, we describe the methodologies employed in the study of the interaction between biomass and metals, and then present the analytical procedures for quantitative determination, as well as the techniques employed in the characterization of biomass before and after biosorption.
Soluções Estoque:  Stock Solutions:
A partir de CoCI2.6.H2O e NiCI2.6.H2O com grau de pureza 98% fornecido pela VETEC foram preparadas soluções estoques 500 mg.L"1 posteriores diluições para obtenção das concentrações desejadas a serem utilizadas nos ensaios de biossorção. From 98% pure CoCl 2 .6.H 2 O and NiCl 2 .6.H 2 O supplied by VETEC, stock solutions of 500 mg.L "1 further dilutions were prepared to obtain the desired concentrations for use in the biosorption assays.
Soluções de íons Metálicos para Biossorção:  Metal Ion Solutions for Biosorption:
Os experimento de biossorção utilizou-se soluções metálicas de 50 mg.L"1. Durante o desenvolvimento do trabalho foram utilizadas também soluções de HCI 0,1 M e NaOH 0,1 M para ajuste do pH das soluções. The biosorption experiments used 50 mg.L "1 metallic solutions. During the development of the work, 0.1 M HCl and 0.1 M NaOH solutions were also used to adjust the pH of the solutions.
Microorganismo Utilizado:  Microorganism Used:
A cepa do microorganismo R. ruber foi obtida através da Coleção de Culturas da Fundação Tropical de Pesquisa e Tecnologia André Tosello - Campinas, São Paulo, registrada pelo centro sob o número 1879. O crescimento da cepa foi obtida a 28 °C e mantido em ambiente liofilizado -80°C. Influência/Efeito do Meio de Cultivo no Crescimento de R. ruber: The strain of the microorganism R. ruber was obtained from the Culture Collection of the André Tosello Tropical Foundation for Research and Technology - Campinas, São Paulo, registered by the center under number 1879. The growth of the strain was obtained at 28 ° C and kept at lyophilized environment -80 ° C. Influence / Effect of Culture Medium on R. ruber Growth:
Foi testado três diferentes tipos de meios de cultura comumente utilizados para crescimento de células bacterianas. Os meios de cultura utilizados foram o YM composto de: glicose 10 g.L"1, peptona 5 g.L" , extrato de 5 malte 3 g.L"1 e extrato de levedura 3 g.L"1. O meio GYM é composto: glicose 10 g.L"1, extrato de malte 4 g.L"1 e extrato de levedura 4 g.L"1. O meio de cultura TSB da marca Himedia® disponível comercialmente, onde foi utilizado 30 g.L"1. Three different types of culture media commonly used for bacterial cell growth were tested. The culture media used were the compound YM: Glucose 10 gL "1 peptone, 5 g L", 5 malt extract 3 gl "1 yeast extract and 3 g L" 1. GYM medium is composed of : Glucose 10 gL "1, malt extract 4 g L" 1 yeast extract and 4 g L ". The means 1 TSB culture Himedia ® brand commercially available, which was used 30 gL" 1.
Todos os meios de cultura foram ajustados a pH 7,0 e posteriormente esterilizados em autoclave a 1 atm, a 121 °C por um período de í o 20 minutos.  All culture media were adjusted to pH 7.0 and then autoclaved at 1 atm at 121 ° C for a period of 20 minutes.
Vale salientar que todos meios de cultura utilizados durante a fase experimental deste trabalho foram de natureza líquida, uma vez que a bactéria é aeróbica.  It is noteworthy that all culture media used during the experimental phase of this work were liquid in nature, since the bacteria is aerobic.
Inicialmente o pré-inóculo foi preparado nos três meios de cultura Initially the pre-inoculum was prepared in the three culture media.
15 testados. A partir da cepa do microorganismo R. ruber, com auxílio de uma alça de platina foi retirada uma pequena quantidade de células e transferida para cada tipo de meio de cultura líquido contido em erlemmeyers de 250 mL contendo 100 mL de meio de cada meio de cultura testado. Todo o procedimento foi realizado em câmera asséptica microbiológica.15 tested. From the strain of the R. ruber microorganism, with the aid of a platinum loop a small amount of cells were removed and transferred to each type of liquid culture medium contained in 250 mL erlemmeyers containing 100 mL of medium from each culture medium. tested. The entire procedure was performed in a microbiological aseptic chamber.
0 Posteriormente os erlemmeyers foram acondicionados em shaker 0 Later the erlemmeyers were wrapped in shaker
(Cientec® Modelo CT-712) a 28 ± 2 °C com agitação de 125 rpm por um período mínimo de 12 horas. Após o crescimento, o meio líquido foi centrifugado usando uma centrífuga a 5000 rpm por 6 minutos. Posteriormente, as células bacterianas foram ressuspendidas em pequenas quantidades de 5 água destilada e centrifugadas novamente nas mesmas condições. Na segunda ressuspensão com água destilada esterilizada as células bacterianas foram acondicionadas em cadinhos de porcelana previamente pesados. (Cientec ® Model CT-712) at 28 ± 2 ° C with agitation of 125 rpm for a minimum of 12 hours. After growth, the liquid medium was centrifuged using a 5000 rpm centrifuge for 6 minutes. Subsequently, the bacterial cells were resuspended in small amounts of distilled water and centrifuged again under the same conditions. In the second resuspension with sterile distilled water the bacterial cells were placed in previously weighed porcelain crucibles.
Para determinação da concentração celular foi utilizada a metodologia do Standard Methods para Peso Seco de Sólidos Solúveis. Os0 foram levados à estufa a 103-105 °C por um período de 24 h.  For determination of cell concentration the Standard Methods methodology for Dry Weight of Soluble Solids was used. The O0 were brought to the oven at 103-105 ° C for a period of 24 h.
Manutenção, Cultivo e Quantificação de R. ruber: Todo procedimento descrito acima foi adotado para manutenção e cultivo de R. ruber. E após a obtenção do peso seco em estufa, foi estimado o valor do concentrado em g.L"1. O concentrado bacteriano obtido segue para autoclave (PRISMATEC® Vertical CS), novamente para inativação das bactérias, que ocorre da mesma forma citada para autoclavagem do meio de cultura, a 121 °C, por um período de 20 minutos. Esta etapa tem como objetivo matar as células, uma vez que no processo de biossorção o estado de vida do organismo não influencia o processo, tornando-o ecologicamente correto para o posterior descarte. Maintenance, Cultivation and Quantification of R. ruber: All procedure described above was adopted for maintenance and cultivation of R. ruber. And after obtaining the kiln dry weight, it was estimated the value of the concentrate in gL "1. The bacterial concentrate obtained goes to autoclave (PRISMATEC ® Vertical CS), again for inactivation of bacteria, which occurs in the same way mentioned for autoclaving of culture medium at 121 ° C for a period of 20 minutes.This step aims to kill the cells, since in the biosorption process the organism's life state does not influence the process, making it ecologically correct for the process. later discard.
Na quantificação da biomassa por absorbância, alíquotas de 1 ml_ de pré-inóculo foi depositado em erlenmeyers com capacidade de 2L, contendo meio TSB estéril no volume de 1 L. Este erlemeyer com o meio de cultivo e pré- inóculo foi incubado em shaker de bancada a temperatura 28 ± 2 °C, a 125 rpm. Alíquotas de 10 mL com três repetições foram retiradas para cada tempo de leitura, em câmara microbiológica de fluxo laminar de maneira asséptica. Em experimentos anteriormente realizados, se chegou ao conhecimento de que a bactéria R. ruber atinge a sua fase estacionária a partir de 12 horas de sua incubação (28 ± 2 °C e 125 rpm).  In the absorbance biomass quantification, 1 ml_ aliquots of pre-inoculum were deposited in 2L capacity erlenmeyers containing 1 L sterile TSB medium. bench at a temperature of 28 ± 2 ° C at 125 rpm. 10 ml aliquots with three replicates were taken for each reading time in an aseptic laminar flow microbiological chamber. Previous experiments have shown that R. ruber bacteria reach their stationary phase within 12 hours of incubation (28 ± 2 ° C and 125 rpm).
O meio de cultivo TSB, tido como o melhor para os crescimento de R. ruber, experimento descrito no item 4.3, apresenta cor amarela e absorve melhor luz em comprimento de onda diferente da água deionizada. Para estabelecer a correlação entre o número de células x absorbância medida diretamente a partir de meio TSB, alíquotas de 5mL foram retiradas da cultura a partir de 12 horas de incubação em três repetições e foram realizadas diluições sucessivas (1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 100 e 1/200) e cada diluição foi lida em espectrofotômetro a 600 nm (Tufenkji et a/., 2009).  The TSB culture medium, considered the best for R. ruber growth, an experiment described in item 4.3, has a yellow color and absorbs better light at a different wavelength than deionized water. To establish the correlation between cell number x absorbance measured directly from TSB medium, 5mL aliquots were taken from the culture after 12 hours of incubation in three replicates and successive dilutions (1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 100 and 1/200) and each dilution was read on a spectrophotometer at 600 nm (Tufenkji et al., 2009).
Na quantificação através do número de células bacterianas por densidade óptica da suspensão, o método utilizado corriqueiramente é simples e de fácil leitura. Mas não existe uma correlação direta entre absorbância e número de células habitantes no meio de cultura. Quando se deseja determinar o número de células em uma amostra, se utiliza a técnica de espectrofotometria e a partir daí se estabelecer uma correlação entre o valor obtido por densidade óptica por absorbância versus o número de células de uma suspensão determinada por uma metodologia em que possamos realizar a contagem das células, onde a técnica mais adequada e utilizada é a Câmara de Neubauer. In the quantification by the number of bacterial cells by optical density of the suspension, the commonly used method is simple and easy to read. But there is no direct correlation between absorbance and number of cells inhabiting the culture medium. When the number of cells in a sample is to be determined, the technique of spectrophotometry and thereafter to establish a correlation between the value obtained by absorbance optical density versus the number of cells of a suspension determined by a methodology in which we can perform cell counting, where the most appropriate and used technique is the Neubauer.
A diluição de 1/100, em termos geral, é considerada a ideal para realização da leitura de células bacterianas de maneira confortável a visão humana em Câmara de Neubauer.  The 1/100 dilution, in general terms, is considered ideal for reading bacterial cells comfortably to human vision in the Neubauer Chamber.
Através dos dados obtidos nas leituras foram confeccionadas curvas, onde foi realizada a correlação linear entre os dois parâmetros, para que as leituras das amostras entrassem no limite de confiança, em que a Lei de Beer-Lambert é considerada válida.  Through the data obtained in the readings, curves were made, where the linear correlation between the two parameters was performed, so that the sample readings would enter the confidence limit, in which the Beer-Lambert Law is considered valid.
Curva de Correlação entre Número de Células x Absorbância:  Cell Number x Absorbance Correlation Curve:
Foram traçadas curvas de correlação linear entre o número de células bacterianas de R. ruber versus a absorbância obtida nas diluições lida descritas no item acima. Essa correlação nos ajuda a mensurar e ter uma equivalência quantitativa do microorganismo utilizado no processo de biossorção.  Linear correlation curves were plotted between the number of R. ruber bacterial cells versus the absorbance obtained in the read dilutions described in the item above. This correlation helps us to measure and have a quantitative equivalence of the microorganism used in the biosorption process.
Curva de Crescimento de R. ruber:  R. ruber Growth Curve:
A curva de crescimento da bactéria R. ruber foi determinada com o intenção do conhecimento da cinética decrescimento da biomassa. Os experimentos foram realizados para determinar a concentração de células bacteriana em função do tempo de incubação. Para tal, uma alíquota de 1 mL de pré-inóculo foi transferida para um erlenmeyer contendo 1 L do meio TSB. Este erlemeyer foi incubado em shaker a 28 ± 2 °C e a 125 rpm. Alíquotas de 10 mL com três repetições foram retiradas para cada tempo de leitura, em câmara microbiológica de fluxo laminar de maneira asséptica, para análise em espectofotômetro SPEC®. The growth curve of R. ruber bacteria was determined with the intention of knowing the kinetic decrease of biomass. Experiments were performed to determine bacterial cell concentration as a function of incubation time. For this, a 1 mL aliquot of pre-inoculum was transferred to an erlenmeyer containing 1 L of TSB medium. This erlemeyer was shaker incubated at 28 ± 2 ° C and 125 rpm. 10 mL aliquots with three replicates were taken for each reading time in an aseptic laminar flow microbiological chamber for SPEC ® spectrophotometer analysis.
Os tempos de leitura foram 0, 1 , 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48 e 60 h, onde no TO as alíquotas foram retiradas tão logo o pré-inóculo foi transferido para o meio de cultura. A amostra branco foi lida com o meio de cultura TSB sem a presença da bactéria. Todas as leituras foram realizadas no comprimento de onda de 600nm. The reading times were 0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48 and 60 h, where in the TO aliquots were removed as soon as the pre-inoculum was transferred to the culture medium. . The white sample was read with TSB culture medium. without the presence of the bacteria. All readings were taken at 600nm wavelength.
Caracterização da Biomassa de R. ruber Characterization of R. ruber Biomass
Cálculo da Estimativa da Área Superficial Externa e Volume da Biomassa:  Calculation of External Surface Area Estimation and Biomass Volume:
Para estimar a área superficial da bactéria não tratada e tratada, realizamos a medida de cem células em campos de imagens de microscopia eletrônica de varredura com escala de 2 μιη onde foram obtidas as dimensões da elipsóide. A diferença entre a bactéria não tratada e tratada foi estimada levando-se em consideração o desvio padrão e partir daí realizada um correlação entre os resultados.  To estimate the surface area of the untreated and treated bacteria, we measured 100 cells in 2 μιη scale scanning electron microscopy image fields where the ellipsoid dimensions were obtained. The difference between untreated and untreated bacteria was estimated taking into account the standard deviation and from there a correlation between the results was performed.
Espectrometria por Infravermelho:  Infrared Spectrometry:
Os espectros no infravermelho da bactéria R. ruber sem tratamento e tratada com NaOH , bem como, da biomassa não tratada e tratada carregada com os íons metálicos do estudo em questão Co (II) e Ni(ll) foram analisadas para comparação dos grupos funcionais presentes na superfície de R. ruber antes e após a interação com os metais pesados. As análises foram feitas em equipamento de espectrofotômetro FTIR, gentilmente cedidas pelo Professor Doutor Júlio Carlos Afonso do Instituto de Química da UFRJ. Os espectros foram coletados numa resolução de 4cm"1 usando 120 scans. The infrared spectra of the untreated R. ruber bacteria treated with NaOH, as well as the untreated and treated biomass charged with the metal ions of the study Co (II) and Ni (ll) were analyzed for comparison of functional groups. present on the surface of R. ruber before and after interaction with the heavy metals. The analyzes were performed using FTIR spectrophotometer equipment, kindly provided by Professor Júlio Carlos Afonso of the UFRJ Institute of Chemistry. Spectra were collected at a resolution of 4cm "1 using 120 scans.
As soluções de biossorção com concentração inicial de metal de 30 ppm ou 30 mg.L"1 e concentração de biomassa de 3 g.L"1 foram preparadas tanto para o caso de bactéria não tratada e tratada com NaOH. Todos os volumes das amostras preparadas para o infravermelho foram de 100 ml_, para garantia massa de amostra suficiente para análise, incluindo o caso das amostras só contendo a bactéria não tratada e tratada com NaOH onde o volume foi complementado com água deionizada. Todas as amostras foram centrifugadas após o tempo de contato estabelecido em 30 minutos, com velocidade de 5000 rpm por um período de 6 minutos, os volumes foram re- suspensos em alíquotas de água deionizada e postos para secagem em estufa, sendo o Standard Methods para Sólidos Solúveis Suspensos descrito no item 4.2. Após 24 horas o material seco foi masserado em almofariz e enviados para análise em forma de pó. As amostras foram homogeneizadas com 500mg de brometo de potássio (KBr) e em seguidas foram analisadas. Biosorption solutions with initial metal concentration of 30 ppm or 30 mg.L "1 and biomass concentration of 3 gL " 1 were prepared for both untreated and NaOH treated bacteria. All volumes of infrared prepared samples were 100 ml, to ensure sufficient sample mass for analysis, including samples containing only untreated and NaOH-treated bacteria where the volume was supplemented with deionized water. All samples were centrifuged after the contact time set at 30 minutes at a speed of 5000 rpm for a period of 6 minutes, the volumes were resuspended in aliquots of deionized water and set for oven drying. Suspended Soluble Solids described in item 4.2. After 24 hours the dried material was massaged in a mortar and sent for analysis in powder form. The samples were homogenized with 500mg of potassium bromide (KBr) and then analyzed.
Medidas de Potencial Zeta: Zeta Potential Measurements:
O aparelho utilizado para realização das leituras de potencial zeta foi o Zeta Meter System 4.0+. As amostras foram preparadas com células bacterianas de R. ruber antes e após o contato com os metais Co (II) e Ni(ll), levando em consideração que as amostras foram feitas com bactéria sem tratamento e tratada com NaOH. As leituras de potencial zeta visam detectar algum possível mecanismo de biossorção e a interferência do metais em estudo com a superfície da membrana da bactéria. The device used to perform the zeta potential readings was the Zeta Meter System 4.0 + . The samples were prepared with R. ruber bacterial cells before and after contact with Co (II) and Ni (ll) metals, taking into account that the samples were made with untreated bacteria and treated with NaOH. Potential zeta readings aim to detect any possible biosorption mechanism and the interference of metals under study with the bacterial membrane surface.
As soluções são preparadas com o chamado eletrólito indiferente a partir do sal NaCI com concentração de 0,01 M. O NaCI tem função de carregamento físico das partículas no canal dos eletrodos, não interferindo no processo de biossorção ou na carga das partículas a serem visualizadas. A concentração de biomassa em solução foi de 1 g.L" e as soluções metálicas foram de 30 ppm ou 30mg.L"1. As amostras foram ajustadas em pH variando de 2 a 8, no caso só das soluções com bactéria após o contato por cinco minutos e as amostras foram analisadas após dois minutos de depositadas no aparato para análise do potencial zeta, sendo o sobrenadante o objeto da leitura. The solutions are prepared with the so-called indifferent electrolyte from the 0.01M NaCl salt. The NaCI has a function of physical loading of the particles in the electrode channel, not interfering with the biosorption process or the charge of the particles to be visualized. . The concentration of biomass in solution was 1 gL " and the metallic solutions were 30 ppm or 30mg.L " 1 . The samples were adjusted to pH ranging from 2 to 8, in the case of bacterial solutions only after contact for five minutes and the samples were analyzed after two minutes of deposition in the apparatus for analysis of zeta potential, being the supernatant the object of reading. .
Já as soluções contendo biomassa e os metais Co(ll) ou Ni(ll) foram deixadas em contato por 30 minutos, a temperatura de 28 ±2 °C e agitação de 125 rpm, após esse período as amostras foram ajustadas em pH que variou de 2 a 8 sendo acondicionadas em aparato para análise do potencial zeta e analisadas após dois minutos, onde o sobrenadante foi lido.  Already the solutions containing biomass and the metals Co (ll) or Ni (ll) were left in contact for 30 minutes, the temperature of 28 ± 2 ° C and stirring of 125 rpm, after this period the samples were adjusted to pH that varied. from 2 to 8 being packed in apparatus for analysis of zeta potential and analyzed after two minutes, where the supernatant was read.
Os resultados de potencial zeta foram obtidos com a média de vinte leituras para cada amostra analisada.  Potential zeta results were obtained with an average of twenty readings for each sample analyzed.
Preparo e Análise de Amostras em Microscopia Eletrônica de Varredura:  Sample Preparation and Analysis in Scanning Electron Microscopy:
As amostras analisadas tanto da bactéria não tratada e tratada como as das interações metais com biomassa não tratada e tratada foram submetidas ao protocolo de fixação para amostras biológicas, onde foi utilizado o fixador Karnovsky modificado que é composto por gluteraldeído 2,5%, formaldeído 2,5% em tampão cacodilato de sódio 0.05M e pH 7,2 CaCI2 Ο,ΟΟ Μ. O volume do fixador foi cerca de 10 vezes o da amostra. The samples analyzed from both untreated and treated bacteria as well as from metal interactions with untreated and treated biomass were submitted to the fixation protocol for biological samples, where it was used the modified Karnovsky fixative which is composed of 2.5% gluteraldehyde, 2.5% formaldehyde in 0.05M sodium cacodylate buffer and pH 7.2 CaCl 2 Ο, ΟΟ Μ. The fixative volume was about 10 times that of the sample.
Em seguida as amostras foram lavadas em aldeído com três passagens de 10 minutos cada em tampão cacodilato 0,05M e imersão em uma solução de tetraóxido de ósmio (Os04) 1 % em tampão cacodilato 0,05M pH 7,2 por uma hora, procedimento realizado em capela na temperatura ambiente 25 ± 2°C. As amostras fixadas em Os0 foram lavadas com água destilada e submetidas a soluções concentradas crescentes de etanol (30, 50, 70, 90 e 100%) permanecendo por 10 minutos em cada uma, Na solução a 100% as amostras foram passadas por três vezes. As amostras também foram acondicionadas em gaiolas individuais, devidamente identificadas para secagem ao ponto crítico, procedimento descrito por Kitajima & Leite (1999). Then the samples were washed in aldehyde with three 10 minute passes each in 0.05M cacodylate buffer and immersion in 1% osmium tetraoxide solution (Os0 4 ) in 0.05M cacodylate buffer pH 7.2 for one hour, procedure performed in a chapel at room temperature 25 ± 2 ° C. The samples fixed in Os0 were washed with distilled water and subjected to increasing concentrated ethanol solutions (30, 50, 70, 90 and 100%) remaining for 10 minutes each. In the 100% solution the samples were passed three times. . The samples were also placed in individual cages, properly identified for drying to the critical point, procedure described by Kitajima & Leite (1999).
