3.3 PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS
3.3.6 Biossorventes
3.3.6.1 Leveduras
Uma levedura por definição é um fungo unicelular que se produz principalmente por brotamento. Muitos fungos exibem crescimento unicelular e filamentoso, alternando uma forma ou outra de acordo com as condições ambientais (RAVEN et al., 2001).
São largamente encontradas na natureza: são comuns no solo, nas superfícies de órgãos dos vegetais, principalmente em flores e frutos, no trato intestinal de animais, em líquidos açucarados, e numa grande série de outros locais. Podem ser parasitas, simbiontes, sendo, em sua grande parte, saprófitos. Crescem onde existe matéria orgânica disponível, viva ou morta, geralmente apreciando calor e umidade. Água, solo, troncos, folhas, frutos, sementes, excrementos, insetos, alimentos frescos e processados, têxteis e inúmeros outros produtos fabricados pelo homem constituem substratos para o desenvolvimento de fungos (BLACK, 2002).
Entre os fungos, as leveduras são as mais exploradas cientificamente, devido ao fato de serem organismos eucarióticos mais facilmente manipulados e, assim, servirem de excelente modelo para o estudo (ANDREI, 2011; FERREIRA et al., 2007; LIN et
al., 2005; FERREIRA et al., 2004 e JIANLONG et al., 2002).
A levedura Saccharomyces cerevisiae (Figura 1), possui capacidade de retirar íons metálicos da água, podendo ser usada como bioacumulador desses íons sendo uma
ótima alternativa para a descontaminação ambiental (BASÍLIO et. al.,2005 ;BAYAN
et. al.,2001).
Figura 1. Foto em microscopia eletrônica da Saccharomyces cerevisiae (MADIGAN et. al.,2004)
Alguns grupos de leveduras apresentam em sua constituição proteínas que regulam a bioacumulação celular dos metais, este sistema de transporte depende do grau de tolerância do organismo ao metal. A capacidade de adsorção e acúmulo nos tecidos microbianos mostra efeitos diferenciados em relação aos diferentes metais e organismos envolvidos (MOREIRA e SIQUEIRA, 2002).
De acordo com Bekatorou et. al., (2006), a maioria das cepas de levedura é capaz de assimilar diretamente íons de amônio e ureia, porém poucas espécies possuem a capacidade de utilizar nitratos com fonte de nitrogênio. O fósforo e o enxofre são, geralmente, assimilados na forma de íons inorgânicos de fosfatos e sulfatos, respectivamente. Além disso, os metais são essenciais para estes microrganismos e, por isso, são adicionados ao meio de cultivo.
Com relação as espécies Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces
carlsbergensis, estas se diferenciam devido às diferenças fenotípicas e genômicas entre
ambas cepas, estas definem também o tipo de cerveja: tipo Ale, na qual apresenta boa fermentação na temperatura de 20 a 25°C (S. cerevisiae); e tipo Larger, apresenta boa
fermentação na temperatura de 8 a 10°C (S. uvarum e S.carlsbergensis) (WUNDERLICH & BACK,2009).
3.3.6.2- Casca de Camarão da espécie Litopenaeus vannamei
O Litopenaeus vannamei, nativo da costa sul-americana do Pacífico que se estende do Peru ao México, é comum na faixa costeira do Equador. Por apresentar taxa de crescimento uniforme e fácil adaptabilidade a diferentes condições do meio ambiente, o Litopenaeus vannamei tem sido cultiva do em todos os países produtores do mundo ocidental (NANNI, 2004; COELHO, 2005). Devido à sua coloração típica e carne de boa qualidade apresenta excelente aceitação nos mercados internacionais (SCHOBER, 2002).
No final dos anos 80 e início dos anos 90, técnicos e produtores importaram a espécie Litopenaeus vannamei, também conhecida como camarão branco do Pacífico (CARCINICULTURA BRASILEIRA, 2004). Seu cultivo foi bem sucedido não apenas no Rio Grande do Norte, comprovando a afirmação de SILVA (2004) que esse tipo de camarão se adapta às mais diversas condições.
O camarão da espécie Litopenaeus vannamei (Figura 2), é do filo artropoda. Vivem em ambientes marinhos de água doce ou salgada. A sua carapaça é composta em maior quantidade por quitina, que é a segunda substância orgânica mais abundante na biosfera superada apenas pela celulose, mas a sua taxa de reposição chega a ser duas vezes superior à da celulose. A quitina encontra-se na matriz da estrutura esquelética de invertebrados, como artrópodes, anelídeos, moluscos, e celenterados, em algas diatomáceas, e também está presente nas paredes celulares de alguns fungos, como ascomicetos, zigomicetos, basidiomicetos e deuteromicetos (MOURA et al., 2006).
A criação de camarão marinho (Litopenaeus vannamei) em cativeiro está ganhando, cada vez mais, espaço no Brasil, principalmente no Nordeste. A atividade que começou de uma forma tímida e incipiente nos anos 80, na Região Nordeste, hoje se apresenta estabelecida em escala industrial em vários estados litorâneos do País. Com a introdução tecnológica aprimorada e adaptada por essas instituições, à indústria camaroneira, permitiu posicionar o Brasil como líder mundial em produtividade de camarão (5 a 7 t/ha/ano), incluindo o País no ranking dos 10 maiores produtores de camarão cultivado do mundo. A área cultivada e a produtividade tiveram um crescimento, respectivamente, de 294,6% e 540,4%. Estes dados mostram a evolução da atividade, que hoje é a principal responsável pelo bom desempenho da balança comercial brasileira na área de pescados, tendo atingido pouco mais de US$ 220 milhões em vendas para o exterior no ano passado. Esta impressionante marca também elevou o Brasil à posição de maior produtor do continente, ocupando o lugar que tradicionalmente pertencia a países como México e Equador ( BRANDÃO, 2007).
Durante o processo de descasque do camarão geram-se grandes quantidades de resíduos sólidos, considerando que, a cabeça e a casca correspondem aproximadamente a 40% do seu peso total, sendo tal resíduo composto por 70 a 75% de água (GILDBERG & STENBERG, 2001 apud CARVALHO, 2006).
De um modo geral, não há preocupação com o destino apropriado deste resíduo onde é clandestinamente enterrado ou jogado no mar ou em rios, causando problemas ambientais, principalmente em países grandes produtores de camarão onde não há rigor na fiscalização ambiental, a disposição final desde resíduos tem se tornado um grande desafio. Tendo em vista que este resíduo é composto por 15 a 20% de quitina, 25 a 40% de proteínas e 40 a 55% de sais inorgânicos, tem havido grande interesse no seu reaproveitamento, como alternativas à sua deposição final, tendo em vista o desenvolvimento de produtos de valor no mercado (CARVALHO, 2006).
O reaproveitamento de resíduos sólidos industriais tem também despertado grande interesse, já que tanto a legislação vigente quanto à fiscalização relacionada à disposição final destes resíduos tornam-se cada vez mais rigorosas e atuantes. O emprego de resíduos industriais no tratamento de efluentes líquidos, principalmente como materiais adsorventes alternativos, é muitas vezes vantajoso, pois além de remover contaminantes de efluentes, reduz o impacto ambiental causado pela disposição do próprio resíduo.