Todas as amostras para análise de MEV foram enviadas para o Laboratório de Histopatologia e Biologia Estrutural de Plantas pela Bióloga Mônica Lanzoni Rossi, sob a coordenação da Dra. Neusa de Lima Nogueira, do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, onde foram realizados os procedimentos citados acima. O equipamento utilizado para análises de microscopia de varredura foi o LEO 435 VP, sendo as amostras analisadas no Núcleo de Apoio à Pesquisa /Microsocopia Eletrônica Aplicada à Pesquisa Agropecuária da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, da Universidade de São Paulo, sob a coordenação do Professor Dr. Elliott Watanabe Kitajima.  All samples for SEM analysis were sent to the Histopathology and Structural Plant Biology Laboratory by Biologist Mônica Lanzoni Rossi, under the coordination of Dr. Neusa de Lima Nogueira, from the Center for Nuclear Energy in Agriculture, University of São Paulo, where the above procedures were performed. The equipment used for scanning microscopy analysis was LEO 435 VP, and the samples were analyzed at the Research Support Center / Electron Microscopy Applied to Agricultural Research at the Luiz de Queiroz College of Agriculture, University of São Paulo, under the coordination from Professor Dr. Elliott Watanabe Kitajima.
O microscópio eletrônico de varredura (MEV) (LEO 435 VP) foi utilizado para avaliar a morfologia da biomassa antes e após a sorção das diferentes espécies metálicas e assim, analisar qualitativamente o processo de biossorção. O MEV tem uma capacidade única para analisar superfícies. A incidência do feixe de elétrons sobre a superfície da amostra promove a emissão de elétrons secundários retroespalhados e absorvidos assim como de raios X característicos. Estes elétrons são utilizados para a formação da imagem. Os elétrons têm muito mais curto cumprimento de onda que os fótons luminosos, e mais curtos cumprimentos de onda são capazes de gerar informação de alta resolução. Realçada resolução permite maiores magnificações sem perdida de detalhes. The scanning electron microscope (SEM) (LEO 435 VP) was used to evaluate biomass morphology before and after sorption of different metallic species and thus to qualitatively analyze the biosorption process. SEM has a unique ability to analyze surfaces. The incidence of the electron beam on the sample surface promotes the emission of backscattered and absorbed secondary electrons as well as characteristic x-rays. These electrons are used for image formation. Electrons have much shorter wavelengths than light photons, and shorter wavelengths are capable of generating high resolution information. Enhanced resolution allows for higher magnifications without losing detail.
5 As micrografias do MEV podem manter a aparência tridimensional da textura das superfícies (Gabriel, 1985). A combinação de alta resolução acima de 4nm, extensiva faixa de magnificação (10 a 2x105 vezes), e alta profundidade de campo (voltagem de 0.2 a 40 Kv) faz que o MEV seja adequado para o estudo da superfície da biomassa microbiana. 5 SEM micrographs can maintain the three-dimensional appearance of surface texture (Gabriel, 1985). The combination of high resolution above 4nm, extensive magnification range (10 to 2x10 5 times), and high depth of field (voltage 0.2 to 40 Kv) makes the SEM suitable for the study of microbial biomass surface.
í o Preparo e Análises de Amostras em Microscopia Eletrônica de Transmissão: e Sample Preparation and Analysis in Transmission Electron Microscopy:
A suspensão de R. ruber bem como a interação R. ruber mais metais (Co e Ni), foram fixadas em solução de Karnovsky modificado: glutaraldeído 2%, paraformaldeído 2%, cloreto de cálcio 5 mM em tampão R. ruber suspension as well as R. ruber plus metal interaction (Co and Ni) were fixed in modified Karnovsky's solution: 2% glutaraldehyde, 2% paraformaldehyde, 5 mM calcium chloride in buffer
15 cacodilato de sódio 0.05M PH 7,2 por 24 horas, lavados em tampão cacodilato 0,1 M, pós fixados por 1 hora com tetróxido de ósmio 1 % em tampão cacodilato de sódio 0,1 M. Posteriormente foram feitas rápidas lavagens com solução salina 0,9%. A cada troca de solução houve a necessidade de fazer uma centrifugação a 500rpm durante 10 minutos para que as bactérias0 sedimentassem. Após foram coradas "em bloco" com acetato de uranila 2,5% em água overnight. A desidratação foi feita com séries crescentes de acetona em água (25%, 50%, 75%) por 5 minutos , seguidas por 2 tratamentos de 10 minutos cada com acetona 90% e 3 tratamentos de 20 minutos com acetona 100%, sempre centrifugando.15 0.05M sodium cacodylate pH 7.2 for 24 hours, washed in 0.1 M cacodylate buffer, powders fixed for 1 hour with 1% osmium tethoxide in 0.1 M sodium cacodylate buffer. 0.9% saline. Each change of solution required a centrifugation at 500rpm for 10 minutes to allow the bacteria to settle. They were then stained "block" with 2.5% uranyl acetate in overnight water. Dehydration was performed with increasing series of acetone in water (25%, 50%, 75%) for 5 minutes, followed by 2 10-minute treatments with 90% acetone and 3 20-minute treatments with 100% acetone, always centrifuging. .
5 Após a infiltração as amostras foram incluídas em resina Spurr dentro do próprio ependorff. Os cortes ultrafinos (60-90nm) foram depositados em telas de cobre recobertas com colodion, contrastados com acetato de uranila 2,5% e citrato de chumbo (Reynolds 1963). As secções foram examinadas e fotografadas ao microscópio eletrônico Zeiss EM-900 e as0 imagens digitalizadas. 5 After infiltration the samples were included in Spurr resin within the ependorff itself. Ultrathin sections (60-90nm) were deposited on colodion-coated copper screens, contrasted with 2.5% uranyl acetate and lead citrate (Reynolds 1963). The sections were examined and photographed with the Zeiss EM-900 electron microscope and the digitized images.
Preparo das Soluções para Testes de Biossorção: As soluções metálicas foram assim preparadas a partir de soluções estoques com 500 ppm ou 500 mg.L"1 para soluções finais contendo 50 ppm ou 50 mg.L"1 de Co(ll) e Ni(ll), em um volume final de solução de 50 mL. Para o parâmetro pH, foi adicionado o concentrado de biomassa obtido de R. ruber com concentração de 1 g.L"1 e, no caso do parâmetro Concentração da Biomassa, as mesmas concentrações de finais de 50 ppm ou 50 mg.L"1 das soluções de Co(ll) e Ni(ll) foram preparadas com a variação do concentrado de biomassa obtidos a partir de culturas de R. ruber. Para o parâmetro pH, foram preparadas soluções a partir 2 até o 9 de Co(ll). No caso do Ni(ll), foram só preparadas soluções do pH 4 ao 7, levando-se em consideração que me pH abaixo de 4 as células bacterianas colapsam por osmose e em pH acima de 7 o Ni precipita e não podermos afirmar com certeza se o metal foi removido pela bactéria ou simplesmente precipitou em solução. Para o parâmetro concentração de biomassa, todas as soluções metálicas foram preparadas com as concentrações de 1 ; 2; 3;4; 4,5 e 5 g/L de R. ruber, já com os respectivos pH obtidos no item respectivo. As amostras ficaram acondicionadas em shaker após a mistura de solução e concentrado de biomassa por um tempo de contato de 3 horas, na temperatura de 25 ±2 °C e agitação de 125 rpm. Vale ressaltar que foram preparadas soluções chamadas brancas com 50 ppm do metal em questão para ser utilizada como referência nas análises. Preparation of Biosorption Test Solutions: The metal solutions were thus prepared from 500 ppm or 500 mg.L "1 stock solutions to final solutions containing 50 ppm or 50 mg.L " 1 of Co (ll) and Ni (ll) in a final volume of 50 mL solution. For the pH parameter, the biomass concentrate obtained from R. ruber with a concentration of 1 gL "1 was added and, in the case of the parameter Biomass Concentration, the same final concentrations of 50 ppm or 50 mg.L " 1 of the solutions. Co (ll) and Ni (ll) were prepared by varying the biomass concentrate obtained from R. ruber cultures. For the pH parameter, solutions from 2 to 9 of Co (ll) were prepared. In the case of Ni (ll), only solutions from pH 4 to 7 were prepared, considering that at pH below 4 the bacterial cells collapse by osmosis and at pH above 7 Ni precipitates and we cannot say for sure if the metal was removed by the bacteria or simply precipitated into solution. For the biomass concentration parameter, all metallic solutions were prepared with concentrations of 1; 2; 3,4; 4.5 and 5 g / L R. ruber, with the respective pH obtained in the respective item. The samples were shakered after mixing the solution and biomass concentrate for a contact time of 3 hours, at 25 ± 2 ° C and shaking at 125 rpm. It is noteworthy that solutions called white with 50 ppm of the metal in question were prepared to be used as a reference in the analysis.
Os fatores que afetam a taxa de adsorção e a capacidade de captação do biossorvente foram examinados em escala de bancada. Todos os ensaios foram realizados a temperatura de 28 °C com a suspensão celular em frascos erlenmeyer sob agitação constante de 125 rpm, para elucidar as condições adequadas (pH, concentração da biomassa, concentração metálica, tempo de contato e temperatura).  Factors affecting the adsorption rate and biosorbent uptake capacity were examined on a bench scale. All assays were performed at 28 ° C with the cell suspension in erlenmeyer flasks under constant agitation of 125 rpm to elucidate the appropriate conditions (pH, biomass concentration, metal concentration, contact time and temperature).
Efeito do pH: PH effect:
Para o parâmetro pH, foram preparadas soluções a partir 2 até o 9 de Co(ll). No caso do Ni(ll), foram só preparadas soluções do pH 4 ao 7, levando-se em consideração que em pH abaixo de 4 as células bacterianas colapsam por osmose e em pH acima de 7 o Ni precipita e não podermos afirmar com certeza se o metal foi removido pela bactéria ou simplesmente precipitou em solução. For the pH parameter, solutions from 2 to 9 of Co (ll) were prepared. In the case of Ni (ll), only solutions from pH 4 to 7 were prepared, considering that at pH below 4 the bacterial cells collapse by osmosis and at pH above 7 Ni precipitates and we cannot state with certainty whether the metal was removed by the bacteria or simply precipitated into solution.
As remoções dos íons metálicos Co (II) e Ni (II) e R. ruber foram preparadas em volume de 50 ml de solução metálica para valores de pH na faixa desejada.  The removal of Co (II) and Ni (II) and R. ruber metal ions were prepared in a volume of 50 ml of metallic solution to pH values in the desired range.
O ajuste do pH foi feito empregando-se soluções de NaOH 1M e/ou HCI 0,1M. Posteriormente foi adicionada a suspensão bacteriana e as amostras foram mantidas em contato por três horas a uma velocidade de rotação de 125 rpm em shaker de incubação e à temperatura de 28 °C. Após atingido o equilíbrio as amostras foram retiradas e centrifugadas durante 6 minutos a 5000 rpm. O esquema dos experimentos de biossorção em batelada é apresentado na Figura 3.  The pH adjustment was made using 1 M NaOH and / or 0.1 M HCl solutions. Afterwards the bacterial suspension was added and the samples were kept in contact for three hours at a rotation speed of 125 rpm in incubator shaker and at 28 ° C. After equilibration the samples were taken and centrifuged for 6 minutes at 5000 rpm. The scheme of batch biosorption experiments is presented in Figure 3.
As amostras foram congeladas em freezer para sua preservação e posterior análise da concentração residual do metal pelo método de espectrofotometria de absorção atómica em período inferior a sete dias.  The samples were frozen in a freezer for preservation and subsequent analysis of the residual metal concentration by the atomic absorption spectrophotometry method in less than seven days.
Na Tabela 1 são apresentadas as condições experimentais empregadas nos testes.  Table 1 shows the experimental conditions employed in the tests.
Tabela 1 - Condições empregadas para a determinação da influência do pH no processo de biossorção. Table 1 - Conditions employed to determine the influence of pH on the biosorption process.
Parâmetro Co(ll) Ni(UI)  Parameter Co (ll) Ni (IU)
Vol. Solução metal (mL) 50 50  Vol. Metal solution (mL) 50 50
Cone. Inicial metal (mg.L"1) 50 50 Cone. Initial Metal (mg.L "1 ) 50 50
Cone. biomassa (g.L"') 1 1 Cone. biomass (gL " ') 1 1
Veloc. Agitação (RPM) 125 125  Speed Agitation (RPM) 125 125
Temperatura (°C) 28± 2 28± 2  Temperature (° C) 28 ± 2 28 ± 2
pH 2 ;3; 4; 5; 6; 7; 8 e 9 4; 5; 6 e 7  pH 2.3; 4; 5; 6; 7; 8 and 94; 5; 6 and 7
Tempo (h) 3 3  Time (h) 3 3
Foram utilizados como controle dos ensaios, brancos contendo somente água deionizada e biomassa, com o objetivo de reduzir o efeito de possíveis desvios de leituras causados pela presença de material orgânico liberado pela biomassa. We used as control of the tests, whites containing only deionized water and biomass, in order to reduce the effect of possible reading deviations caused by the presence of organic material released by the biomass.
Efeito da Concentração de Biomassa: O efeito da concentração de biomassa foi estudado para conhecer a concentração adequada de R. ruber para obter a máxima biossorção dos íons metálicos. Para isso foram realizados ensaios com diferentes concentrações de biossorvente, empregando os valores diferenciados de pH. Biomass Concentration Effect: The effect of biomass concentration was studied to know the appropriate concentration of R. ruber to obtain the maximum biosorption of metal ions. For this, assays were performed with different biosorbent concentrations, using the differentiated pH values.
Na Tabela 2 estão apresentadas as condições experimentais empregadas.  Table 2 shows the experimental conditions employed.
Tabela 2 - Condições empregadas para a determinação da influência da Concentração da Table 2 - Conditions employed to determine the influence of the concentration of
Biomassa no processo de biossorção.  Biomass in the biosorption process.
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Figure imgf000020_0001
Determinação do Tempo de Equilíbrio: Balance Time Determination:
O tempo de contato entre a biomassa e a solução contendo a espécie metálica foi estudado com o intuito de determinar o tempo de residência necessário para a máxima biossorção dos metais por R. ruber. Portanto foram coletadas amostras com diferentes intervalos de tempo para verificar o atingido o equilíbrio. O valor de pH empregado para a determinação do tempo de equilíbrio foi obtido em ensaio específico.  The contact time between the biomass and the solution containing the metallic species was studied in order to determine the residence time required for the maximum biosorption of metals by R. ruber. Therefore samples were collected at different time intervals to verify the equilibrium reached. The pH value used to determine the equilibrium time was obtained in a specific assay.
Na Tabela 3 estão apresentadas as condições experimentais empregadas.  Table 3 shows the experimental conditions employed.
Tabela 3 - Condições empregadas na determinação do tempo de equilíbrio. Table 3 - Conditions employed in determining equilibrium time.
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Efeito da Concentração Inicial de Metal:
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Initial Metal Concentration Effect:
O efeito da concentração de metal na capacidade de captação dos íons Co(ll) e Ni(ll) por R. ruber io\ avaliada na faixa de 5 a 75 mg.L"1. Os experimentos foram realizados com pH de 6,0 ± 0,2 para Co(ll) e Ni(ll) ajustado com HCI ou NaOH, e com a concentração de biomassa previamente determinada. Os resultados obtidos nestes testes foram empregados para a construção das isotermas. The effect of metal concentration on the uptake capacity of Co (ll) and Ni (ll) ions by R. ruber io \ evaluated in the range of 5 to 75 mg.L "1. The experiments were performed at pH 6.0 ± 0.2 for Co (ll) and Ni (ll) adjusted with HCl or NaOH, and with the predetermined biomass concentration The results obtained in these tests were used to construct the isotherms.
Na Tabela 4 são apresentados os valores experimentais adotados para cada um dos parâmetros.  Table 4 presents the experimental values adopted for each of the parameters.
Tabela 4- Condições empregadas para a determinação da influência da Table 4- Conditions employed for determining the influence of
Concentração Inicial de Metal no processo de biossorção  Initial Metal Concentration in Biosorption Process
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Tratamento da Biomassa:
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Biomass Treatment:
Tratamento de biomassas já foi utilizado por diversos autores em trabalhos sobre biossorção (Huang et ai, 1988; Kuyucak e Volesky., 1988; Biomass treatment has been used by several authors in biosorption work (Huang et al, 1988; Kuyucak and Volesky., 1988;
Paknikar et ai., 1993; Kapoor e Viraraghavan., 1998). Dentre os métodos físicos pode-se citar o aquecimento por autoclave, liofilização e destilação; enquanto no tratamento químico utilizam-se ácidos, bases e produtos químicos orgânicos. Em geral, estes tratamentos aumentam ou reduzem a capacidade de adsorção de metais através de biossorventes. Paknikar et al., 1993; Kapoor and Viraraghavan., 1998). Physical methods include autoclaving, lyophilization and distillation; while in the chemical treatment organic acids, bases and chemicals are used. In general, these treatments increase or reduce the adsorption capacity of metals through biosorbents.
A bactéria R. ruber cultivada como descrita acima e tratada quimicamente utilizando 20 mL de NaOH (aproximadamente 20% do volume total do concentrado bacteriano obtido com uma concentração de 0,01 M em R. ruber bacteria grown as described above and chemically treated using 20 mL of NaOH (approximately 20% of the total volume of the bacterial concentrate obtained at a concentration of 0.01 M in
200ml_ de biomassa concentrada). Essa mistura foi submetida à agitação por 2h a 125 rpm. Em seguida a mistura foi centrifugada e lavada por duas vezes com água deionizada. O pH da biomassa foi ajustado com HCI 0,1M até o valor do pH 7,0 para realizar os testes de biossorção. O tratamento da biomassa foi utilizado quando todos os parâmetros da bactéria não tratada foram estabelecidos para confrontar os resultados. 200ml of concentrated biomass). This mixture was stirred for 2h at 125 rpm. Then the mixture was centrifuged and washed twice with deionized water. The biomass pH was adjusted with 0.1M HCl to pH 7.0 to perform the biosorption tests. Biomass treatment was used when all parameters of untreated bacteria were established to compare the results.
Efeito da Presença de Ni(ll) na Biossorção de Co(ll) e Vice-e-Versa:  Effect of Ni (ll) Presence on Co (ll) and Vice Versa Biosorption:
A biossorção competitiva entre o Co(ll) e Ni(ll) foi investigada. Para a determinação das características da biossorção competitiva entre o Co(ll) e o Ni(ll) a concentração inicial dos metais foi de 50 mg.L"1. Os ensaios foram realizados seguindo o mesmo procedimento descrito no item 4.8.4, por exemplo, passando apenas o volume total da solução a ser de 100mL. Competitive biosorption between Co (ll) and Ni (ll) was investigated. To determine the competitive biosorption characteristics between Co (ll) and Ni (ll) the initial concentration of metals was 50 mg.L "1. The assays were performed following the same procedure described in item 4.8.4, by example, passing only the total volume of the solution to be 100mL.
Análise Quantitativa da Concentração dos Metais: Quantitative Analysis of Metal Concentration:
As concentrações residuais das espécies metálicas Co(ll) e Ni(ll) obtidas ao final dos experimentos foram determinadas por espectrofotômetro de absorção atómica (ContraAA 300) realizadas no Laboratório de Análise Química do Departamento de Química da PUC-Rio. O percentual de remoção foi calculado a partir da equação abaixo:
Figure imgf000022_0001
onde:
The residual concentrations of the metallic species Co (ll) and Ni (ll) obtained at the end of the experiments were determined by atomic absorption spectrophotometer (ContraAA 300) carried out at the Chemical Analysis Laboratory of the PUC-Rio Department of Chemistry. The removal percentage was calculated from the equation below:
Figure imgf000022_0001
Where:
Re(Me%) = Porcentagem de metal removido;  Re (Me%) = Percentage of metal removed;
Ci = concentração inicial de metal(mg.L"1); Ci = initial metal concentration (mg.L "1 );
Cf = concentração final de metal (mg.L" ) após o contato com o biossorvente. Cf = final metal concentration (mg.L " ) after contact with the biosorbent.
A capacidade de captação de Ni(ll) e Co(ll) pela biomassa R. ruberi \ determinada usando a equação 2: The uptake capacity of Ni (ll) and Co (ll) by R. ruberi \ biomass determined using equation 2:
(Co - C.W (2) (Co - C.W (2)
M onde: M Where:
qe = quantidade de íon metálico captado pela biomassa (mg.g ) no equilíbrio; C0 = concentração inicial do íon metálico (mg.L1); q e = amount of metal ion captured by biomass (mg.g) at equilibrium; C 0 = initial metal ion concentration (mg.L 1 );
Ce:= concentração do íon metálico final ou no equilíbrio (mg.L'1); C e : = final or equilibrium metal ion concentration (mg.L '1 );
V = volume da solução do íon metálico (L); V = volume of metal ion solution (L);
M = massa do biossorvente (g). M = biosorbent mass (g).
Todos os experimentos de biossorção foram realizados a temperatura ambiente (28 ±2 °C). All biosorption experiments were performed at room temperature (28 ± 2 ° C).
Resultados e Discussão: Results and discussion:
Determinação do Potencial - Estudos Eletrocinéticos:  Potential Determination - Electrokinetic Studies:
O objetivo dessas análises é determinar a carga elétrica do microorganismo R, ruber (não tratada e após tratamento com NaOH) e também da interação existente entre a bactéria (não tratada e tratada) e os metais em solução do presente estudo Co(ll) e Ni(ll). A variação do pH foi o parâmetro que avaliou a mudança da carga superficial (mV) de R. ruber e sua interação com os íons metálicos de Co(ll) e Ni (II). Esta ferramenta indica uma interação entre as espécies dos metais e os sítios de ativos da bactéria.  The purpose of these analyzes is to determine the electrical charge of the microorganism R, ruber (untreated and after NaOH treatment) and also the interaction between the bacteria (untreated and untreated) and the metals in solution of the present study Co (ll) and Ni (11). The pH variation was the parameter that evaluated the change of R. ruber surface charge (mV) and its interaction with Co (ll) and Ni (II) metal ions. This tool indicates an interaction between metal species and bacterial active sites.
A Figura 3 mostra as curvas de potencial zeta em função do pH para o R. ruber não tratada, antes e após a biossorção de Co(ll) e Ni(lll) na faixa de pH que varia entre 2,0 e 8,0. Os resultados demonstram que o ponto isoelétrico (PIE) ou o ponto de carga zero (PCZ) de R. ruber se localizou próximo ao pH 2,5. Após o PIE ou PCZ à medida que o valores do pH vai se aproximando da neutralidade o potencial zeta vai se tornando mais negativo, chegando a uma estabilização no valor da carga na faixa de pH 5,0 (-15,6 mV) a 8,0 (-15,56 mV).  Figure 3 shows the zeta potential curves as a function of pH for untreated R. ruber before and after biosorption of Co (ll) and Ni (lll) in the pH range ranging from 2.0 to 8.0. . The results demonstrate that R. ruber isoelectric point (PIE) or zero charge point (PCZ) was close to pH 2.5. After PIE or PCZ as the pH values approach neutrality the zeta potential becomes more negative, reaching a stabilization in the load value in the pH range 5.0 (-15.6 mV) at 8 .0 (-15.56 mV).
Quando partimos para a interação entre R. ruber sem tratamento e os metais, observamos uma pequena variação nos valores de potencial zeta em relação aos valores da bactéria sozinha, sem tratamento. Valores de cargas menos negativos foram visualizados entre R. ruber + Co (II) e R. ruber + Ni(ll) ao longo da faixa de pH testadas. Embora não tenha sido uma diferença significativa, isso é explicado como a ocupação dos sítios ativos da bactéria pelos íons de Co (II) e Ni(ll). When we started for the interaction between untreated R. ruber and the metals, we observed a slight variation in the potential zeta values compared to the bacteria values without treatment. Less negative charge values were visualized between R. ruber + Co (II) and R. ruber + Ni (ll) over the tested pH range. Although it was not a difference Significantly, this is explained as the occupation of the active sites of the bacteria by Co (II) and Ni (ll) ions.
Os PIE's ou PCZ's para o cobalto e níquel foram respectivamente encontrados no pH em torno de 2,8 e 2,7. As curvas traçadas nos potenciais de R. ruber mais metais apresentaram uma tendência semelhante à bactéria não tratada. Os maiores valores obtidos de eletronegatividade para a interação bactéria mais Co(ll) foram obtidos entre os pH 7,0 e 8,0 chegando a -14,44 mV.PIE ' s or PCZ ' s for cobalt and nickel were respectively found at pH around 2.8 and 2.7. The curves plotted on the potentials of R. ruber plus metals showed a similar tendency to untreated bacteria. The highest electronegativity values obtained for the interaction bacteria plus Co (ll) were obtained between pH 7.0 and 8.0 reaching -14.44 mV.
Já no caso da interação entre a bactéria mais Ni(ll) o valor mais eletronegativo também foi obtido entre pH 7,0 e 8,0 com valor de -13,38 mV. In the case of the interaction between the bacteria plus Ni (ll) the most electronegative value was also obtained between pH 7.0 and 8.0 with a value of -13.38 mV.
Os resultados obtidos são coerentes quando comparados ao artigo publicado por Cayllahua et al. (2009) quando utilizaram a bactéria R. opacus em seus estudos de biossorção com Ni(ll). Os autores obtiveram o PIE ou PCZ da bactéria em pH 3,4 aproximadamente e a maior eletronegatividade foi obtida acerca de -25 mV. Após o contato de R. opacus com Ni(ll) o PIE ou PCZ foi estabelecido no pH 3,7 aproximadamente e o maior valor de eletronegatividade foi próximo de -2mV, sendo tecnicamente "estável" na faixa de pH entre 5,0 e 6,5.  The results obtained are consistent when compared to the article published by Cayllahua et al. (2009) when they used R. opacus bacteria in their Ni biosorption studies (ll). The authors obtained the bacterial EIP or PCZ at approximately pH 3.4 and the highest electronegativity was obtained at about -25 mV. After R. opacus contact with Ni (ll) the PIE or PCZ was established at pH 3.7 approximately and the highest electronegativity value was close to -2mV, being technically "stable" in the pH range between 5.0 and 6.5.
Esses resultados confirmam que os sítios ativos da bactéria são ocupados pelos íons metálicos, fato que ocorreu nos trabalhos de outros autores (Bueno, 2007; Silva, 2010). Embora Silva (2010) não tenha conseguido estabelecer o PIE ou PCZ nos seus ensaios de eletrocinética com os metais These results confirm that the active sites of the bacteria are occupied by metal ions, a fact that occurred in the works of other authors (Bueno, 2007; Silva, 2010). Although Silva (2010) failed to establish PIE or PCZ in his electrokinetic testing with metals
Co(ll) e Cu(ll) e a bactéria R. opacus, resultados que discordam dos obtidos no nosso estudo e os resultados obtidos por Bueno (2008) que encontrou o PIE ou PCZ na biossorção de R. opacus com os íons Pb, Cr e Cu. Co (ll) and Cu (ll) and R. opacus bacteria, results that disagree with those obtained in our study and the results obtained by Bueno (2008) who found the IPP or PCZ in R. opacus biosorption with Pb ions, Cr and Cu.
Os estudos eletrocinéticos também foram realizados com a bactéria R. ruber tratada por NaOH por um período de contato de 2 horas. Os resultados foram plotados e compilados na Figura 4.  Electrokinetic studies were also performed with R. ruber bacteria treated by NaOH for a contact period of 2 hours. The results were plotted and compiled in Figure 4.
Os resultados demonstram que quando comparadas a bactéria R. ruber sem tratamento e tratada, o PIE ou PCZ se deslocou do pH próximo a 2,5 para o pH 5,4 e o valor máximo de carga eletronegativa passou de -15,6 mV para -36,48 mV no pH 8. Em termos percentuais representa um incremento de aproximadamente 134% em eletronegatividade. Sugerindo que a adsorção é de natureza física, pois a bactéria possui cargas negativas e o tratamento só favorece os sítios ativos que constituem a parede celular, os valores de remoção seriam proporcionalmente maiores em termos de remoção na biossorção dos metais. The results show that when compared to the untreated and treated R. ruber bacteria, the EIP or PCZ shifted from pH close to 2.5 to pH 5.4 and the maximum electronegative load increased from -15.6 mV to -36.48 mV at pH 8. In percentage terms it represents an increase of approximately 134% in electronegativity. Suggesting that the adsorption is physical in nature, since the bacteria have negative charges and the treatment only favors the active sites that make up the cell wall, the removal values would be proportionally higher in terms of removal in the biosorption of metals.
O potencial zeta de R. ruber mais os metais envolvidos no processo de biossorção Co(ll) e Ni(ll), apresentaram três PIE ou PCZ sendo eles para o Co(ll) respectivamente encontrados nos pHs próximos de 2,6; 4,4 e 6,5 respectivamente. Para o Ni(ll) os PIE ou PCZ foram de pHs próximos a 3,0; 4,3 e 5,6 respectivamente. E os picos de maiores valores de eletronegatividade foram de -26,6 mV para o Co(ll) e -10,2 mV para o Ni (II) em pH 8,0.  The zeta potential of R. ruber plus the metals involved in the biosorption process Co (ll) and Ni (ll) presented three PIE or PCZ, respectively for Co (ll) at pHs close to 2.6; 4.4 and 6.5 respectively. For Ni (ll) the PIE or PCZ were pH close to 3.0; 4.3 and 5.6 respectively. And the highest electronegativity peaks were -26.6 mV for Co (ll) and -10.2 mV for Ni (II) at pH 8.0.
Em estudos eletrocinéticos com os metais Pb(ll), Cu(ll) e Cr(ll) utilizando-se do biossorvente R. opacus, Bueno (2007) observou resultados semelhantes ao obtidos neste trabalho. Uma segunda reversão de carga foi obtida pela autora para os três metais do seu estudo, sendo atribuído este fato uma adsorção específica dos primeiros hidroxo-complexos: Pb(OH)+, Cu(OH)+ e Cr(OH)2+ na superfície de R. opacus. Fuerstenau e Pradip (2005), realizaram a pesquisa do potencial zeta na flotação de óxidos e silicatos minerais e apontaram este mesmo tipo de comportamento para os minerais estudados. Testes de Biossorção em Batelada: In electrokinetic studies with Pb (ll), Cu (ll) and Cr (ll) metals using R. opacus biosorbent, Bueno (2007) observed similar results to those obtained in this work. A second charge reversal was obtained by the author for the three metals of her study, which is attributed a specific adsorption of the first hydroxo-complexes: Pb (OH) + , Cu (OH) + and Cr (OH) 2+ on the surface. by R. opacus. Fuerstenau and Pradip (2005), carried out the research of zeta potential in the flotation of mineral oxides and silicates and pointed this same type of behavior to the studied minerals. Batch Biosorption Tests:
A biossorção é conhecida com uma das novas alternativas para o tratamento de efluentes, e se torna do ponto de vista ambiental interessante por trabalhar com biomassas inativas que se ligam a metais pesados em contato com solução aquosa. Esses metais podem ser posteriormente regenerados, reintroduzidos no processo ou simplesmente disposto de maneira correta em aterros industriais. No caso da biomassa, pode ser recuperada e retroalimentar o processo, nome este conhecido como dessorção.  Biosorption is known as one of the new alternatives for wastewater treatment, and is interesting from an environmental point of view for working with inactive biomasses that bind to heavy metals in contact with aqueous solution. These metals can be later regenerated, reintroduced in the process or simply disposed of correctly in industrial landfills. In the case of biomass, the process can be recovered and feedback, known as desorption.
O estudo de parâmetros essenciais para o desenvolvimento do processo de biossorção foi realizado para determinar as melhores condições na obtenção de uma maior eficiência na remoção de Co(ll) e Ni(ll) de soluções aquosas utilizando como biossorvente a bactéria R. ruber. Vale ressaltar que todos os experimentos foram realizados em escala de batelada. Para determinação dos melhores parâmetros de através de testes em batelada só foi considerada uma biomassa, R. ruber sem tratamento. The study of essential parameters for the development of the biosorption process was carried out to determine the best conditions to obtain a higher efficiency in the removal of Co (ll) and Ni (ll) from aqueous solutions using R. ruber as a biosorbent. It is noteworthy that All experiments were performed on a batch scale. For the determination of the best parameters of by batch tests only one biomass, R. ruber without treatment was considered.
Influência do pH: PH influence:
O pH é considerado dentre os parâmetros que influenciam o processo biossorção, um dos mais importantes. Pois ele tem ação determinante na especiação dos íons envolvidos e contidos em soluções aquosas, na carga dos íons e nos sítios de sorção dos diversos tipos de biomassas (Gao e Wang, 2007).  The pH is considered among the parameters that influence the biosorption process, one of the most important. For it has a determinant action in speciation of ions involved and contained in aqueous solutions, ion charge and sorption sites of the various types of biomass (Gao and Wang, 2007).
Inicialmente foram conhecidas os pontos de precipitação dos metais em estudo Co(ll) e Ni(ll), para definir em que faixa de pH seriam consideradas na determinação do parâmetro. Para o Co(ll) a faixa de pH foi de 4,0 a 9,0 com variação de 1 ,0 entre os pontos da faixa estabelecida. No caso do Ni(ll), a faixa de trabalho estabelecida do pH foi de 4,0 a 7,0 uma vez que após o pH 7,0 no caso dos dois metais em soluções já começaram a apresentar mudança de coloração, indicando precipitação dos metais em questão, como são metais muitos próximos em características físicas e químicas, ficou estabelecido que acima do pH 7 seria impossível distinguir a captação realizada pela biomassa da precipitação química.  Initially the precipitation points of the studied metals Co (ll) and Ni (ll) were known, to define in which pH range would be considered in the determination of the parameter. For Co (ll) the pH range was 4.0 to 9.0 with a variation of 1.0 between the points of the established range. In the case of Ni (ll), the established working range of pH was 4.0 to 7.0, since after pH 7.0, in the case of the two metals in solutions, they began to show color change, indicating precipitation. From the metals in question, as they are metals very close in physical and chemical characteristics, it was established that above pH 7 it would be impossible to distinguish the uptake by biomass from chemical precipitation.
A reação dos metais pesados com a biomassa em solução pode ser representada pela equação:  The reaction of heavy metals with biomass in solution can be represented by the equation:
HnB + Men+ = MeB + nH+ (3) onde: H n B + Me n + = MeB + nH + (3) where:
Me = Metal; Me = Metal;
N = Carga do metal; N = metal load;
B = Sítios ativos da biomassa. B = Active sites of biomass.
A reação acima denota que, o pH pode influenciar a biossorção dos íons metálicos pela competição entre o metal e os íons H+ pelos sítios ativos. Vários grupos funcionais, presentes na constituição da parede celular de bactérias, sendo eles carboxila, amina, hidroxila, sulfetos são altamente dependentes da sua ação em relação ao pH na configuração de suas cargas. O grupamento carboxila, por exemplo, em pH muitos baixos confere a parede celular cargas positivas, pois a variação das suas constantes de ionização foram estabelecidas em torno do pH entre 3 e 4 (Eccles e Hunt, 1986; Gardea- Torresdey et ai, 1990). The above reaction denotes that pH may influence biosorption of metal ions by competition between metal and H + ions by active. Several functional groups present in the constitution of the bacterial cell wall, being carboxyl, amine, hydroxyl, sulfides are highly dependent on their action in relation to the pH of their charge configuration. Carboxyl grouping, for example, at very low pH gives the cell wall positive charges, as the variation of its ionization constants has been established around pH between 3 and 4 (Eccles and Hunt, 1986; Gardea-Torresdey et al, 1990). ).
O incremento da captação de metal com o incremento do pH pode ser explicado usando a analogia entre a reação de hidrólise do metal e a reação entre os sítios ativos do sorvente e a espécie metálica, onde em ambas as reações, a união ao hidrogénio é rompida e os íons hidrogénio são liberados e substituídos pelo metal (Tipping, 2002; Pagnanelli et al., 2003).  The increase in metal uptake with the increase in pH can be explained using the analogy between the metal hydrolysis reaction and the reaction between the sorbent active sites and the metallic species, where in both reactions the hydrogen bond is disrupted. and hydrogen ions are released and replaced by metal (Tipping, 2002; Pagnanelli et al., 2003).
Dois aspectos importantes também devem ser considerados quando tratamos da variação do pH, o primeiro será o diagrama de especiação dos metais em questão, pois como comentado no início do tópico, a precipitação do metal pode mascarar os resultados dos estudos de biossorção. O ponto isoelétrico (PIE) ou ponto de carga zero (PCZ) da biomassa envolvida no processo (R. ruber) e da sua interação com os metais é outro aspecto de suma importância na consideração dos resultados do parâmetro pH, pois valores acima do PIE não podem ser considerados como ideais para o estabelecimento do parâmetro, por apresentarem cargas positivas, onde os sítios de ativação já foram ocupados por H+, resultando em baixas ou nenhuma captação conferida (Singh et ai, 2009; Wang et al., 2008). Two important aspects should also be considered when dealing with pH variation, the first will be the speciation diagram of the metals in question, as as commented at the beginning of the topic, metal precipitation may mask the results of biosorption studies. The isoelectric point (PIE) or zero charge point (PCZ) of the biomass involved in the process (R. ruber) and its interaction with metals is another very important aspect in considering the pH parameter results, since values above the PIE cannot be considered as ideal for setting the parameter because they have positive charges where the activation sites have already been occupied by H + resulting in low or no uptake (Singh et al, 2009; Wang et al., 2008) .
Influência do pH - Co(ll): Influence of pH - Co (ll):
A Figura 5 mostra a captação dos metais Co(ll) em função do pH. Figure 5 shows the uptake of Co (ll) metals as a function of pH.
Foi observado que os melhores resultados ocorreram para pH 6,0, onde se obteve 37,8% da espécie metálica pela biomassa R. ruber. Na figura 5 são considerados os valores de remoção (R) e captação (q) em função do pH na biossorção de Co(ll). Novamente ressaltando que o PIE ou PCZ da bactéria não tratada foi no pH de 2,5 e da bactéria R. ruber mais o Co, o PIE ou PCZ foi no pH 2,8. Portanto descartamos valores de pH abaixo de 3. Os ensaios começaram a ser estabelecidos com pH 4 por prévio conhecimento que também em pHs abaixo desse valor a bactéria rompe por pressão osmótica. It was observed that the best results occurred for pH 6.0, where 37.8% of the metallic species was obtained by R. ruber biomass. Figure 5 considers the removal (R) and uptake (q) values as a function of pH in Co (ll) biosorption. Again emphasizing that the PIE or PCZ of untreated bacteria was at pH 2.5 and R. ruber bacteria plus Co, the PIE or PCZ was at pH 2.8. Therefore we discard pH values below 3. Began to be established at pH 4 by previous knowledge that also at pHs below this value the bacteria ruptures by osmotic pressure.
Observa-se que no pH 4,0 a remoção e a captação são muito baixas, entre os pH 5,0 e 6,0 os valores de remoção e captação foram idênticos 37,8% e18,9mg.g~1 respectivamente. O valor considerado como melhor parâmetro de remoção foi o pH 6,0 pois se aproxima mais da neutralidade. It is observed that at pH 4.0 removal and uptake are very low, between pH 5.0 and 6.0 the removal and uptake values were identical 37.8% e18.9mg.g ~ 1 respectively. The value considered as the best removal parameter was pH 6.0 as it is closer to neutrality.
Liu et al. (2010) no seu estudo de biossorção com os metais cobalto e cádmio a partir da bactéria Pseudomonas fluorescens, encontrou o pH ideal para o Co no valor de 6,0 mas como a determinação do pH foi compartilhada com o outro metal cádmio que obteve melhor resultado em torno de 5,5, ficou estabelecido como melhor padrão o pH 5,5. Já Esmaeili et al. (2007) em estudo de biossorção usando Sargassum sp. como biomassa e os metais cobalto, cobre e níquel, encontram como pH ideal para o níquel e cobalto 7,0. Silva (2010) em sua dissertação Remoção de Cu e Co contidos em Soluções Aquosas por Biossorção, utilizou a biomassa R. opacus como biossorvente, apesar de ter considerado a variável bactéria tratada com NaOH o ideal para o estabelecimento dos melhores parâmetros no processo, a bactéria não tratada também foi testada e o resultado foi semelhante, sendo o pH ideal foi 7,0 concordando com Esmaeili et a/.(2007), embora sejam biomassas completamente distintas. Mulaba-Bafubiandi et al. (2009) no trabalho intitulado Biossorção de cobalto e cobre de soluções hidrometalúrgicas mediados por Pseudomona spp. obtiveram o mesmo resultado do nosso trabalho em relação ao metal Co(ll) no parâmetro pH.  Liu et al. (2010) in their biosorption study with cobalt and cadmium metals from the bacterium Pseudomonas fluorescens, found the optimum pH for Co at 6.0 but how the pH determination was shared with the other cadmium metal that obtained better around 5.5, pH 5.5 was established as the best standard. Esmaeili et al. (2007) in a biosorption study using Sargassum sp. as biomass and cobalt, copper and nickel metals, they find the ideal pH for nickel and cobalt 7.0. Silva (2010) in his dissertation Removal of Cu and Co contained in Aqueous Solutions by Biosorption, used R. opacus biomass as a biosorbent, despite having considered the NaOH-treated bacterium variable the ideal for the establishment of the best parameters in the process. Untreated bacteria was also tested and the result was similar and the ideal pH was 7.0 in agreement with Esmaeili et al. (2007), although they are completely distinct biomasses. Mulaba-Bafubiandi et al. (2009) in the paper entitled Cobalt and copper biosorption of hydrometallurgical solutions mediated by Pseudomona spp. obtained the same result of our work in relation to the metal Co (ll) in the pH parameter.
Influência do pH - Ni(ll) Influence of pH - Ni (ll)
A Figura 6 demonstra todos os resultados de biossorção obtidos no parâmetro pH, onde a linha azul se refere aos valores de remoção e a linha vermelha refere-se aos valores de captação.  Figure 6 shows all biosorption results obtained in the pH parameter, where the blue line refers to the removal values and the red line refers to the uptake values.
O PIE ou PCZ da bactéria não tratada mais Ni foi obtido no pH 2,7. O melhor resultado de biossorção para o parâmetro pH foi obtido no pH 7,0, mas como foi observado visivelmente o início de processo de precipitação no ajuste do pH da solução, consideramos o pH 6,0 como melhor resultado de remoção e captação de 27% e 13,5 mg.g"1. Considerando que são metais de proximidade química extrema o valor do pH iguais para os dois metais se torna coerente em relação à biossorção de R. ruber. EIP or PCZ of untreated bacteria plus Ni was obtained at pH 2.7. The best biosorption result for the pH parameter was obtained at pH 7.0, but as the beginning of the precipitation process was visibly observed. In adjusting the pH of the solution, we considered pH 6.0 as the best result of removal and uptake of 27% and 13.5 mg.g "1. Considering that metals of extreme chemical proximity are the same pH value for both metals. becomes consistent with R. ruber biosorption.
Segundo Cayllahua et al. (2009) em seus estudos de biossorção com a bactéria R. opacus em relação à Ni(ll), foram utilizados 40 mg.L"1 de metal e obteve como melhor parâmetro pH 5,0 discordando dos resultados obtidos em nossos experimentos. Também realizando experimentos de biossorção com a bactéria Bacillus cereus na remoção de Ni(ll) o pH considerado como melhor parâmetro após testes foi de 6,5, mais um resultado que difere do presente trabalho (Zang et al., 2010). According to Cayllahua et al. (2009) in their biosorption studies with the R. opacus bacterium in relation to Ni (ll), 40 mg.L "1 of metal were used and obtained as the best parameter pH 5.0 disagreeing with the results obtained in our experiments. By performing biosorption experiments with Bacillus cereus bacteria on Ni (ll) removal, the pH considered as the best parameter after testing was 6.5, another result that differs from the present study (Zang et al., 2010).
Nos estudos de biorremediação de Pb(ll) e Ni(ll) com células bacterianas vivas e inativas com Pseudomonas aeruginosa onde o melhor resultado de remoção no pH foi 7,0 para o Ni(ll) (Gabr et al., 2008). Suazo- Madrid et al. (2010) em experimentos de biossorção com íons metálico de Ni(ll) o pH ideal encontrado foi 7,5 onde o biossorvente foi a levedura Rhodotorula glutinis.  In Pb (ll) and Ni (ll) bioremediation studies with live and inactive bacterial cells with Pseudomonas aeruginosa where the best pH removal result was 7.0 for Ni (ll) (Gabr et al., 2008). Swazo-Madrid et al. (2010) in Ni (ll) metal ion biosorption experiments the ideal pH found was 7.5 where the biosorbent was the yeast Rhodotorula glutinis.
No estabelecimento das próximas etapas da biossorção entre R. ruber e os metais Co(ll) e Ni(ll) firmo-se o pH 6,0.  In the establishment of the next stages of biosorption between R. ruber and the metals Co (ll) and Ni (ll) pH 6.0 was established.
Efeito da Concentração de R. ruber: Effect of R. ruber Concentration:
O parâmetro da concentração de biossorvente R. ruber na taxa inicial de captação dos metais Co(ll) e Ni (II). A concentração bacteriana foi variada de 1 ,0 a 5,0 g.L"1 para determinar o efeito da concentração do microorganismo na taxa inicial de sorção. The R. ruber biosorbent concentration parameter at the initial uptake rate of Co (ll) and Ni (II) metals. The bacterial concentration was varied from 1.0 to 5.0 gL "1 to determine the effect of the microorganism concentration on the initial sorption rate.
Efeito da Concentração de R. ruber- Co(ll): Effect of Concentration of R. ruber-Co (ll):
Na Figura 7 são demonstrados os resultados de remoção representados pela linha azul e os resultados de captação foram plotados na linha vermelha. O efeito da concentração do biossorvente é considerado um parâmetro importante para o estabelecimento das melhores condições de biossorção. Partindo do ponto de vista lógico que quanto maior a quantidade do biossorvente em solução, teoricamente, maior seria a remoção e captação dos íons metálicos envolvidos no processo. Mas esta lógica se confirma em alguns casos e em outros não é comprovada. Figure 7 shows the removal results represented by the blue line and the capture results were plotted on the red line. The effect of biosorbent concentration is considered an important parameter for establishing the best biosorption conditions. From the logical point of view, the larger the amount of biosorbent in solution, theoretically, the greater the removal and uptake of metal ions involved in the process. But this logic is confirmed in some cases and in others is not proven.
Segundo a Figura 7 que demonstra os dados da concentração de R. ruber em relação à concentração inicial de Co(ll) (50 mg.L"1 ou ppm), foi visualizado um incremento na remoção de Co(ll) nas concentrações de 1 ,0 a 3 g/L"1, onde se chegou ao máximo valor 30%. Isto se dá pelo aumento de área superficial de adsorção proporcionada pela quantidade de biossorvente disponibilizado em solução e consequentemente maior quantidade de sítios ativos disponíveis para que ocorra o processo de sorção, este fato também foi observado por Bueno (2007). According to Figure 7 showing the data of R. ruber concentration in relation to the initial concentration of Co (ll) (50 mg.L "1 or ppm), an increase in the removal of Co (ll) at concentrations of 1 , 0 to 3 g / L "1 , where the maximum value has been reached 30%. This is due to the increase in surface area of adsorption provided by the amount of biosorbent available in solution and consequently the largest amount of active sites available for the sorption process to occur, this fact was also observed by Bueno (2007).
Valores maiores da concentração de R. ruber (4,0; 4,5 e 5,0 g.L"1) apresentaram resultados de remoção e captação decrescentes. Sendo um dos fatores que explicam este acontecimento a formação de agregados durante a biossorção, pois a concentração de biomassa encontra-se elevada em solução, diminuindo a área de adsorção, fato confirmado pelos autores Ekmekyapar et a/. (2006); Bueno (2007) e Silva (2010). Higher values of R. ruber concentration (4.0, 4.5 and 5.0 gL "1 ) showed decreasing removal and uptake results. One of the factors that explain this event is the formation of aggregates during biosorption, since Biomass concentration is high in solution, decreasing the adsorption area, a fact confirmed by the authors Ekmekyapar et al. (2006), Bueno (2007) and Silva (2010).
Mesmo estabelecendo o parâmetro da concentração de biomassa R. opacus com a bactéria tratada por NaOH nos trabalhos de biossorção com Co(ll) os resultados obtidos por Silva (2010) são condizentes com os apresentados neste trabalho.  Even establishing the R. opacus biomass concentration parameter with NaOH-treated bacteria in Co (ll) biosorption studies, the results obtained by Silva (2010) are consistent with those presented in this work.
Efeito da Concentração de R. ruber - Ni(ll):  Effect of R. ruber - Ni (ll) Concentration:
A Figura 8 demonstra os respectivos dados de remoção (linha azul) e captação (linha vermelha) do biossorvente R. ruber em relação ao íons metálicos de Ni(ll).  Figure 8 shows the respective removal data (blue line) and uptake (red line) of the R. ruber biosorbent in relation to Ni (ll) metal ions.
Os dados demonstram muita semelhança em comportamento em relação aos obtidos pelo metal Co(ll) mais uma vez fazendo inferência da proximidade de propriedades químicas existentes entre os dois metais. Existe um incremento na remoção e maiores taxas de captação na faixa de concentração da biomassa R. ruber que vai 1 ,0 a 3,0 g.L-1 quando se chega ao pico de remoção 28%. Quando a um incremento na biomassa, maior a área superficial de adsorção e mais sítios de ativação estão disponíveis, Bueno (2007). The data show a great similarity in behavior in relation to those obtained by the metal Co (ll) once again making inferences of the proximity of existing chemical properties between the two metals. There is an increase in removal and higher uptake rates in the R. ruber biomass concentration range from 1.0 to 3.0 gL-1 when the removal peak reaches 28%. When an increase in biomass, the larger the area adsorption surface and more activation sites are available, Bueno (2007).
Valores de concentração de biomassa acima entre 4,0; 4,5 e 5,0 g.L-1 de R. ruber apresentaram-se de forma decrescente em relação à concentração inicial do metal Ni(ll), fato observado para o metal Co(ll) neste presente estudo. Demais autores também observaram este comportamento, sendo atribuído à agregação da biomassa quando se encontra em altas concentrações em solução diminuindo por consequência a área superficial de adsorção (Ekmekyapar et a/.(2006); Bueno (2007) e Silva (2010)). Outra observação a ser esclarecida é de que os valores de captação baixam proporcionalmente em relação à quantidade de R. ruber, pois mesmo apresentando mais sítios ativos em função do aumento de biossorvente para estabelecimento da biossorção, estes se encontram insaturados (Bueno, 2007).  Biomass concentration values above 4.0; 4.5 and 5.0 g.L-1 of R. ruber were decreasing in relation to the initial concentration of Ni (ll) metal, a fact observed for Co (ll) metal in this study. Other authors also observed this behavior, being attributed to the biomass aggregation when it is in high concentrations in solution, consequently decreasing the adsorption surface area (Ekmekyapar et al. (2006); Bueno (2007) and Silva (2010)). Another observation to be clarified is that the uptake values decrease proportionally in relation to the amount of R. ruber, because even presenting more active sites due to the increase of biosorbent to establish the biosorption, these are unsaturated (Bueno, 2007).
Os resultados discordam dos apresentados por Cayllahua (2008) para o metal Ni(ll) utilizando o biossorvente R. opacus o melhor resultado de biossorção de concentração da biomassa foi 5g.L"1, obtendo uma remoção da ordem de 54%. The results disagree with those presented by Cayllahua (2008) for Ni (ll) metal using R. opacus biosorbent. The best biomass concentration biosorption result was 5g.L "1 , obtaining 54% removal.
Para o estabelecimento das próximas etapas do processo de biossorção ficou fixada a concentração da biomassa R. ruber na remoção dos íons metálicos Co (II) e Ni(ll) o valor de 3,0 g.L"1. In order to establish the next steps of the biosorption process, the concentration of R. ruber biomass in the removal of Co (II) and Ni (ll) metal ions was fixed at 3.0 gL "1 .
Efeito da Concentração Inicial de Metal: Initial Metal Concentration Effect:
Nesta etapa da biossorção foram testadas concentrações metálicas dos íons Co(ll) e Ni(ll) nas proporções de 5 mg.L"1, 10 mg.L"1, 15 mg.L" , 30 mg.L"1, 50 mg.L"1 e 75 mg.L"1 sendo o pH ajustado para 6,0 no caso dos dois metais e também a concentração da biomassa fixada em 3,0 g.L"1. Efeito da Concentração Inicial de Metal - Co(ll): In this biosorption step, metallic concentrations of Co (ll) and Ni (ll) ions were tested in the proportions of 5 mg.L "1 , 10 mg.L " 1 , 15 mg.L ", 30 mg.L " 1,50 mg.L "1 and 75 mg.L " 1 being the pH adjusted to 6.0 for both metals and also the biomass concentration set at 3.0 gL "1. Effect of Initial Metal - Co (ll Concentration) ):
Os resultados obtidos nos ensaios deste parâmetro foram plotados na figura 9 abaixo onde são descritos os dados de remoção (linha azul) e os de captação (linha vermelha).  The results obtained in the tests of this parameter were plotted in figure 9 below where the removal data (blue line) and the capture data (red line) are described.
A concentração inicial do metal também é importante parâmetro nos estudos de biossorção, pois é dessa maneira que conseguimos aproximar mais os trabalhos experimentais em laboratório em relação a uma situação real, em contaminações de recursos naturais não conseguimos encontrar um único elemento e as concentrações podem ser as mais variadas possíveis. Initial metal concentration is also an important parameter in biosorption studies, as this is how we can approximate But experimental laboratory work in relation to a real situation, in contamination of natural resources can not find a single element and the concentrations can be as varied as possible.
Em relação à variação da concentração inicial do metal Co(ll) por R. ruber, podemos observar que a maior remoção foi obtida na concentração de 5 mg.L"1 em torno de 60%. A partir daí os valores de remoção começaram a decrescer de acordo com o aumento da concentração do íon metálico. Regarding the variation of the initial concentration of Co (ll) metal by R. ruber, we can observe that the highest removal was obtained at a concentration of 5 mg.L "1 around 60%. From that point on, the removal values began to increase. decrease as the metal ion concentration increases.
Considerando o valor com maior remoção muito baixo em termos de concentração metálica, porém com uma remoção razoável em termos de estabelecimento de parâmetros, não foi adotado valor de 5 mg.L"1, mesmo valor estabelecido para o metal Co(ll) em biossorção por R. opacus (Silva, 2010). Considering the value with the highest removal very low in terms of metal concentration, but with a reasonable removal in terms of setting parameters, a value of 5 mg.L "1 was not adopted, the same value established for the biosorption Co (ll) metal. by R. opacus (Silva, 2010).
Como melhor parâmetro de concentração de metal, elegeu-se o valor de 30 mg.L"1, por ser uma concentração metálica mais próxima do que pode ocorrer em termos de contaminação em situação real, apresentou valor de remoção próximo a 45%. As the best metal concentration parameter, 30 mg.L "1 was chosen, since it is a metal concentration closer to what can occur in terms of contamination in the real situation, with removal value close to 45%.
Efeito da Concentração Inicial de Metal - Ni(ll): Effect of Initial Metal Concentration - Ni (ll):
Na Figura 10 foram plotados os dados de remoção (linha azul) e captação (linha vermelha) na determinação da concentração inicial do metal Ni(ll) por processo de biossorção mediado pela bactéria R. ruber.  In Figure 10 the removal (blue line) and uptake (red line) data were plotted to determine the initial concentration of Ni (ll) metal by R. ruber mediated biosorption process.
Em se falando do parâmetro concentração inicial frente ao íon metálico Ni(ll) por R. ruber foi demonstrado um comportamento diferente do apresentado pelo Co(ll). Apareceram dois picos de remoção na variação estudada, na concentração 5 mg.L"1 a remoção foi de um pouco mais de 36% e o segundo pico foi sinalizado na concentração de 30 mg.L"1 com a remoção de maior expressão em termos percentuais, se aproximando de 42%. O que favoreceu também a escolha da concentração metálica de 30 mg.L"1 para os dois metais do presente estudo. A partir desse parâmetro puderam ser estabelecidos os estudos da cinética das reações. Foram confeccionadas as isotermas de adsorção quererão descritas após os parâmetros de biossorção. Para os metais Co(ll) e Ni(ll) tratados por biossorção com a bactéria R. ruber ficam fixados os valores de concentração inicial do metal 30 mg.L"1. Speaking of the initial concentration parameter against the metallic ion Ni (ll) by R. ruber, a behavior different from that presented by Co (ll) was demonstrated. Two removal peaks appeared in the variation studied, at the concentration 5 mg.L "1 the removal was a little over 36% and the second peak was signaled at the concentration of 30 mg.L " 1 with the highest expression removal. percentages, approaching 42%. This also favored the choice of metallic concentration of 30 mg.L "1 for the two metals of the present study. From this parameter could be established the studies of reaction kinetics. The adsorption isotherms will be described after the parameters of biosorption. For metals Co (ll) and Ni (ll) treated by biosorption with R. ruber bacteria, the initial concentration values of the metal 30 mg.L "1 are fixed.
Efeito do Tempo de Contato: Contact Time Effect:
O tempo de contato é um dos parâmetros da biossorção mais importantes, pois é nele que definimos em quanto tempo se processa a cinética da reação. Em termos de processos industriais ou tratamento de efluentes, o caso do nosso objeto de estudo, é um dos parâmetros de otimização. Tempo é sem dúvida um dos maiores vilões em se considerando custo e gasto de energia na área de processos.  The contact time is one of the most important biosorption parameters, because it is where we define how long the reaction kinetics is processed. In terms of industrial processes or wastewater treatment, the case of our object of study is one of the optimization parameters. Time is undoubtedly one of the biggest villains in considering cost and energy expenditure in the process area.
Efeito do Tempo de Contato - Co(ll): Contact Time Effect - Co (ll):
A Figura 1 1 revela dos dados do tempo de contato na biossorção dos íons metálicos Co(ll) mediado por R. ruber, linha azul (remoção) e linha vermelha (captação).  Figure 11 shows the contact time data for R. ruber-mediated Co (ll) metal biosorption, blue line (removal) and red line (uptake).
Os resultados são bem claros e demonstram que a cinética da reação ocorre nos primeiros 30 minutos do contato do metal Co(ll) com o biossorvente. A cinética pode-se dizer que ocorre em quatro fases. A primeira se dá em um intervalo de 0 a 15 minutos onde não ocorre grande representação em termos de remoção. A partir de 15 a 20 minutos acontecendo um incremento bastante significativo na remoção, portanto sugere-se que a maioria das reações do processo de biossorção se sucedeu nesta faixa. A partir dos 30 minutos até 150 minutos o incremento que ocorre na remoção não é considerado significativo, ou até mesmo pode ser atribuído a falhas laboratoriais no preparo das amostras ou erros de leituras ocorrentes devido à sensibilidade do aparelho de análises na absorção atómica. A quarta fase se considerada após o tempo de contato de 150 até 180 minutos, que é quando começa ocorrer um decréscimo na remoção.  The results are very clear and show that the reaction kinetics occur within the first 30 minutes of the contact of Co (ll) metal with the biosorbent. Kinetics can be said to occur in four phases. The first occurs in an interval of 0 to 15 minutes where there is no major representation in terms of removal. From 15 to 20 minutes a very significant increase in removal occurs, therefore it is suggested that most reactions of the biosorption process occurred in this range. From 30 minutes to 150 minutes the increment that occurs in the removal is not considered significant, or can even be attributed to laboratory failures in sample preparation or readout errors due to the sensitivity of the analyzer to atomic absorption. The fourth phase is considered after the contact time of 150 to 180 minutes, which is when a decrease in removal begins.
Fato que também ocorreu no trabalho realizado por Yamaura et al. (2008) embora tenham trabalhado com Ni(ll) e bagaço de cana-de-açúcar como biossorvente, a curva de remoção a partir dos 50 minutos de tempo de contato começou apresentar decréscimo. Foi levantada como hipótese pelos autores a possibilidade de competição pelos sítios ativos por outros íons contidos em solução, como por exemplo, Na+ do NaOH adicionado para ajuste do pH da solução. This fact also occurred in the work done by Yamaura et al. (2008) although they worked with Ni (ll) and sugarcane bagasse as biosorbent, the removal curve after 50 minutes of contact time began to decrease. The authors hypothesized the possibility of competition for the active sites for other ions. contained in solution, such as Na + NaOH added to adjust the pH of the solution.
Em trabalho de Silva (2010), os resultados utilizando a bactéria R. opacus na remoção e captação de íons de Co(ll) em condições de temperatura ambiente, 3,0 g.L1 de biossorvente, pH 7,0 da solução e agitação de 125 rpm, sugere duas etapas de cinética uma muito rápida que ocorre no primeiro minuto de contato e com grande incremento de remoção e a segunda muito menos significativa em termos percentuais mais atingindo a máxima remoção aos 240 minutos. Bhatnagar et al. (2010) utilizou casca de limão como biossorvente na remoção de cobalto presente em solução aquosa e sinalizaram o mesmo observado pelo autor acima, onde obtiveram resultados de 50% de remoção no tempo de 2,5 minutos e o equilíbrio foi atingido com sete horas de tempo de contato. Liu et al. (2010) usando Pseudomonas fluorences na biossorção de cobalto e cádmio, observaram duas etapas na cinética do processo concordando com os resultados obtidos pelos demais autores citados, o equilíbrio foi alcançado com 60 minutos. In a study by Silva (2010), the results using R. opacus bacteria in the removal and uptake of Co (ll) ions under ambient temperature, 3.0 gL 1 of biosorbent, pH 7.0 of the solution and agitation of 125 rpm, suggests two kinetics steps one very fast that occurs in the first minute of contact and with great removal increment and the second much less significant in percentage terms reaching the maximum removal at 240 minutes. Bhatnagar et al. (2010) used lemon peel as a biosorbent in the removal of cobalt present in aqueous solution and signaled the same observed by the author above, where they obtained 50% removal results in 2.5 minutes and the equilibrium was reached with seven hours. contact time. Liu et al. (2010) using Pseudomonas fluorences in cobalt and cadmium biosorption, observed two steps in the process kinetics, agreeing with the results obtained by the other authors mentioned, the equilibrium was reached with 60 minutes.
Efeito do Tempo de Contato - Ni(ll): Contact Time Effect - Ni (ll):
A Figura 12 apresenta os resultados de remoção (linha azul) e captação (linha vermelha).  Figure 12 presents the removal (blue line) and uptake (red line) results.
A cinética da reação na biossorção de R. ruber com o íon metálico Ni(ll) ocorre em duas etapas. A etapa que acontece nos 30 primeiros minutos do processo é a mais representativo pois nela o acréscimo da remoção é configurado. Na segunda etapa que se dá após os 30 minutos é a de equilíbrio do processo, remoção e captação se estabilizam de maneira coerente e a diferença entre os pontos não é considerada significativa.  The reaction kinetics in the reaction of R. ruber biosorption with the metallic ion Ni (ll) occurs in two stages. The step that happens in the first 30 minutes of the process is the most representative because in it the extra removal is configured. In the second step after 30 minutes is the process equilibrium, removal and capture stabilize consistently and the difference between the points is not considered significant.
Os resultados obtidos no presente estudo em termos de comportamento da curva concordam com Cayllahua et al. (2009) quando estudou a biossorção de Ni(ll) por R. opacus. Os autores atribuíram também duas etapas nos primeiros 30 minutos, tal como, aconteceu em nossos experimentos. Monteiro et ai (2008) nos seus estudos de adsorção de níquel por fibra de coco verde obtiveram resultados de equilíbrio cinético nos cinco primeiros minutos de contato. Ressaltando que utilizaram a concentração de metal de 0,1 g.L'1 e concentração de biossorvente de 50 mg.L1. The results obtained in the present study in terms of curve behavior agree with Cayllahua et al. (2009) when he studied Ni (ll) biosorption by R. opacus. The authors also assigned two steps in the first 30 minutes, as happened in our experiments. Monteiro et al (2008) in their studies of nickel adsorption by green coconut fiber obtained kinetic equilibrium results in the first five minutes of contact. Noting that they used the metal concentration of 0.1 gL '1 and biosorbent concentration of 50 mg.L 1 .
Nos estudos de remoção de Ni(ll) utilizando bagaço de cana-de- açúcar a máxima remoção foi de 31% nos primeiros vinte minutos de contato. Nas condições de 20 mg.L"1 de Ni(ll), 50 mg de bagaço de cana-de-açúcar triturado por litro, pH 6,4 e 300 rpm de agitação (Yamaura, 2008). In Ni (ll) removal studies using sugarcane bagasse the maximum removal was 31% in the first twenty minutes of contact. Under the conditions of 20 mg.L "1 Ni (ll), 50 mg of crushed sugarcane bagasse per liter, pH 6.4 and 300 rpm stirring (Yamaura, 2008).
Os equilíbrios da cinética dos processos de biossorção são totalmente influenciados por aspectos como, o tipo de biossorvente (números e de grupos funcionais), tamanho e a forma do biossorvente, estado fisiológico da biomassa e o metal envolvido no processo (Padmavathy et ai, 2003).  The equilibrium of biosorption process kinetics are totally influenced by aspects such as biosorbent type (numbers and functional groups), biosorbent size and shape, physiological state of biomass and the metal involved in the process (Padmavathy et al, 2003 ).
Efeito da Temperatura: Temperature Effect:
A temperatura é o parâmetro de avaliação da biossorção que analisa vários aspectos termodinâmicos do processo. Através da temperatura vários aspectos da biossorção podem ser favorecidos ou desfavorecidos. Desta forma, os experimentos realizados no item visam otimizar o processo de biossorção no estudo do tratamento de soluções aquosas contendo Co(ll) e Ni(ll).  Temperature is the biosorption evaluation parameter that analyzes various thermodynamic aspects of the process. Through temperature various aspects of biosorption may be favored or disadvantaged. Thus, the experiments performed in the item aim to optimize the biosorption process in the study of the treatment of aqueous solutions containing Co (ll) and Ni (ll).
Efeito da Temperatura - Co(ll): Temperature Effect - Co (ll):
A Figura 13 demonstra os dados de energia de ativação em relação ao tempo na variação do tempo. A linha azul se refere aos resultados obtidos na temperatura de 25° C ou 298° K, a linha vermelha corresponde à temperatura de 35° C ou 308° K e a linha verde representa a temperatura 45° C ou 308° K na remoção de Co(ll) por R. ruber.  Figure 13 shows the activation energy data over time over time. The blue line refers to the results obtained at 25 ° C or 298 ° K, the red line corresponds to the temperature of 35 ° C or 308 ° K and the green line represents the temperature 45 ° C or 308 ° K when removing Co (11) by R. ruber.
De acordo com a Figura 14, a temperatura de 25° C ou 298° K apresenta a sua máxima variação de energia de ativação entre 15 e 30 minutos de contato (próximo a 0,115 KJ.g" ), já as temperatura de 35° C ou 308° K e 45° C ou 318° K já praticamente estabilizam os seus valores de energia de ativação na primeira leitura realizada aos 15 minutos, portanto a variação máxima de energia de ativação ocorreu antes de 15 minutos. O importante é destacar que no tempo de 30 minutos estabelecido como o parâmetro ótimo de biossorção foi verificado que a temperatura de 45° C ou 318° K (aproximadamente 0,120 KJ. g"1). Porém essa energia de ativação, na temperatura de 45° C ou 298° K, não se mantém estável ao longo do tempo de avaliação, diminui e chega a valores sem diferença significativa à temperatura de 35° C ou 308° K. According to Figure 14, the temperature of 25 ° C or 298 ° K shows its maximum activation energy range between 15 and 30 minutes of contact (close to 0.115 KJ.g " ), while temperatures of 35 ° C or 308 ° K and 45 ° C or 318 ° K already practically stabilize their activation energy values at the first reading taken at 15 minutes, so the maximum activation energy variation occurred before 15 minutes. The important thing to note is that in the 30-minute time period established as the optimal biosorption parameter it was found that the temperature of 45 ° C or 318 ° K (approximately 0.120 KJ. G "1 ). ° C or 298 ° K, does not remain stable over the evaluation time, decreases and reaches values without significant difference at a temperature of 35 ° C or 308 ° K.
A temperatura de 35° C ou 308° K foi a que se manteve mais estável ao longo do tempo (valor varia entre 0,105 e 0,110 KJ.g"1) de avaliação decrescendo a partir de 120 minutos e se tornando sem diferença significativa em relação à 45° C ou 318° K(0,105 KJ.g"1). A temperatura de 25° C ou 298° K apresentou no tempo de 30 minutos foi próximo a 0,115 KJ.g"1 e manteve valores de energia de ativação dentre os mais altos entre as temperaturas avaliadas ao longo do tempo, apresentou decréscimo a partir de 120 minutos mas fechou o tempo de 180 minutos com valor superior as demais temperaturas. The temperature of 35 ° C or 308 ° K was the most stable over time (value ranges from 0.105 to 0.110 KJ.g "1 ) of evaluation decreasing from 120 minutes and becoming without significant difference from at 45 ° C or 318 ° K (0.105 KJ.g "1 ). The temperature of 25 ° C or 298 ° K presented within 30 minutes was close to 0.115 KJ.g "1 and maintained activation energy values among the highest among the temperatures evaluated over time, decreased from 120 minutes but closed the time of 180 minutes higher than the other temperatures.
Para finalizar o parâmetro do efeito de temperatura não só consideramos como avaliação a energia de ativação mais o valor de remoção e, portanto, a temperatura de 25° C ou 298° K que apresentou resultado de remoção, um pouco acima de 30%, foi considerado o melhor parâmetro de biossorção.  In order to finalize the temperature effect parameter, we not only considered the activation energy plus the removal value as an evaluation and, therefore, the temperature of 25 ° C or 298 ° K that showed a removal result, slightly above 30%, was evaluated. considered the best biosorption parameter.
Efeito da Temperatura - Ni(ll)  Temperature Effect - Ni (ll)
Na Figura 14 são apresentados os resultados em forma de gráficos onde a linha verde se refere à temperatura de 45° C ou 318° K, a linha vermelha representa 35° C ou 308° K e a linha azul faz menção a temperatura de 25° C ou 298° K na remoção de Ni(ll) pela bactéria R. ruber.  Figure 14 presents the results in graphical form where the green line refers to the temperature of 45 ° C or 318 ° K, the red line represents 35 ° C or 308 ° K and the blue line refers to the temperature of 25 ° C. C or 298 ° K in Ni (ll) removal by R. ruber bacteria.
A temperatura de 45° C ou 318° K apresentou o maior valor de energia de ativação dentre as testadas. O máximo valor da Ea foi apresentado já aos 15 minutos, primeiro ponto de avaliação do parâmetro, daí por diante a Ea começou a decrescer de maneira constante chegando ao último ponto do tempo de avaliação se igualou a temperatura de 35° C ou 308° K. O valor da energia de ativação obteve seu ápice de valor próximo a 0,113 KJ.g"1. Como ocorreu com o Co(ll) para o Ni(ll) a temperatura de 35° C ou 308° K foi a que apresentou uma maior regularidade na energia de ativação ao longo do tempo (variação entre 0, 103 a 0,106 KJ.g"1 aproximadamente). E na temperatura de 25° C ou 298° K também ocorreu similaridade quando comparamos com o metal Co(ll) a maior variação da energia de ativação ocorreu entre 15 e 30 minutos, tendo o pico no valor da energia de ativação a 0,108 KJ.g"1. Após esse pico, a Ea começou a decrescer e obteve o menor valor das energias testadas no tempo de 180 minutos (0,098 KJ.g"1 aproximadamente). The temperature of 45 ° C or 318 ° K presented the highest activation energy value among those tested. The maximum value of Ea was presented at 15 minutes, the first point of evaluation of the parameter, thereafter Ea began to decrease steadily reaching the last point of evaluation time equaled the temperature of 35 ° C or 308 ° K. The value of the activation energy reached its apex near 0.131 KJ.g "1 . As with Co (ll) for Ni (ll) the temperature of 35 ° C or 308 ° K showed the highest activation energy regularity over time (range 0.103 to 0.106 KJ.g "1 approximately). And at the temperature of 25 ° C or 298 ° K also similarity occurred when comparing with the metal Co (ll) the largest variation of the activation energy occurred between 15 and 30 minutes, with the peak of the energy of activation at 0.108 KJ.g "1 . After this peak, Ea began to decrease and obtained the lowest value of the energies tested in the time of 180 minutes (approximately 0.098 KJ.g "1 ).
Tão igualmente realizado com o metal Co(ll) não foi só considerado o valor da Ea para estabelecer o melhor valor de temperatura na biossorção, o valor da remoção também foi considerado e chegou-se a conclusão de que a melhor temperatura foi a de 25° C ou 298° K tendo valor de remoção próximo a 26%, configurando assim uma reação endotérmica.Os resultados apresentados neste tópico são condizentes com os apresentados por Cayllahua et ai (2009).  So also with Co (ll) was not only considered the value of Ea to establish the best biosorption temperature value, the removal value was also considered and it was concluded that the best temperature was 25 ° C. ° C or 298 ° K having removal value close to 26%, thus constituting an endothermic reaction. The results presented in this topic are consistent with those presented by Cayllahua et al (2009).
Fica estabelecido que para os metais Co(ll) e Ni(ll) na remoção de soluções aquosas usando com biossorvente a bactéria R. ruber foi de 25° C ou 298° K.  It has been established that for Co (ll) and Ni (ll) metals in the removal of aqueous solutions using biosorbent R. ruber bacteria was 25 ° C or 298 ° K.
Cinética de Biossorção: Biosorption Kinetics:
Cinética de Biossorção - Co(ll):  Biosorption Kinetics - Co (ll):
As Figuras 15 e 16 demonstram os modelos cinéticos propostos para avaliar a biossorção de R. ruber para o tratamento de soluções aquosas contendo o metal pesado Co(ll).  Figures 15 and 16 demonstrate the proposed kinetic models to evaluate R. ruber biosorption for the treatment of aqueous solutions containing heavy metal Co (ll).
Nos estudos de cinética das reações que envolvem o processo de biossorção dos íons de Co(ll) foram utilizados dois modelos de ajuste o de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens. No caso dos estudos da presente invenção, o modelo que melhor se ajustou foi o de pseudo-segunda ordem onde o R2 foi de 0,9687, o modelo de pseudo-primeira ordem também apresentou um bom ajuste com R2 de 0,9296. Em geral trabalhos com materiais biossorventes se ajustam melhor a modelos cinéticos de pseudo-segunda ordem. Bhatnagar et ai (2010) no trabalho em remoção de cobalto contido em soluções aquosas pelo biossorvente casca de limão se ajustou melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem com R2 de 0,9903. In the kinetics studies of the reactions involving the Co (ll) biosorption process, two models of pseudo-first and pseudo-second orders were used. In the case of the studies of the present invention, the best-fit model was the pseudo-second order where R 2 was 0.9687, the pseudo-first order model also showed a good fit with R 2 of 0.9296. . In general work with biosorbent materials fits better with pseudo-second order kinetic models. Bhatnagar et al (2010) in their work on removing cobalt contained in aqueous solutions by the lemon peel biosorbent fit the pseudo second-order model with R 2 of 0.9903.
Já no estudo proposto por Lui et al. (2010) na utilização da bactéria Pseudomonas fluorescens tratamento de soluções contendo Co(ll) e Cd(ll) também o modelo de pseudo-segunda ordem se ajustou mais satisfatoriamente com R2 a 0,997 para o caso dos íons metálicos de Co(ll). Este resultado também foi obtido por Silva (2010) em seus estudos de biossorção com soluções aquosas contendo Co(ll) e Cu (II) com R2 de 0,9991 para o modelo de pseudo-segunda ordem. In the study proposed by Lui et al. (2010) in the use of the bacterium Pseudomonas fluorescens treatment of solutions containing Co (ll) and Cd (ll) also the pseudo-second order model adjusted more satisfactorily with R 2 to 0.997 for Co (ll) metal ions. . This result was also obtained by Silva (2010) in his biosorption studies with aqueous solutions containing Co (ll) and Cu (II) with R 2 of 0.9999 for the pseudo-second order model.
Cinética de Biossorção - Ni(ll): Biosorption Kinetics - Ni (ll):
As Figuras 17 e 18 mostram os dois modelos de equação cinética plotados para biossorção de Ni(ll) em solução aquosa por R. ruber.  Figures 17 and 18 show the two models of kinetic equation plotted for Ni (ll) biosorption in aqueous solution by R. ruber.
Nos estudos de cinética das reações de biossorção modelos cinéticos são aplicados e de fundamental importância para o entendimento do processo. Na maioria dos trabalhos aos quais são aplicados agentes biológicos como adsorventes o modelo de pseudo-segunda ordem se ajusta melhor. Essa afirmativa se aplica ao item em questão, pois o modelo de pseudo-segunda ordem apresentou um R2 no valor de 0,9944 para a sorção de Ni(ll) por biomassa bacteriana R. ruber. O modelo de pseudo-primeira ordem demonstrou ajuste não muito adequado ficando com R2 na casa de 0,7513. In kinetic studies of biosorption reactions kinetic models are applied and of fundamental importance for the understanding of the process. In most works to which biological agents are applied as adsorbents the pseudo-second order model fits better. This statement applies to the item in question, since the pseudo-second order model presented an R 2 of 0.9944 for the sorption of Ni (ll) by R. ruber bacterial biomass. The pseudo-first order model showed a not very adequate fit, with R 2 at 0.7513.
Quando comparamos com a literatura disponível, verificamos que muitos autores apresentam resultados semelhantes em relação à remoção de Ni(ll) até mesmo quando se dispõe de outros tipos de biossorventes.  When compared with the available literature, we find that many authors present similar results regarding Ni (ll) removal even when other types of biosorbents are available.
Mimura eí a/.(2010) utilizaram casca de arroz como adsorvente em solução contendo Cu(ll), Al(lll), Ni(ll) e Zn(ll), testaram os parâmetros cinéticos nos metais em questão de forma individual, competitiva e competitiva sem o Al(lll). Chegaram à conclusão de que o Ni(ll) de forma individualizada e na competitiva sem o Al(lll) se ajusta melhor ao modelo de pseudo-segunda ordem com R2 respectivamente de 0,989 e 1 ,000. Já para a forma competitiva o modelo de pseudo-primeira ordem foi o ideal e os autores indicam esse fato à formação de filmes de óxido-hidróxidos na superfície do biossorvente pela presença do Al(lll). Segundo Cayllahua et al. (2009) em seus estudos de cinética, termodinâmica e equilíbrio da biossorção de Ni(ll) por R. opacus, o modelo de pseudo-segunda ordem também foi o que demonstrou melhor ajuste, os parâmetros utilizados pelo autor foram de 5 mg.L"1 de solução de Ni(ll), 5 g.L"1 de R. opacus e pH 5,0 no tempo de contato de 60 minutos. Mimura et al. (2010) used rice husk as adsorbent in solution containing Cu (ll), Al (lll), Ni (ll) and Zn (ll), tested the kinetic parameters in the individual metals in a competitive way. and competitive without Al (III). They concluded that Ni (ll) individually and competitively without Al (lll) fits the pseudo-second model better. order with R 2 respectively of 0.989 and 1.000. For the competitive form, the pseudo-first order model was ideal and the authors indicate this fact to the formation of oxide-hydroxide films on the biosorbent surface by the presence of Al (lll). According to Cayllahua et al. (2009) in their studies of kinetic, thermodynamic and Ni (ll) biosorption equilibrium by R. opacus, the pseudo-second order model also showed the best fit, the parameters used by the author were 5 mg.L "1 of Ni (ll) solution, 5 gL " 1 of R. opacus and pH 5.0 at 60 minutes contact time.
Isotermas de Biossorção: Biosorption Isotherms:
Para descrever a distribuição do soluto na fase sólida e a fase líquida para a condição de equilíbrio, é necessário expressar a quantidade de soluto adsorvido por unidade de peso de sorvente, qe, em função da concentração residual de equilíbrio, Ce, do soluto remanente na solução. A expressão desta relação é chamada isoterma de adsorção. To describe the distribution of the solute in the solid phase and the liquid phase for the equilibrium condition, it is necessary to express the amount of adsorbed solute per unit weight of sorbent, q e , as a function of the equilibrium residual concentration, C e , of the solute. remaining in the solution. The expression of this relationship is called adsorption isotherm.
Isotermas de sorção foram experimentalmente determinadas para a biomassa R. ruber. Estas isotermas foram derivadas para um valor de pH determinado previamente para cada metal. Uma solução do metal de 1000 ml de lOOOmg.L"1 de Co(ll) e Ni(ll) foram preparadas a partir dos sais de Cl2Co.6(H20) e Cl2Ni.6(H20), respectivamente. Amostras das soluções foram diluídas para preparar as concentrações metálicas de trabalho. Os experimentos foram desenvolvidos para uma faixa de concentração inicial de metal 5 a 75 mg.L"1 para assim adquirir a máxima capacidade de captação. Sorption isotherms were experimentally determined for R. ruber biomass. These isotherms were derived to a predetermined pH value for each metal. A metal solution of 1000 ml of 100 mg.L- 1 of Co (ll) and Ni (ll) was prepared from the salts of Cl 2 Co 6 (H 2 0) and Cl 2 Ni 6 (H 2 0), Samples of the solutions were diluted to prepare the working metal concentrations. The experiments were designed for an initial metal concentration range of 5 to 75 mg.L "1 to achieve the maximum uptake capacity.
As Figuras 20 e 22 podem ser observados que para a sorção de Co(ll) e Ni(ll) inicialmente a capacidade de captação aumenta em forma linear com o aumento da concentração de equilíbrio. Este é o resultado do incremento do gradiente de concentração devido ao incremento da concentração inicial dos íons metálicos. A capacidade captada é eventualmente limitada pelo número fixo de sítios ativos na biomassa e um resultante platô pode ser observado. Esse platô pode representar a máxima capacidade captada pela biomassa para cada espécie metálica. Nas figuras 20 e 22 foram encontrados a qe para Co(ll) e Ni(ll), é 19,05 e 5,87 mg.g" , respectivamente, para uma concentração inicial de metal de 75 mg.L"1. Figures 20 and 22 can be seen that for Co (ll) and Ni (ll) sorption initially the uptake capacity increases linearly with increasing equilibrium concentration. This is the result of the increment of the concentration gradient due to the increment of the initial concentration of the metal ions. The captured capacity is eventually limited by the fixed number of active sites in the biomass and a resulting plateau can be observed. This plateau can represent the maximum capacity captured by biomass for each metallic species. In figures 20 and 22 were found aq and for Co (ll) and Ni (ll), it is 19.05 and 5.87 mg.g " , respectively, for an initial metal concentration of 75 mg.L " 1 .
Modelos de Isotermas de Adsorção: Adsorption Isotherm Models:
Vários modelos matemáticos têm sido desenvolvidos para representar quantitativamente a relação entre a extensão da sorção e a concentração residual de soluto. Os modelos mais amplamente utilizados são os modelos da isoterma de Langmuir e de Freundlich, testamos também os modelos de Temkin e Dubinin-Radushkevich.  Several mathematical models have been developed to quantitatively represent the relationship between sorption extent and residual solute concentration. The most widely used models are the Langmuir and Freundlich isotherm models, we also tested the Temkin and Dubinin-Radushkevich models.
A isoterma de Freundlich é capaz de descrever adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos em uma grande variedade de adsorventes, incluindo-se os biossorventes. Como é caracterizado por uma equação robusta, se adéqua a ciclos de sorção e dessorção e é excelente para sistemas heterogéneos, se adéqua satisfatoriamente a processos de biossorção (Febrianto et al., 2009). Os dados de adsorção com respeito às duas espécies metálicas apresentaram melhor ajuste ao modelo da Isoterma de Freundlich (Figuras 24 e 28). As isotermas de Freundlich se ajustarem melhor nas condições do dois metais Co(ll) e Ni(ll) com R2 respectivamente de 0,9608 e 0,9616. A Tabela 4 a seguir demonstra alguns dados comparativos encontrados na literatura em referências a isotermas de adsorção, metal e material biossorvente. Freundlich's isotherm is capable of describing adsorption of organic and inorganic compounds in a wide variety of adsorbents, including biosorbents. As it is characterized by a robust equation, it fits in sorption and desorption cycles and is excellent for heterogeneous systems, satisfactorily in biosorption processes (Febrianto et al., 2009). The adsorption data with respect to the two metallic species presented better fit to the Freundlich Isoterma model (Figures 24 and 28). Freundlich isotherms fit best under the conditions of the two metals Co (ll) and Ni (ll) with R 2 respectively of 0.9608 and 0.9616. Table 4 below shows some comparative data found in the literature on references to adsorption isotherms, metal and biosorbent material.
Tabela 4 - Relação entre biossorvente, adsorbato, condições e R2 nas isotermas de Frendluich. Table 4 - Relationship between biosorbent, adsorbate, conditions and R 2 in Frendluich isotherms.
Biossorvente Adsorbato Condições Operacionais R2 Referência Biosorbent Adsorbate Operating Conditions R 2 Reference
pH Temperatura (°  pH Temperature (°
C)  Ç)
Cássia fistula Ni(II) 6,0 30 0,789 Hanif e/ al. (2007) Cassia fistula Ni (II) 6.0 30 0.789 Hanif e / al. (2007)
Casca de Co(II) 6,0 0,979 Vijayaraghavan et caranguejo al. (2006) Co (II) shell 6.0 0.979 Vijayaraghavan et crab al. (2006)
Lodo seco Ni(II) 4,5 0,994 Aksu et al. (2002). ativado  Dry sludge Ni (II) 4.5 0.994 Aksu et al. (2002). activated
Resíduos de Co(II) 6,0 0,923 Javed et al. (2007) biomassa de  Co (II) Residues 6.0 0.923 Javed et al. (2007) biomass of
rosas  roses
Resíduos de Ni(II) 4,0 45 0,968 Malkoc e Nuhogiu indústria de chá (2005)  Ni (II) Waste 4.0 45 0.968 Malkoc and Nuhogiu Tea Industry (2005)
Alginato de Ni(II) 5,0 0,986 Vijaya et al.  Ni (II) Alginate 5.0 0.986 Vijaya et al.
cálcio (2008)  calcium (2008)
Myriophyllum Co(II) 20 0,760 Lesage et al.  Myriophyllum Co (II) 20 0.760 Lesage et al.
spicatum L. (2008) Concha de arca Co(II) 0,921 Dahiya e Tripathi pré-tratada Ni(II) 0,725 (2008) spicatum L. (2008) Ark Shell (II) 0.921 Dahiya and Tripathi Pretreated Ni (II) 0.725 (2008)
Fonte: Febrianto et al. (2009).  Source: Febrianto et al. (2009).
Melhores Parâmetros de Biossorçâo: Best Biosorption Parameters:
Após estabelecer os melhores parâmetros de biossorçâo para os íons metálicos Co(ll) e Ni(ll) contidos em soluções aquosas utilizando a biomassa bacteriana R. ruber.  After establishing the best biosorption parameters for Co (ll) and Ni (ll) metal ions contained in aqueous solutions using R. ruber bacterial biomass.
Melhores Parâmetros de Biossorçâo - Co(ll): Best Biosorption Parameters - Co (ll):
A Figura 31 demonstra os dados de remoção com linha de coloração azul e a linha vermelha diz respeito aos dados na captação de Co(ll) pelo biossorvente R. ruber. Consideramos como melhores parâmetros para o Co(ll):  Figure 31 shows the blue stain removal data and the red line shows the data on Co (ll) uptake by the R. ruber biosorbent. We consider as the best parameters for Co (ll):
• pH: 6,0;  • pH: 6.0;
• Concentração da Biomassa: 3g.L"1; • Biomass Concentration: 3g.L "1 ;
• Concentração Inicial do Metal: 30 mg.L"1; • Initial Metal Concentration: 30 mg.L "1 ;
• Tempo de Contato: 30 minutos;  • Contact Time: 30 minutes;
• Temperatura: 25° C ou 298° K.  • Temperature: 25 ° C or 298 ° K.
Nesta etapa foram avaliadas as seguintes variáveis, biossorçâo em série e tratamento:  At this stage, the following variables, serial biosorption and treatment were evaluated:
• Melhores parâmetros de biossorçâo com o biossorvente sem tratamento (1 ciclo de biossorvente);  • Better biosorption parameters with the untreated biosorbent (1 biosorbent cycle);
• Melhores parâmetros de biossorçâo com um novo biossorvente sendo retroalimentado e novamente passando pela biossorçâo (2 ciclos);  • Better biosorption parameters with a new biosorbent being fed and again undergoing biosorption (2 cycles);
• Melhores parâmetros de biossorçâo com um segundo novo biossorvente sendo retroalimentado e novamente passando pela biossorçâo (3 ciclos);  • Better biosorption parameters with a second new biosorbent being fed and again undergoing biosorption (3 cycles);
• Melhores paramentos de biossorçâo (obtidos com biossorvente não tratado) tratado com NaOH.  • Better biosorption coatings (obtained with untreated biosorbent) treated with NaOH.
Foram comparados através dos melhores parâmetros de biossorçâo obtidos ao longo dos experimentos em batelada de soluções aquosas contendo Co(ll) por R. ruber. O que chamamos de um ciclo na biossorção em série é a reunião dos melhores parâmetros na avaliação do biossorvente em questão. Já no caso de dois ciclos de biossorventes, entende- se quando realizamos novo processo de biossorção com reintrodução de uma quantidade de biossorvente e por conseguinte três ciclos, mais uma nova reintrodução de biossorvente e nova biossorção totalizando três passagens de biomassa. No caso do biossorvente tratado, o concentrado bacteriano foi deixado em solução de NaOH por um período de 2 horas de contato e depois lavado por duas e ressuspendido em água deionizada e somente então utilizado na biossorção. They were compared through the best biosorption parameters obtained from the batch experiments of solutions. (II) -containing water by R. ruber. What we call a series biosorption cycle is the gathering of the best parameters in the evaluation of the biosorbent in question. In the case of two biosorbent cycles, it is understood when we perform a new biosorption process with reintroduction of a quantity of biosorbent and therefore three cycles, plus a new biosorbent reintroduction and a new biosorption totaling three biomass passages. In the case of the treated biosorbent, the bacterial concentrate was left in NaOH solution for a period of 2 hours of contact and then washed for two hours and resuspended in deionized water and only then used in the biosorption.
Nos resultados apresentados na Figura 32, os melhores parâmetros com o biossorvente R. ruber não tratada ou 1 ciclo, apresentou remoção na ordem de 44% e uma captação de 22 mg.g"1. Quando uma nova reintrodução de biossorvente de R. ruber ou 2 ciclos, foi incrementado tivemos resultados de 50,6% e 25,3 mg.g"1 e no último caso de biossorção em série que chamamos de 3 ciclos foram obtidos resultados de remoção 52,5% e 26,2 mg.g 1. In the results presented in Figure 32, the best parameters with untreated R. ruber biosorbent or 1 cycle showed removal in the order of 44% and uptake of 22 mg.g "1. When a new reintroduction of R. ruber biosorbent or 2 cycles, it was increased we had results of 50.6% and 25.3 mg.g "1 and in the last case of serial biosorption we call 3 cycles we obtained 52.5% and 26.2 mg removal results. g 1 .
Podemos verificar que houve pouco incremento na remoção quando consideramos que na reintrodução de novo volume biossorvente de R. ruber os sítios ativos estariam disponíveis e o volume de íons metálicos seriam menor, portanto proporcionando um incremento maior na remoção no aspecto geral. Mas este fato não se confirmou, não existindo uma explicação quimicamente plausível para determinado evento.  We can see that there was little increase in removal when we consider that when reintroducing a new R. ruber biosorbent volume the active sites would be available and the volume of metal ions would be smaller, thus providing a larger increase in removal in the overall appearance. But this fact has not been confirmed, and there is no chemically plausible explanation for a given event.
Já no caso do tratamento da bactéria R. ruber com NaOH em um único ciclo de biossorção apresentou excelentes resultados de remoção chegando a um valor bem próximo a 97% e com captação de 48,46mg.g_1. Mostrando-se como o resultado mais interessante e promissor em termos de utilização do biossorvente na remoção de solução aquosas contendo Co(ll). Os resultados são animadores do ponto de vista em se comparado com uma biossorção em série não apresentariam várias etapas a mais no processo e com valores de remoção reais superiores. A única etapa a mais no processo seria o tratamento do biossorvente, que pode ser considerado um custo a mais e despenderia também de mais tempo quando considerarmos escalas de tratamento de efluentes. Em contrapartida o custo e o tempo seriam compensados com um incremento de remoção significativo. In the case of the treatment of R. ruber bacteria with NaOH in a single biosorption cycle, it presented excellent removal results reaching a value close to 97% and uptake of 48.46mg.g _1 . As the most interesting and promising result in terms of the use of biosorbent in the removal of aqueous solutions containing Co (ll). The results are encouraging from the standpoint that compared to a serial biosorption would not have several more steps in the process and with higher actual removal values. The only further step in the process It would be the biosorbent treatment, which can be considered as an extra cost and would also spend more time when considering effluent treatment scales. In return the cost and time would be offset by a significant removal increment.
Silva (2010), quando realizou seus trabalhos com soluções aquosas contendo Co(ll) e utilizou o biossorvente R. opacus tratada com NaOH, obteve resultados semelhantes, embora tenha trabalhado com baixa concentração de metal (5mg.L~1) e em pH 7,0 os seus resultados foram semelhantes ao do nosso estudo, onde o mesmo chegou à remoção de 97%. Silva (2010), when performing his work with aqueous solutions containing Co (ll) and using R. opacus biosorbent treated with NaOH, obtained similar results, although he worked with low metal concentration (5mg.L ~ 1 ) and at pH 7.0 their results were similar to our study, where it reached the removal of 97%.
O fato do incremento na remoção de Co(ll) por R. ruber se deu simplesmente pelo aumento da eletronegatividade da parede da bactéria conferida pela ação do agente químico. Segundo Pai et ai (1998) em seu trabalho com Fe(lll) explica que o tratamento com NaOH a 0,1 N é interessante pois promove facilmente a troca iônica do sítios preenchidos com Na+ pelo Fe+3 quando existe protonação dos sítios ativos. The fact that the increase in the removal of Co (ll) by R. ruber was due simply to the increase in the electronegativity of the bacteria wall conferred by the action of the chemical agent. According to Pai et al (1998) in their work with Fe (III), they explain that treatment with 0.1 N NaOH is interesting because it easily promotes ionic exchange of Na + -filled sites with Fe +3 when there is protonation of active sites. .
No seu trabalho sobre captação por Ascophyllum nodosum de Co(ll) os autores observaram uma maior captação quando K+ foi usado como metal de competição. Em alguns casos, a competição entre metais de mesma carga favorece a biossorção ou troca iônica (Kuyucak e Volesky, 1989). In their work on Ascophyllum nodosum uptake of Co (ll) the authors observed a higher uptake when K + was used as competition metal. In some cases, competition between metals of the same charge favors biosorption or ion exchange (Kuyucak and Volesky, 1989).
Melhores Parâmetros de Biossorção - Ni(ll): Best Biosorption Parameters - Ni (ll):
A figura 32 demonstra os dados de remoção com linha de coloração azul e a linha vermelha diz respeito aos dados na captação de Ni(ll) pelo biossorvente R. ruber. Consideramos como melhores parâmetros para o Ni(ll):  Figure 32 shows the blue line removal data and the red line refers to Ni (ll) uptake data by the R. ruber biosorbent. We consider the best parameters for Ni (ll):
. pH: 6,0;  . pH: 6.0;
· Concentração da Biomassa: 3g.L"1; · Biomass Concentration: 3g.L "1 ;
• Concentração Inicial do Metal: 30 mg.L"1; • Initial Metal Concentration: 30 mg.L "1 ;
• Tempo de Contato: 30 minutos;  • Contact Time: 30 minutes;
• Temperatura: 25° C ou 298° K.  • Temperature: 25 ° C or 298 ° K.
Nesta etapa foram avaliados as seguintes variáveis, biossorção em série e tratamento: • Melhores parâmetros de biossorção com o biossorvente sem tratamento (1 ciclo de biossorvente); In this stage, the following variables, serial biosorption and treatment were evaluated: • Better biosorption parameters with untreated biosorbent (1 cycle of biosorbent);
• Melhores parâmetros de biossorção com um novo biossorvente sendo retroalimentado e novamente passando pela biossorção (2 ciclos);  • Better biosorption parameters with a new biosorbent being fed and again undergoing biosorption (2 cycles);
• Melhores parâmetros de biossorção com um segundo novo biossorvente sendo retroalimentado e novamente passando pela biossorção (3 ciclos);  • Better biosorption parameters with a second new biosorbent being fed and again undergoing biosorption (3 cycles);
• Melhores paramentos de biossorção (obtidos com biossorvente não tratado) tratado com NaOH.  • Better biosorption coatings (obtained with untreated biosorbent) treated with NaOH.
Como já foram descritos acima a interpretação das variáveis do item em questão vamos direto aos resultados apresentados em relação à remoção e captação de Ni(ll) contidos em soluções aquosas mediados por R. ruber. Quando tratamos de um único ciclo de biossorção ou a junção do melhores parâmetros obtidos ao longo dos experimentos, obtivemos uma remoção de 36,6% e captação de 18,3 mg.g"1, podemos sugerir que todos os resultados em relação ao Co(ll) neste trabalho apresentaram valores um pouco abaixo de remoção de Ni(ll). Sendo explicado pelo fato de que o raio iônico do cobalto é menor do que o níquel, favorecendo assim a ocupação dos sítios ativos na parede do biossorvente. As already described above, the interpretation of the variables of the item in question goes straight to the results presented regarding the removal and uptake of Ni (ll) contained in aqueous solutions mediated by R. ruber. When dealing with a single biosorption cycle or the combination of the best parameters obtained throughout the experiments, we obtained a 36.6% removal and 18.3 mg.g "1 uptake, we can suggest that all results in relation to Co (ll) in this study presented values slightly below Ni removal (11), which is explained by the fact that the cobalt ionic radius is smaller than nickel, thus favoring the occupation of active sites in the biosorbent wall.
No caso de uma reintrodução de biossorvente no processo, ou o que chamamos de 2 ciclos de biomassa, os resultados dispostos foram 40,3% de remoção e 24,2 mg.g"1 de captação. E para quando se utilizou de uma segunda nova reintrodução de biomassa ou 3 ciclos de biossorção em série, tivemos como remoção o percentual de 56,2 e captação da ordem de 28, 1 mg.g"1. In the case of a biosorbent reintroduction in the process, or what we call 2 cycles of biomass, the arranged results were 40.3% removal and 24.2 mg.g "1 uptake. And for when a second new biomass reintroduction or 3 serial biosorption cycles, we had 56.2 removal and 28.1 mg.g "1 uptake.
Para a biossorção onde a bactéria R. ruber foi tratada com NaOH anteriormente ao contato com a solução aquosa contendo os íons metálicos Ni(ll), a remoção também como aconteceu anteriormente com o Co(ll) apresentou-se de forma excepcional em relação à biossorção em série. A remoção foi de 89,2% e a captação de 44,6 mg.g'1. Esse resultado com tratamento por NaOH de R. ruber por um período de duas horas anteriores a biossorção foi semelhante ao obtido por Cayllahua et al. (2009) (92%) com algumas ressalvas, neste trabalho os autores não realizaram o tratamento do biossorvente R. opacus, porém utilizaram uma dosagem de íons metálicos de Ni(ll) muito abaixo da proposta por nosso estudo, 5 mg.L- frente aos nossos 30 mg.L"1. Bem como, utilizaram uma quantidade de biossorvente superior, onde confronta de 5 g.L"1 em relação aos nossos experimentos onde utilizou-se 3 g.L"1. A quantidade de biossorvente, a quantidade de metal envolvido no processo entre outros fatores influenciam diretamente na biossorção (Faroq et al., 2010). For the biosorption where R. ruber bacteria was treated with NaOH prior to contact with the aqueous solution containing the Ni (ll) metal ions, the removal also as previously with Co (ll) was exceptionally presented in relation to the biosorption. serial biosorption. Removal was 89.2% and uptake 44.6 mg.g '1 . This result with R. ruber NaOH treatment for a period of two hours prior to biosorption was similar to that obtained by Cayllahua et al. (2009) (92%) with some caveats, the authors in this study did not perform the treatment of R. opacus biosorbent, but used a dosage of Ni (ll) metal ions far below the proposed by our study, 5 mg.L- compared to our 30 mg.L "1. In addition , they used a higher amount of biosorbent, which compares to 5 gL " 1 compared to our experiments where 3 gL "1 was used . The amount of biosorbent, the amount of metal involved in the process among other factors directly influence biosorption (Faroq et al., 2010).
Melhores Parâmetros de Biossorção em Sistemas Binários - Co(ll) e Ni(ll):  Best Biosorption Parameters in Binary Systems - Co (ll) and Ni (ll):
A Figura 33 demonstra os resultados obtidos em sistema de competição binária entre os íons metálicos Co(ll) e Ni(ll) contidos em soluções aquosas mediado por R. ruber.  Figure 33 shows the results obtained in binary competition system between Co (ll) and Ni (ll) metal ions contained in aqueous solutions mediated by R. ruber.
Nos estudos de biossorção onde a competição entre os dois metais envolvidos no processo foram avaliados em relação aos melhores parâmetros obtidos ao longo dos estudos experimentais, sendo avaliado também a biossorção em série com 2 e ciclos de biossorvente, além do tratamento da bactéria R. ruber com NaOH por um período prévio de 2 horas anterior ao contato com a solução contendo Co(ll) e Ni(ll).  In biosorption studies where the competition between the two metals involved in the process were evaluated in relation to the best parameters obtained during the experimental studies, the biosorption in series with 2 and biosorbent cycles, besides the treatment of R. ruber bacteria was also evaluated. NaOH for a period of 2 hours prior to contact with the solution containing Co (ll) and Ni (ll).
Os resultados de um ciclo de biossorção com os melhores parâmetros obtidos a remoção de Co(ll) no sistema de competição binário foi de 42,1 % e para o Ni(ll) foi de 24%. Para a biossorção em série sendo reintroduzido um novo ciclo do biossorvente R. ruber os resultados para Co(ll) foi de 53,2% e no caso do Ni(ll) 38%. Já para a reintrodução do segundo ciclo de biossorvente, onde são completados 3 ciclos em série, os apresentamos como valores de remoção para o Co(ll) 67,6% e Ni(ll) 51 ,2%.  The results of a biosorption cycle with the best parameters obtained the removal of Co (ll) in the binary competition system was 42.1% and for Ni (ll) it was 24%. For the serial biosorption being reintroduced a new cycle of R. ruber biosorbent the results for Co (ll) was 53.2% and in the case of Ni (ll) 38%. Already for the reintroduction of the second cycle of biosorbent, where 3 cycles are completed in series, we present them as removal values for Co (ll) 67.6% and Ni (ll) 51.2%.
Quando falamos da bactéria tratada sendo usada como variável no sistema binário contendo Co(ll) e Ni(ll) foram obtidos os respectivos resultados de remoção 60,1 % e 62%. Em situações onde tratamos com efluentes reais comumente encontramos duas ou demais espécies metálicas e até mesmo encontramos poluentes de natureza orgânica. Esse cenário pode afetar e modificar a captação de íons metálicos através do processo de biossorção. Em comparado com o sistema de sorção onde existe só uma espécie metálica o sistema binário irá apresentar por parte do biossorvente uma preferência pela ocupação dos sítios ativos, no caso de bactéria, como no nosso estudo, a parede celular vai oferecer uma dita preferência pela adsorção de uma espécie. When we talk about the treated bacteria being used as a variable in the binary system containing Co (ll) and Ni (ll) the respective removal results were obtained 60.1% and 62%. In situations where we treat with real effluents we commonly find two or more metallic species and even find pollutants of an organic nature. This scenario can affect and modify the uptake of metal ions through the biosorption process. Compared to the sorption system where there is only one metallic species, the binary system will present on the biosorbent a preference for the occupation of the active sites, in the case of bacteria, as in our study, the cell wall will offer a preference for adsorption. of a kind.
A análise dessa competição, em ambientes contendo mais de um metal, demanda a análise da especiação metálica, das concentrações dos metais e a natureza e concentração de biossorvente. Essas análises já foram comprovadas por vários estudos realizados sobre competição de metais em biossorção em sistemas binários e terciários (Bueno, 2007) e até mesmo em sistemas quaternários (Mimura et al., 2010).  Analysis of this competition in environments containing more than one metal requires the analysis of metal speciation, metal concentrations and the nature and concentration of biosorbent. These analyzes have already been proven by several studies on biosorption metal competition in binary and tertiary systems (Bueno, 2007) and even in quaternary systems (Mimura et al., 2010).
A Figura 34 nos mostra claramente que em um sistema binário contendo Co(ll) e Ni(ll) na biossorção por R. ruber sem tratamento da biomassa e se utilizando a estratégia do processo em série com até 3 ciclos do biossorvente, a preferência da espécie metálica Co(ll) é notória em relação ao Ni(ll) pois os resultados de remoção evidenciaram a preferência pela parede celular de R. ruber pelos íons metálico de Co(ll), devido ao fato que o raio iônico do Co (0,63 A) ser menor que o do Ni (0,83 A) e portanto apresentar maior densidade. Isso também foi evidenciado por Bueno (2007) e Mimura et al (2010).  Figure 34 clearly shows us that in a binary system containing Co (ll) and Ni (ll) in R. ruber biosorption without biomass treatment and using the serial process strategy with up to 3 biosorbent cycles, The metallic species Co (ll) is noticeable in relation to Ni (ll) because the removal results showed a preference for the R. ruber cell wall over the metallic Co (ll) ions, due to the fact that the ionic radius of Co (0) 63 A) is smaller than Ni (0.83 A) and therefore has a higher density. This was also evidenced by Bueno (2007) and Mimura et al (2010).
Na biossorção com a biomassa R. ruber tratada não houve diferença significativa entre a remoção existente entre o Co(ll) e o Ni(ll). Não foi encontrada em literatura trabalho versando a respeito de sistemas binários ou terciários que trabalhassem com biomassa bacteriana tratada, portanto ficando a suposição de que como mais sítios ativos são disponibilizados em função do aumento da negatividade da parede celular da bactéria, os íons de níquel(ll) que não tem preferência por ocupar inicialmente os sítios ativos já preenchidos por íons de cobalto(ll) teriam a disposição mais cargas negativas para se adsorverem. In the biosorption with treated R. ruber biomass there was no significant difference between the removal between Co (ll) and Ni (ll). No literature was found in the literature dealing with binary or tertiary systems that worked with treated bacterial biomass, thus assuming that as more active sites are made available due to the increased negativity of the bacterial cell wall, nickel ions ( ll) who has no preference for initially occupying the active sites already filled by cobalt ions (11) more negative charges would be available to adsorb.
Ensaios Microbiológicos:  Microbiological Assays:
Crescimento de R. ruber em Diferentes Meios de Cultivo:  R. ruber Growth in Different Cultivation Media:
A Figura 34 apresenta os resultados de crescimento de três meios de cultivo da bactéria Rhodococcus ruber.  Figure 34 shows the growth results of three culture media of Rhodococcus ruber bacteria.
Ensaios de crescimento em diferentes meio de cultivo são importantes pois definem qual condições nutricionais o microorganismo se desenvolve de maneira satisfatória. Foram testados três meios de cultivo comumente utilizados em laboratório para crescimento de bactérias. Por exemplo, a bactéria R. opacus foi crescida em meio YMA nos trabalhos realizados pelos autores (Bueno, 2007; Cayllahua, 2009 e Silva, 2010).  Growth tests in different culture media are important because they define which nutritional conditions the microorganism develops satisfactorily. Three culture media commonly used in the laboratory for bacterial growth were tested. For example, the bacterium R. opacus was grown in YMA medium in the works by the authors (Bueno, 2007; Cayllahua, 2009 and Silva, 2010).
Pelos resultados visualizados na Figura 31 , o meio de cultivo YMA não apresentou resultado de crescimento em relação ao peso seco tão satisfatório quanto o TSB. E o meio de cultivo GYM apresentou os piores resultados dentre os testados. A temperatura em que os testes foram realizados 30 ± 2o C, foi reportada por Sanchéz et ai. (2004). From the results visualized in Figure 31, the YMA culture medium did not present as satisfactory a dry weight growth result as the TSB. And the GYM culture medium presented the worst results among those tested. The temperature at which the tests were done at 30 ± 2 ° C, was reported by Sanchez et al. (2004).
Portanto ficou definido que o melhor meio de cultura líquido nas condições estabelecidas para R. ruber foi o TSB(Tryptone Soy Brotch).  Therefore it was defined that the best liquid culture medium under the conditions established for R. ruber was TSB (Tryptone Soy Brotch).
A Figura 35 mostra em dados de absorbância o crescimento de R. ruber em diferentes meios de cultivo e ao longo do tempo, demonstrados nos intervalos de 12, 16, 24, 36 horas.  Figure 35 shows in absorbance data the growth of R. ruber in different culture media and over time, shown at intervals of 12, 16, 24, 36 hours.
Curva de Crescimento de R. ruber: R. ruber Growth Curve:
Na Figura 36 são descritos os dados da curva de crescimento de R. ruber tendo como variáveis o peso seco (g.L"1) e tempo em (horas) em meio TSB. In Figure 36 the data of R. ruber growth curve are described having as variables the dry weight (gL "1 ) and time in (hours) in TSB medium.
A curva de crescimento de R. ruber apresenta o comportamento muito rápido. Em relação às três fases apresentadas na Figura 38, a fase de adaptação ou também conhecida com fase lag, é onde o microorganismo está literalmente se adaptando ao meio, por muitas vezes a bactéria sai de um ambiente com pouco condição nutricional e quando acondicionada em um meio de cultura, precisa de um tempo para se adaptar as condições locais. Esta fase está sugerida entre 0 e 1 hora. Em seguida, surge a fase logarítmica que é quando o microorganismo já adaptado começa sua plena condição fisiológica e reprodutiva, nesta etapa as bactérias crescem exponencialmente, pois se encontram em um meio de cultura que favorece sua multiplicação. A fase logarítmica ficou estabelecida na Figura 33 entre o período após a primeira hora até 12 horas. O final da fase logarítmica é interessante, pois nela o número de células que se dividem ou multiplicam é teoricamente igual ao número de bactérias que morrem, então a partir desse momento podemos considerar o máximo de crescimento bacteriano proposto para R. ruber em meio de cultura TSB. Como em nossos trabalhos de biossorção o microorganismo foi inativo, o período de incubação que foi considerado a partir de 12 horas. Isto colabora como um otimizador no estabelecimento de uma planta piloto para um processo de biossorção no tratamento de efluentes industriais. The R. ruber growth curve shows very fast behavior. In relation to the three phases presented in Figure 38, the adaptation phase or also known as lag phase, is where the microorganism is literally adapting to the environment, often the bacteria comes out of an environment with poor nutritional condition and when packed in a kinda culture, it takes time to adapt to local conditions. This phase is suggested between 0 and 1 hour. Then comes the logarithmic phase that is when the already adapted microorganism begins its full physiological and reproductive condition, at this stage the bacteria grow exponentially, because they are in a culture medium that favors their multiplication. The log phase was established in Figure 33 from the period after the first hour to 12 hours. The end of the logarithmic phase is interesting because in it the number of cells that divide or multiply is theoretically equal to the number of bacteria that die, so from that moment we can consider the maximum bacterial growth proposed for R. ruber in culture medium. TSB. As in our biosorption work the microorganism was inactive, the incubation period was considered from 12 hours. This collaborates as an optimizer in establishing a pilot plant for a biosorption process in the treatment of industrial effluents.
Outro fato curioso é que o número de células a partir deste momento se torna constante o número de células na ordem 109 células. mL"1 , mesmo resultado encontrado por Sierra (2010) quando realizou o crescimento de Escherichia coli em seus experimentos de transporte do biocolóide em uma areia saturada. Desta forma podemos estimar de maneira "menos imprecisa" a quantidade de inoculo e inferir de forma mais coerente à população microbiana presente nos experimentos. Another curious fact is that the number of cells from this moment becomes constant the number of cells in the order 10 9 cells. mL "1 , the same result found by Sierra (2010) when he carried out Escherichia coli growth in his biocolloid transport experiments in a saturated sand. Thus we can estimate" less inaccurately "the amount of inoculum and infer more consistent with the microbial population present in the experiments.
A fase estacionária se iniciou as 12 horas e se estendeu até o final das avaliações realizada que foi as 48 horas, variações foram notadas nas leituras que podem ter sido atribuídas a manipulação humana ou a sensibilidade dos aparelhos utilizados na leitura dos dados.  The stationary phase began at 12 o'clock and extended until the end of the evaluations performed at 48 hours, variations were noted in the readings that may have been attributed to human manipulation or the sensitivity of the devices used in reading the data.
Curva de Correlação entre Absorbância e Número de Células:  Correlation Curve Between Absorbance and Number of Cells:
Foi traçada a curva de correlação entre absorbância no comprimento de onda de 600 nm e o número de células por mL do crescimento de R. ruber em meio TSB. A figura 38 mostra o ajuste linear da correlação onde obtivemos, R= 0,9918. A Tabela 5 faz a correlação entre as diluições, número de células e absorbância em comprimento de onda de 600 nm. The correlation curve between absorbance at a wavelength of 600 nm and the number of cells per mL of R. ruber growth in TSB medium was plotted. Figure 38 shows the linear adjustment of the correlation where we obtained, R = 0.9918. Table 5 correlates dilutions, cell number and absorbance at wavelength 600 nm.
Tabela 5 - Relação entre diluições, número de células e absorbância de R. ruber. Table 5 - Relationship between dilutions, cell number and absorbance of R. ruber.
Diluições No. de Células/mL Absorbância (600 nm)  Dilutions Cell No. / mL Absorbance (600 nm)
1 4,00E-09 1 ,203  1 4.00E-09 1, 203
½ 2,00E-09 0,69  ½ 2.00E-09 0.69
1/5 8E-10 0,32  1/5 8E-10 0.32
1/10 4E-10 0, 16  1/10 4E-10 0, 16
1 /20 2,00E- 10 0,07  1/20 2.00E- 10 0.07
1 /50 8,00E-1 1 0,0222  1/50 8.00E-1 1 0.0222
1/100 4,00E- 1 1 0,002  1/100 4.00E- 1 1 0.002
1/200 2,00E-1 1 0  1/200 2.00E-1 1 0
Na verdade fazemos essa correlação para entender quantitativamente do ponto de vista microbiológico, pois uma concentração de bactérias em gramas por litro pode variar bastante dependendo das condições aos quais foi disponibilizado o inoculo. Nos trabalhos de biossorção desenvolvidos no Laboratório de Tecnologia Mineral e Ambiental da PUC-Rio, os biossorventes microbiológicos são medidos seguindo uma tendência dos demais trabalhos do segmento. Onde o microorganismo é concentrado em baixas quantidades de água destilada e após pesagem por 24 horas em estufa a 103-105° C são determinadas a concentração em g.L"1. Para tanto com os cálculos realizados neste item poderiam ser utilizados em trabalhos futuros a relação direta com a quantidade em g.L"1 do meio de cultura que foi estabelecido. Se temos 4 x10"9 células bacteriana por mL de meio TSB chegamos a relação de 4x 0"12 células de R. ruber em 1 litro de meio de cultivo, sabendo a concentração do biossorvente em g.L"1 a ser utilizado no processo de biossorção estimaremos com maior precisão a quantidade de células que agirá no sistema. We actually make this correlation to understand quantitatively from a microbiological point of view, as a concentration of bacteria in grams per liter can vary greatly depending on the conditions under which the inoculum was made available. In the biosorption works developed at PUC-Rio's Laboratory of Mineral and Environmental Technology, microbiological biosorbents are measured following a trend of other works in the segment. Where the microorganism is concentrated in low amounts of distilled water and after weighing for 24 hours in an oven at 103-105 ° C, the concentration in gL "1 is determined . For this purpose, the calculations performed in this item could be used in future work. with the amount in gL "1 of the culture medium that has been established. If we have 4 x 10 "9 bacterial cells per mL of TSB medium we get the ratio of 4 x 0 " 12 R. ruber cells in 1 liter of culture medium, knowing the biosorbent concentration in gL "1 to be used in the biosorption process. We will more accurately estimate the amount of cells that will act in the system.
Área Superficial Externa de R. ruber. External Surface Area of R. ruber.
Visando diferenciar em termos de área superficial externa a bactéria R. ruber foram medidas 100 células de R. ruber em imagens de MEV obtidas na escala de 2pm e depois calculadas a área da superfície externa da elipsóide, uma vez que as células não tem formato esférico verdadeiro, apesar de visivelmente apresentarem esse formato ou como são comumente chamadas de "cocus". In order to differentiate in terms of external surface area R. ruber bacteria, 100 R. ruber cells were measured in SEM images obtained on a 2pm scale and then the external surface area of the bacterium was calculated. ellipsoid, since cells have no true spherical shape, although they visibly have this shape or as they are commonly called "cocus".
Os resultados demonstram que houve diferença de 5% em desvio padrão quando consideramos a área da bactéria não tratada e tratada, ou seja, as bactérias tratadas são 5% menores em termos de área superficial quando comparadas a bactérias não tratadas com NaOH. Essa diminuição nos dá a idéia que quanto menor a área superficial de um corpo, maior seria a área de contato total em uma determinada área.  The results show that there was a 5% difference in standard deviation when considering the area of untreated and treated bacteria, that is, the treated bacteria are 5% smaller in surface area when compared to bacteria not treated with NaOH. This decrease gives us the idea that the smaller the surface area of a body, the larger the total contact area in a given area.
Não explicando o aumento de remoção existente entre bactéria tratada e não tratada de forma única, mas, colabora com outros fatores explicados ao longo desta dissertação, o que seriam um conjunto de acontecimentos de maneira a esclarecer esta diferença.  Not explaining the increased removal between untreated and untreated bacteria, but collaborates with other factors explained throughout this dissertation, which would be a set of events to clarify this difference.
Caracterização do Biossorvente - R. ruber: Biosorbent Characterization - R. ruber:
A bactéria R. ruber foi caracterizada em imagens de microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura em contato com os metais Co(ll) e Ni(ll), bem como a bactéria também tratada com NaOH.  R. ruber bacteria were characterized by light microscopy, scanning electron microscopy in contact with Co (ll) and Ni (ll) metals, as well as bacteria also treated with NaOH.
Microscopia Ótica de Luz - R. ruber: Light Optical Microscopy - R. ruber:
Pode-se demonstrar as característica da parede da bactéria R. ruber. Pode-se confirmar que a bactéria R. ruber é Gram-positiva, pois o resultado da coloração azulada indica que o corante não conseguiu penetrar no interior das células, por conta da espessa camada de peptidoglicano que constitui este tipo de parede. Caso contrário bactérias Gram-negativas apresentam coloração vermelha na presença do azul de violeta que é o corante indicado para esse tipo de teste. Sanchéz et al. (2004) em sua revisão didática referente ao género Rhodococcus designa bactérias pertencentes como Gram- positivas.  The characteristics of the R. ruber bacteria wall can be demonstrated. It can be confirmed that the bacterium R. ruber is Gram positive, as the result of the bluish staining indicates that the dye could not penetrate inside the cells due to the thick layer of peptidoglycan that constitutes this type of wall. Otherwise Gram-negative bacteria are red in the presence of violet blue which is the recommended dye for this type of test. Sanchéz et al. (2004) in their didactic review regarding the genus Rhodococcus designates bacteria belonging as Gram-positive.
Microscopia Eletrônica de Varredura - R. ruber:  Scanning Electron Microscopy - R. ruber:
Obteve-se imagens que demonstram aspectos morfológicos da bactéria R. ruber antes e após o contato com os íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll) separadamente e em mistura. Além de também demonstrar aspectos da bactéria tratada com NaOH antes e após o contato com os metais Co(ll) e Ni(ll) individualmente. Images were obtained showing morphological aspects of R. ruber bacteria before and after contact with Co (ll) and Ni (ll) metal ions separately and in mixture. In addition to demonstrating aspects of bacteria treated with NaOH before and after contact with the metals Co (ll) and Ni (ll) individually.
A microfotografia A apresenta aspectos da bactéria R. ruber como testemunha, ou seja, não está interação com nenhum outro tipo de composto. Percebe-se que a bactéria tem dimensões de 2μηι de comprimento por 1pm de espessura, dados condizentes com a literatura encontrada e trabalhos similares utilizando a espécie do mesmo género, R. opacus (Mesquita, 2000; Alvarez- Vazquez et aí., 2004; Sánchez et ai, 2004; Bueno, 2007; Cayllahua, 2008; Silva, 2010).  Microphotography A presents aspects of the R. ruber bacterium as a control, that is, it is not interacting with any other type of compound. It is noticed that the bacterium has dimensions of 2μηι in length and 1pm in thickness, data consistent with the literature found and similar works using the species of the same genus, R. opacus (Mesquita, 2000; Alvarez- Vazquez et al., 2004; Sánchez et al, 2004; Bueno, 2007; Cayllahua, 2008; Silva, 2010).
Morfologicamente as bactérias de R. ruber observadas na micrografia A quantos nas demais microfotografias, apresentam-se em sua maioria, quando consideramos a região focada das amostras e reproduzidas nas imagens, na forma de "coccus". Mas também algumas células se apresentam na forma "bacilar", um pouco mais alongadas, aspecto característico do género (Sánchez er ai, 2004). Um aspecto curioso observado nas imagens é que a bactéria R. ruber tem como uma das suas características de se enfileirarem em 3 ou 4 células do tipo "cocus", se assemelhando muito a uma hifa septada de fungo.  The morphology of R. ruber bacteria observed in the micrograph A, as many in the other micrographs, are mostly presented when we consider the focused region of the samples and reproduced in the images, in the form of "coccus". But some cells also appear in the slightly longer "bacillary" form, a characteristic feature of the genus (Sánchez er al, 2004). A curious aspect observed in the images is that the bacterium R. ruber has as one of its characteristics to line up in 3 or 4 "cocus" cells, very similar to a septate fungus hyphae.
Na microfotografia B visualizamos a interação entre a bactéria R. ruber e os íons metálicos de Co(ll), podemos sugerir um aspecto mais aglomerado das bactérias como tendência a uma captura do metal presente em solução aquosa. Mais uma vez reforçando que as fotografias realizadas são de pontos específicos das amostras preparadas para fins de análises em Microscópio Eletrônico de Varredura e em muitas ocasiões não refletem o aspecto geral da amostra.  In microphotography B we visualize the interaction between the bacterium R. ruber and the metallic ions of Co (ll), we can suggest a more crowded aspect of the bacteria as a tendency to capture the metal present in aqueous solution. Again emphasizing that the photographs taken are of specific points of the samples prepared for scanning electron microscope purposes and on many occasions do not reflect the overall appearance of the sample.
A microfotografia C demonstra a interação entre R. ruber e os íons metálicos de Ni(ll) e a D . ruber após o contato metálico com a mistura de íons de Co(ll) e Ni(ll) em sistema de competição. Aparentemente duas microfotografias muito parecidas, onde na C apresenta uma maior concentração no número de células na região fotografada em primeiro e segundo planos e na imagem D as células bacterianas de R. ruber se dispões de forma mais espaçadas também em primeiro e segundo planos. Microphotography C demonstrates the interaction between R. ruber and Ni (ll) metal ions and D. ruber after metallic contact with the mixture of Co (ll) and Ni (ll) ions in competition system. Apparently two very similar microphotographs, where in C presents a higher concentration in the number of cells in the region photographed in first and In the background and image D the bacterial cells of R. ruber are more spaced in the foreground and background.
As fotografias indicadas com as letras E e F são referentes à bactéria R. ruber tratada com NaOH e testemunhas. Na microfotografia E o aumento foi de 15.000 vezes, demonstrando um aspecto de agrupamento similar ao reportado na imagem B, porém com um aspecto de mais concentração das células. A imagem F destaca mais uma vez o detalhe comentado anteriormente com uma aproximação maior de 25.000 vezes.  The photographs indicated with the letters E and F refer to R. ruber bacteria treated with NaOH and controls. In microphotography E the increase was 15,000 times, demonstrating a clustering aspect similar to that reported in image B, but with an aspect of more cell concentration. Image F once again highlights the previously commented detail with a zoom of 25,000 times closer.
Na interação de R. ruber tratada com os íons metálicos de Co(ll) visto com aproximação de 15.000 vezes pela técnica do MEV na imagem G, novamente é constatado e sugerido a aglutinação das células bacterianas. Mas em contrapartida na imagem H onde a interação entre R. ruber tratada e os íons metálicos de Ni(ll), não é visualizado este aspecto de aglomeração, ao contrário, as células bacterianas encontram-se dispostas de forma mais dispersa e também ainda assim, apresentando-se enfileiradas em alguns momentos em conjuntos de 4, 5 e até mesmo 6 células.  In the interaction of R. ruber treated with Co (ll) metal ions seen with approximation of 15,000 times by the SEM technique in the G image, the agglutination of the bacterial cells is again observed and suggested. But in contrast to image H where the interaction between treated R. ruber and Ni (ll) metal ions is not visualized this clustering aspect, on the contrary, the bacterial cells are more dispersed and yet , lining up at times in sets of 4, 5 and even 6 cells.
Microscopia Eletrônica de Transmissão - R. ruber: Transmission Electron Microscopy - R. ruber:
Obteve-se imagens que demonstram aspectos superficiais da bactéria R. ruber antes e após o contato com os íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll) separadamente e em mistura. Além de também demonstrar aspectos da bactéria tratada com NaOH antes e após o contato com os metais Co(ll) e Ni(ll) individualmente.  Images showing superficial aspects of R. ruber bacteria before and after contact with Co (ll) and Ni (ll) metal ions separately and in mixture were obtained. It also demonstrates aspects of NaOH-treated bacteria before and after contact with Co (ll) and Ni (ll) metals individually.
As microscopias eletrônica de transmissão ou MET nos fornecem dois aspectos positivos em relação à MEV, pois este tipo de técnica nos proporciona maiores aumentos e a visualização da superfície externa dos corpos a serem escaneados. Como aparente vantagem as fotos de MEV nos dão perspectivas em terceira dimensão, o que em termos superficiais também tem sua função.  Transmission electron microscopy or MET give us two positive aspects regarding SEM, as this type of technique gives us larger magnifications and visualization of the external surface of the bodies to be scanned. As an apparent advantage, SEM photos give us third-dimensional perspectives, which in superficial terms also have their function.
Na microfotografia A visualizamos células da R. ruber como testemunha e sem tratamento. Embora imagem B reporte a interação entre a bactéria e o metal Co(ll) apresentam-se em semelhança de imagem, no aspecto do aumento (20.000 vezes) e de escala 2pm. Possibilitando-nos a sugestão de alguns feições. Na fotografia A, ainda que o contraste não seja igual para as duas imagens, isso dificulta um pouco a comparação. Podemos visualizar de forma mais atenuada as organelas e constituintes das células de R. ruber. In microphotography A we see R. ruber cells as a control and without treatment. Although image B reports the interaction between the bacterium and the metal Co (ll) are similar in image, in the magnifying aspect (20,000 times) and 2pm scale. Enabling us to suggest some features. In photograph A, even though the contrast is not the same for both images, this makes comparison somewhat difficult. We can more attenuate the organelles and constituents of R. ruber cells.
Na imagem B sugerimos uma concentração de íons de Co(ll) na borda das células de R. ruber. Uma vez que as regiões mais próximas à parede celular da bactéria apresentam uma coloração escura mais intensa. E como o princípio da biossorção é de adsorção e não absorção inferiu esse resultado, mais uma vez relembrando que são conjecturas construídas a partir das análises das imagens, pois não tivemos nenhum aspecto de semi-quantificação ou de qualificação como no caso do MEV, podemos acoplar um EDS (Energy Dispersive System) que pode nos assegurar esta afirmativa.  In image B we suggest a concentration of Co (ll) ions at the edge of R. ruber cells. Since the regions closest to the bacterial cell wall show a more intense dark color. And since the principle of biosorption is adsorption and nonabsorption, this result was inferred, once again remembering that they are conjectures constructed from the analysis of the images, since we had no semi-quantification or qualification aspects as in the case of SEM. couple an Energy Dispersive System (EDS) that can assure us of this statement.
A microfotografia C apresenta a interação entre R. ruber e íons metálicos de Ni(ll) e microfotografia D demonstra a interação de R. ruber em sistema binário contendo Co(ll) e Ni(ll). Já a imagem E representa a bactéria R. ruber tratada com NaOH e como testemunha. Microfotografias demonstram respectivamente a interação entre a bactéria R. ruber tratada e os íons metálicos Co(ll) (F); R. ruber tratada mais íons metálicos de Ni(ll) (G e H). Em todas as imagens da interação entra a bactéria e os metais percebe-se uma tonalidade mais escura na parte próxima a parede celular -sedas células de R. ruber, podendo ser os metais envolvidos no processo apresentando-se adsorvidos.  Microphotography C shows the interaction between R. ruber and Ni (ll) metal ions and microphotography D shows the interaction of R. ruber in a binary system containing Co (ll) and Ni (ll). Image E represents the R. ruber bacterium treated with NaOH and as a control. Microphotographs show the interaction between the treated R. ruber bacteria and the metal ions Co (ll) (F); R. ruber treated plus Ni (ll) metal ions (G and H). In all the images of the interaction between the bacteria and the metals, a darker hue is observed near the cell wall - the R. ruber cells and the metals involved in the process may be adsorbed.
Análises de Espectroscopia no Infravermelho:  Infrared Spectroscopy Analysis:
As análises de espectroscopia no infravermelho visam identificar os grupamentos funcionais, constituintes orgânicos presentes principalmente na parede celular das células bacterianas de R. ruber. As análises foram realizadas a partir de amostras preparadas com a bactéria sem tratamento e na sua interação com metais Co(ll) e Ni(ll). Também amostras com a bactéria tratada com NaOH foram preparadas para análises, bem como sua interação com os íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll). A faixa do infravermelho em comprimento de onda em que realizamos as análises foi de 500 a 4000 cm "1, identificando assim os grupamentos constantes na bactéria R. ruber, podemos caracterizá-los como os responsáveis pelo processo de biossorção e quais são os mecanismos presentes na interação entre os metais e o biossorvente. Na tabela 10 estão correlacionados comprimentos de onda e os correspondentes grupamentos funcionais responsáveis pela adsorção existente os metais e a carga apresentada pela bactéria em questão. Infrared spectroscopy analyzes aim to identify functional clusters, organic constituents present mainly in the cell wall of R. ruber bacterial cells. Analyzes were performed from samples prepared with untreated bacteria and their interaction with metals Co (ll) and Ni (ll). Also samples with the bacteria treated with NaOH were prepared for analysis, as well as its interaction with the metallic ions of Co (ll) and Ni (ll). The infrared wavelength range in which we performed the analyzes was from 500 to 4000 cm "1 , thus identifying the constant clusters in the bacterium R. ruber, we can characterize them as responsible for the biosorption process and what are the mechanisms present interaction between metals and biosorbent Table 10 correlates the wavelengths and the corresponding functional groups responsible for the existing adsorption of metals and the charge presented by the bacteria in question.
Deve ser lembrado que todas as amostras tanto contendo bactéria não tratada como tratada foram preparadas a partir de soluções contendo 30 mg.L"1 dos íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll) e a concentração de biossorvente R. ruber de 3 g.L"1, todas ajustadas no pH 6,0 antes do contato com a bactéria. It should be remembered that all samples containing both untreated and treated bacteria were prepared from solutions containing 30 mg.L "1 of Co (ll) and Ni (ll) metal ions and the R. ruber biosorbent concentration of 3 gL "1 , all adjusted to pH 6.0 before contact with the bacteria.
Tabela 6 - Comprimento de onda em (cm"1) no infravermelho e relação entre os seus grupamentos funcionais correspondentes. Table 6 - Infrared wavelength (cm "1 ) and relationship between their corresponding functional groups.
Comprimento de Onda (cm 1) Grupamentos Funcionais Wavelength (cm 1 ) Functional Groupings
Valores próximos a 3350 -OH e estiramento do grupo N-H  Values close to 3350 -OH and N-H group stretch
2920 -CH estiramento assimétrico do CH2 2920 -CH Asymmetrical CH 2 Stretch
Faixa próxima a 2850 -CH estiramento simétrico do CH2 Range close to 2850 -CH symmetrical CH 2 stretch
Faixa próxima a 1650 Grupo amida I  Range near 1650 Amide Group I
Faixa próxima a 1540 Grupo amida II  Range near 1540 Amide Group II
Faixa próxima a 1400 C=0 estiramento simétrico do COO" Range near 1400 C = 0 symmetrical COO stretch "
1250- 1220 P=0 estiramento simétrico do P02 " 1250-1220 P = 0 symmetrical P0 2 " stretch
Faixa próxima 1070 -CN  Near Range 1070 -CN
1200-900 C-O-C e OH de polissacarídeos  1200-900 C-O-C and OH of polysaccharides
Fonte: Bueno (2007).  Source: Bueno (2007).
Análises de Espectroscopia no Infravermelho - R. ruber sem Tratamento:  Infrared Spectroscopy Analysis - R. ruber without treatment:
As bandas que representam a constituição de R. ruber no infravermelho são demonstradas na figura 39 onde visualizamos a banda 3294 que corresponde à região dos grupamentos -OH e -NH de glicoses e proteínas (Ashkenazy et aí., 1997; Silverstein et aí., 2007). Cayllahua et a/.(2009) e Bueno (2007) obtiveram resultados similares de comprimento de banda quando utilizaram em seus trabalhos de biossorção a bactéria R. opacus.  The bands representing the infrared R. ruber constitution are shown in Fig. 39 where we visualize the 3294 band corresponding to the region of the -OH and -NH groupings of glycoses and proteins (Ashkenazy et al., 1997; Silverstein et al., 2007). Cayllahua et al. (2009) and Bueno (2007) obtained similar bandwidth results when they used R. opacus bacteria in their biosorption work.
Já quando denotamos bandas de intensidades correspondentes a 2960 e 2928 são atribuídas respectivamente às vibrações assimétrica e simétrica dos radicais de CH2 conforme descrito na tabela YY. Fato também observado pelos autores Bueno (2007) e Cayllahua et a/.(2009). Os grupos amida I e II são observados nos picos 1652 e 1537 (Silverstein et ai, 2007). Nos picos de bandas 1457 e 1398 são responsáveis pelo grupamento C=O e COO". O pico de 1234 corresponde ao grupamento P=O, o de 1066 é indício de que o grupamento -CN de proteínas; e finalmente os picos de 782 e 541 são oscilações torcionais de C-H e N-H(NH3+ - aminoácido) respectivamente (Silverstein et ai, 2007). Already when we denote bands of intensities corresponding to 2960 and 2928 are attributed respectively to the asymmetric vibrations and CH 2 radicals as described in table YY. Fact also observed by the authors Bueno (2007) and Cayllahua et al. (2009). Amide groups I and II are observed at peaks 1652 and 1537 (Silverstein et al, 2007). In bands peaks 1457 and 1398 are responsible for grouping C = O and COO "The peak 1234 corresponds to the grouping P = 1066 is the indication that the grouping protein -CN;. , And finally the peaks 782 and 541 are torsional oscillations of CH and NH (NH 3+ - amino acid) respectively (Silverstein et al, 2007).
Quando analisamos os espectros da interação entre R. ruber sem tratamento e os íons metálicos de Co(ll), podemos observar diminuição de bandas nas faixas de picos correspondentes a 1536, 1233, 1065, 781 e 534 cm"1. São os grupamentos respectivos amida II, P=O, -CN, C-H e N-H com maior intensidade em termos de variação de bandas (541 para 534) os demais picos variaram de 1 ponto em relação à bactéria sem o contato com o metal. Indicando serem os grupamentos responsáveis pela biossorção de R. ruber pelos íons metálicos de Co(ll), sendo interessante destacar o papel do grupamento N-H(NH3+) por sua alta variação. Esses resultados discordam dos encontrados por Bueno (2007) e Cayllahua et ai (2009) quando trabalharam com R. opacus, eles observaram considerável participação do grupamento - OH, o que não foi verificado no nosso trabalho. When we analyze the interaction spectra between untreated R. ruber and Co (ll) metal ions, we can observe a decrease in bands in the peak bands corresponding to 1536, 1233, 1065, 781 and 534 cm "1 . amide II, P = O, -CN, CH and NH with higher intensity in terms of band variation (541 to 534) the other peaks varied from 1 point in relation to the bacteria without contact with the metal. by R. ruber biosorption by the metallic ions of Co (ll), it is interesting to highlight the role of the NH (NH 3+ ) grouping due to its high variation, which disagree with those found by Bueno (2007) and Cayllahua et al (2009). When they worked with R. opacus, they observed considerable participation of the group - OH, which was not verified in our work.
Analisando as bandas de R. ruber sem tratamento na interação com íons metálicos de Ni(ll), verificamos diminuição dos seguintes picos 1536, 1452, 1233, 1065 e 537. Que correspondem aos grupamentos funcionais respectivos, amida II, C=O, P=O que são estiramentos simétricos de COO" e PO2 " respectivamente; -CN e o grupamento N-H(NH3+). Mais uma vez destacando o pico 537 onde se obteve a maior diferença (541 cm"1 da bactéria sem o contato com o metal). Sendo este grupo considerado importante no processo de biossorção tanto para os íons metálicos de Ni(ll) quanto para os de Co(ll). Analyzing the untreated R. ruber bands in interaction with Ni (ll) metal ions, we found a decrease in the following peaks 1536, 1452, 1233, 1065 and 537. These correspond to the respective functional groups, amide II, C = O, P = What are symmetrical stretches of COO " and PO 2 " respectively; -CN is the NH (NH 3+ ) group. Once again highlighting peak 537 where the largest difference (541 cm "1 of the bacteria without contact with the metal was obtained.) This group is considered important in the biosorption process for both Ni (ll) and ions metal ions. of Co (11).
Os resultados discordam com os obtidos por Cayllahua et ai The results disagree with those obtained by Cayllahua et al.
(2009) no seu trabalho de interação da bactéria R. opacus com íons metálicos de Ni(ll) onde as maiores diferenças foram apresentadas nas faixas de comprimento de onda 3414 e 2937 que são responsáveis pelos grupamentos - OH e -CH. (2009) in their work on interaction of R. opacus bacteria with metal ions Ni (ll) where the largest differences were presented in the wavelength ranges 3414 and 2937 which are responsible for the - OH and -CH clusters.
Quando sobrepomos às curvas de espectrometria no infravermelho na figura 42, observamos que o comportamento dos íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll) são extremamente semelhantes e percebemos também que a diferença entre a entre a bactéria não tratada R. ruber e a sua interação entre os íons metálicos Co(ll) e Ni(ll) não é significativa resultados que concordam com o apresentado por Cayílahua et al (2009) quando consideramos a interação de R. opacus com Ni(ll), a salvo na faixa de maior diferenciação que para o autores foi na faixa entre 3414 e 2937 e no nosso estudo a maior faixa de interação foi assinalada na faixa de 541 cm"1. Esses resultados podem confirmar a baixa remoção obtida pela bactéria R. ruber não tratada com os íons metálicos de Co(ll) e Ni(ll) nos ensaios de biossorção. Análises de Espectroscopia no Infravermelho - R. ruber Tratada com NaOH: When we superimpose the infrared spectrometry curves in figure 42, we observe that the behavior of the metallic ions of Co (ll) and Ni (ll) are extremely similar and we also realize that the difference between the untreated bacterium R. ruber and the its interaction between the metallic ions Co (ll) and Ni (ll) is not significant results that agree with the presented by Cayílahua et al (2009) when we consider the interaction of R. opacus with Ni (ll), except in the range of greater differentiation than for the authors was in the range between 3414 and 2937 and in our study the highest interaction range was marked in the range of 541 cm "1. These results can confirm the low removal obtained by the bacterium R. ruber not treated with the ions. (ll) and Ni (ll) metals in biosorption assays Infrared Spectroscopy Analysis - R. ruber Treated with NaOH:
As bactérias após submetidas ao tratamento com NaOH por um período de 2 horas, foram colocadas em contato com soluções metálicas contendo Co(ll) e Ni(ll). A partir daí as amostras foram preparadas para análises em Espectrometria no Infravermelho. A seguir seguem os resultados das análises.  The bacteria, after being treated with NaOH for a period of 2 hours, were placed in contact with metallic solutions containing Co (ll) and Ni (ll). From there the samples were prepared for analysis in Infrared Spectrometry. Following are the results of the analyzes.
Na Figura 43 são apresentados os resultados referentes aos picos de vibrações nas bandas que se relacionam os grupamentos existentes na constituição orgânica das células bacterianas de R. ruber pós tratamento com NaOH. O pico de banda 3417cm"1 que corresponde ao grupamento funcional - OH não era evidenciado nesse mesmo estudo quando tratamos da bactéria R. ruber sem se utilizar do tratamento químico com NaOH. Já a banda 3294 evidenciada na bactéria não tratada não referenciou destaque na análise muito embora a sua presença seja percebida como um pico menos evidente na figura 40, considerando-a próxima ao valor de 3417 no comprimento de onda da esquerda para a direita. Os picos 2960 e 2928 cm"1 se apresentaram de em forma igualmente aos descritos no item R. ruber sem tratamento, não sendo os grupamentos funcionais referentes a -CH com estiramento assimétrico de CH2 os responsáveis pelo processo de captação de íons metálicos nesse estudo. Já a banda 1648 responsável pelo grupamento funcional amida II se mostrou em menor valor absoluto em relação à bactéria não tratada (1652 cm"1). Figure 43 presents the results regarding the vibration peaks in the bands that relate the existing clusters in the organic constitution of R. ruber bacterial cells after NaOH treatment. The 3417cm "1 band peak that corresponds to the functional group - OH was not evidenced in this same study when we treated R. ruber bacteria without chemical treatment with NaOH. The 3294 band evidenced in the untreated bacterium did not mention the analysis. even though its presence is perceived as a less evident peak in figure 40, considering it close to the 3417 wavelength value from left to right. The peaks 2960 and 2928 cm "1 were similar to those described in the item R. ruber without treatment, and the functional groups referring to -CH with asymmetric CH 2 stretching were responsible for the metal ion uptake process in this study. The 1648 band responsible for the amide II functional grouping was lower in absolute value than the untreated bacteria (1652 cm "1 ).
Merece destaque o comprimento de onda na faixa de 1462 que se demonstrou maior em termos de valor absoluto em relação à bactéria não tratada (1453 cm"1). O que podem configurar novos sitos ativos para a remoção de íons de Co(ll) e Ni(ll) pela bactéria R. ruber. Estes resultados concordam com Bueno (2007) e Cayllahua et al. (2009) quando trabalharam com a bactéria do mesmo género R. opacus mesmo sem o tratamento químico. Of particular note is the wavelength in the 1462 range, which has been shown to be higher in terms of absolute value than the untreated bacteria (1453 cm- 1 ). This may configure new active sites for the removal of Co (ll) and ions. Ni (ll) by R. ruber bacteria These results agree with Bueno (2007) and Cayllahua et al. (2009) when they worked with R. opacus bacteria even without chemical treatment.
Na Figura 44 foi plotada a curva das bandas correspondentes a interação de R. ruber com os íons metálicos de Co(ll). Onde percebemos a participação tímida, porém significativa do ponto de vista qualitativo do grupamento -OH no processo. O que não ocorreu na interação com a bactéria não tratada. O pico 1451 cm"1 se mostrou expressivo para a interação da bactéria tratada com o Co(ll) uma vez que seu pico relacionado somente a R. ruber tratada foi de 1462 cm"1, sendo o grupamento C=O um dos responsáveis pela adsorção do metal pelo biossorvente. O grupamento -CN também demonstrou tímida diminuição (de 1064 para 1063 cm"1 na comparação). Figure 44 plotted the curve of the bands corresponding to the interaction of R. ruber with the metallic ions of Co (ll). Where we perceive the timid but qualitative participation from the qualitative point of view of the -OH group in the process. This did not occur in interaction with untreated bacteria. The peak 1451 cm "1 was expressive for the interaction of the treated bacteria with Co (ll) since its peak related only to R. ruber treated was 1462 cm " 1 , and the group C = O was responsible for metal adsorption by biosorbent. The -CN group also showed a slight decrease (from 1064 to 1063 cm -1 in comparison).
Quando descrevemos a interação entre a bactéria R. ruber tratada com os íons metálicos de Ni(ll) observamos uma grande participação do grupamento -OH no processo, pois a diminuição no tamanho da banda em comprimento de onda foi expressiva, passou de 3417 na bactéria tratada para 3404 cm"1 na interação com íons de Ni(ll). E por fim a banda 1452 que corresponde ao grupamento C=O com estiramento simétrico do COO" foram considerados os responsáveis pelo processo de biossorção por R. ruber dos íons de Ni(ll). When we describe the interaction between the bacterium R. ruber treated with Ni (ll) metal ions we observed a large participation of the -OH group in the process, because the decrease in band size in wavelength was expressive, went from 3417 in the bacterium. 3404 cm "1 in the interaction with Ni (ll) ions. Finally, the 1452 band that corresponds to the C = O group with symmetrical COO stretching " were considered responsible for the R. ruber biosorption process of the ions. Ni (11).
De maneira geral, os grupamentos funcionais mereceram maior destaque quando consideramos a bactéria R. ruber tratada quimicamente por NaOH. Este fato vem culminar na afirmativa que os grupamentos funcionais em conjunto com uma série de outros fatores ambientais favoreceram a maior remoção por R. ruber. Ainda mais sob o ponto de vista da maior ação qualitativa de diversos grupos funcionais na interação com os íons de Co(ll) evidenciaram uma remoção que chegou ao nível de 97% e os dois grupamentos -OH e C=O que expressaram um resultado de 89% de remoção para os íons de Ni(ll). In general, the functional groups deserved more prominence when we consider R. ruber bacteria chemically treated by NaOH This fact culminates in the statement that functional clusters together with a number of other environmental factors favored the greater removal by R. ruber. Even more from the point of view of the higher qualitative action of several functional groups in the interaction with the ions of Co (ll) showed a removal that reached the level of 97% and the two groups -OH and C = O expressed a result of 89% removal for Ni ions (ll).
A remoção de duas espécies metálicas de Co(ll) e Ni(ll) foi analisada usando a bactéria Rhodococcus ruber como biossorvente. Os metais foram escolhidos de acordo com sua utilização industrial, pelo seu grau de periculosidade em relação aos seres vivos e o meio ambiente.  The removal of two metallic species of Co (ll) and Ni (ll) was analyzed using Rhodococcus ruber bacteria as biosorbent. The metals were chosen according to their industrial use, due to their degree of dangerousness in relation to living beings and the environment.
Assim, mediante todos os resultados obtidos e acima apresentados, o processo de biossorção de metais pesados de acordo com a presente invenção compreende a utilização de bactérias Rhodococcus ruber atuando em um meio de biossorção em pH ajustado com NaOH 1 M e HCI 0, 1 M, em temperaturas da ordem de 28°C±2°C, por um tempo de cerca de 3 horas, sendo o referido meio de biossorção posteriormente submetido à centrifugação por cerca de 6 minutos para separação dos metais pesados e regeneração de bactérias.  Thus, by all the results obtained and presented above, the heavy metal biosorption process according to the present invention comprises the use of Rhodococcus ruber bacteria acting in a pH-adjusted biosorption medium with 1 M NaOH and 0.1 M HCl at temperatures of the order of 28 ° C ± 2 ° C for a time of about 3 hours, said biosorption medium being subsequently centrifuged for about 6 minutes for heavy metal separation and bacterial regeneration.
De uma forma preferencial, quando se trata das espécies metálicas Co(ll) e Ni(ll), o processo segundo a presente invenção compreende a utilização de bactérias R. ruber tratada com NaOH em meio de biossorção com um pH de 6,0 e concentração R. ruber na ordem de 3 g.L" , por um tempo de cerca de 30 minutos em temperaturas da ordem de 25°C. Preferably, when it comes to the metallic species Co (ll) and Ni (ll), the process according to the present invention comprises the use of NaOH-treated R. ruber bacteria in a biosorption medium with a pH of 6.0 and concentration R. ruber in the order of 3 gL " for a time of about 30 minutes at temperatures in the order of 25 ° C.
Nessas condições, o processo segundo a presente invenção proporciona resultados de remoção de cerca de 97% para o Co(ll) e de cerca de 89% para o Ni(ll).  Under these conditions, the process according to the present invention provides removal results of about 97% for Co (11) and about 89% for Ni (11).
Não obstante, os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, sem com isso fugir do quanto aqui descrito e reivindicado.  However, those skilled in the art will appreciate the knowledge presented herein and may reproduce the invention in the embodiments presented and in other embodiments, without thereby departing from what is described and claimed herein.

Claims

Reivindicações Claims
1. PROCESSO DE BIOSSORÇAO DE METAIS PESADOS, caracterizado por compreender uma etapa de contatar bactérias Rhodococcus ruber com um meio compreendendo metais pesados, os quais se deseja biossorver, sendo em seguida regenerada a biomassa e recuperado o metal pesado.  1. HEAVY METALS BIOSORATION PROCESS, characterized in that it comprises a step of contacting Rhodococcus ruber bacteria with a medium comprising heavy metals, which it is desired to biosorb, then regenerating the biomass and recovering the heavy metal.
2. PROCESSO DE BIOSSORÇAO DE METAIS PESADOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por compreender a utilização de bactérias Rhodococcus ruber atuando em um meio de biossorção em pH variando de 4- 7, ajustado com NaOH 1 M e HCI 0,1 M, em temperaturas da ordem de 28°C±2°C, por um tempo de cerca de 3 horas, sendo o referido meio de biossorção posteriormente submetido à centrifugação por cerca de 6 minutos para separação dos metais pesados e regeneração de bactérias.  Heavy metal biosorption process according to Claim 1, characterized in that it comprises the use of Rhodococcus ruber bacteria acting on a biosorption medium at pH 4-7, adjusted with 1 M NaOH and 0.1 M HCl. at temperatures of the order of 28 ° C ± 2 ° C for a time of about 3 hours, said biosorption medium being subsequently centrifuged for about 6 minutes for heavy metal separation and bacterial regeneration.
3. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por serem os metais pesados a ser biossorvidos o Co(ll) e Ni(ll).  Heavy metal biosorption process according to claim 1, characterized in that the heavy metals to be biosorbed are Co (ll) and Ni (ll).
4. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado pelo fato de compreender o tratamento de bactérias R. ruber com NaOH um período prévio de 2 horas anterior ao contato com a solução contendo Co(ll) e Ni(ll), um meio de biossorção com um pH de 6,0 e concentração R. ruber na ordem de 3 g.L"1, sendo o contato realizado por um tempo de cerca de 30 minutos, em temperaturas da ordem de 25°C. Heavy metal biosorption process according to claims 1 and 3, characterized in that it comprises treating R. ruber bacteria with NaOH for a period of 2 hours prior to contact with the solution containing Co (ll) and Ni. (ll), a biosorption medium with a pH of 6.0 and R. ruber concentration in the order of 3 gL "1 , the contact being made for a time of about 30 minutes, at temperatures of the order of 25 ° C.
5. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, acordo com as reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato de se obter remoção de Co(ll) no sistema de competição binário em cerca de 42,1 % e para o Ni(ll) em cerca de 24%.  Heavy metal biosorption process according to claim 1 or 3, characterized in that the removal of Co (ll) in the binary competition system is obtained by about 42.1% and for Ni (ll) by about of 24%.
6. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, acordo com as reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que na biossorção em série sendo reintroduzido um novo ciclo do biossorvente R. ruber os resultados de remoção para Co(ll) ser de cerca de 53,2% e para Ni(ll) ser de cerca de 38%.  6. Heavy metal biosorption process according to claim 1 or 3, characterized in that in the series biosorption a new cycle of the R. biosorbent is reintroduced. The removal results for Co (ll) are about 53%. , 2% and for Ni (11) to be about 38%.
7. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, acordo com as reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que na biossorção com reintrodução do segundo ciclo de biossorvente, onde são completados 3 ciclos em série, os valores de remoção de Co(ll) ser de cerca de 67,6% e de Ni(ll) ser de cerca de 51 ,2%. 7. Heavy metal biosorption process according to claim 1 or 3, characterized in that in biosorption with If the second biosorbent cycle is reintroduced, where 3 series cycles are completed, the removal values of Co (ll) will be about 67.6% and Ni (ll) will be about 51.2%.
8. PROCESSO DE BIOSSORÇÃO DE METAIS PESADOS, acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de se obter remoções de cerca de 97% para o Co(ll) e de cerca de 89% para o Ni(ll).  Heavy metal biosorption process according to claim 4, characterized in that removals of about 97% for Co (ll) and about 89% for Ni (ll) are obtained.
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