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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

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Título [PT]: Estudo do potencial de biossorção da Moringa oleifera Lam na remoção de atrazina em amostras aquosas utilizando leito fixo
Título [EN]: Study of biosorption potential of moringa oleifera lam in atrazine removal from aqueous solutions using fixed-bed
Autor(es): Natália Cândido Homem
Palavras-chave [PT]:

Tratamento de água. Atrazina. Herbicida. Biossorção. Moringa oleifera Lam. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Atrazine. Biosorption. Moringa oleifera Lam. Water treatment. Brazil.
Área de concentração: Desenvolvimento de Processos
Titulação: Mestre em Engenharia Química
Banca:
Marcelo Fernandes Vieira [Orientador] - UEM
Rosângela Bergamasco - UEM
Angélica Marquetotti Salcedo Vieira - UEM
Daniel Mantovani - UEM
Resumo:
Resumo: A atrazina (ATZ; 2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-s triazina) é um dos herbicidas mais utilizados no mundo. Entretanto, estudos demonstram que o uso de ATZ pode desencadear problemas ambientais graves, como a contaminação de águas superficiais e subterrâneas e, em humanos, pode causar problemas hormonais, afetando principalmente os sistemas reprodutivos e de desenvolvimento. Por conseguinte, esta substância foi incluída nas listas de substâncias prioritárias da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (US EPA) e da Comissão Européia (EC). Assim, torna-se necessário a investigação de métodos eficazes na remoção deste herbicida em águas contaminadas. A adsorção destaca-se como um dos métodos mais utilizados no tratamento de águas contendo compostos orgânicos e estudos têm sido conduzidos à busca por adsorventes de baixo custo e alta disponibilidade, como biomassas de origem agrícola, biológica, ou subprodutos industriais. As partes da planta Moringa oleifera Lam (MO), têm sido empregadas como agente coagulante no tratamento de água e como biossorvente. A semente de MO tem apresentado alta eficiência na remoção de diferentes poluentes em amostras aquosas, como metais e compostos orgânicos. As cascas da semente de MO são consideradas um resíduo proveniente de sua utilização. Desta forma, este estudo explorou o potencial de biossorção das casca da semente de Moringa oleifera Lam (MO), na remoção do herbicida atrazina em amostras aquosas, utilizando o processo de biossorção em coluna de leito fixo. O biossorvente foi caracterizado por Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ponto de carga zero (pHPCZ). A influência dos parâmetros operacionais no processo de biossorção em leito fixo foi avaliada por meio da construção de curvas de ruptura, realizadas para analisar o efeito da altura de leito, vazão de alimentação, pH e concentração de alimentação. A maior capacidade de biossorção de ATZ em MO (0,314 mg g-1, com uma porcentagem de remoção de 40%) foi alcançada nas condições de maior altura de leito (13,5 cm), menor vazão de alimentação (1 mL min-1), maior concentração inicial (10 mg L-1) e pH 7. Os modelos de Adams-Bohart, Thomas e Yoon-Nelson foram utilizados para prever o comportamento das curvas de ruptura, apresentando boa correlação com o comportamento experimental. Estudos de regeneração do biossorvente foram realizados, sendo que o material apresentou um bom potencial de regeneração, podendo ser reutilizado sem reduzir a porcentagem de remoção por, um período mínimo de cinco ciclos de biossorção-dessorção. Os resultados sugerem que a casca de MO possui potencial como um promissor biossorvente para remoção de ATZ em sistemas de biossorção dinâmica.

Abstract: Atrazine (ATZ; 2-chloro-4-ethylamino-6-isopropylamino-s triazine) is one of the most widely used herbicide in the world. However, studies have shown that its use can cause environmental problems, such as surface and ground water contamination, and in humans, can cause problems in reproductive and developmental systems. Hence, ATZ was included in the priority substances list of the United States Environmental Protection Agency (US EPA) and European Comission (EC). Thus, suitable treatment methods need to be developed aiming the removal of this herbicide from contaminated water. Adsorption is one of the most used methods to treat water containing organic compounds, and many studies have been conducted in order to obtain adsorbents with low cost and high availability, like agricultural sources biomass, biological, and industrial by-products. The plant parts of Moringa oleifera Lam (MO) have been used as coagulating agents for water treatment and as biosorbents. The MO seeds have demonstrated high efficiency in removal of many pollutants in aqueous solutions, such as metals and organic compounds. The seed husks are considered a by-product of its use. This way, this study evaluated the biosorption potential of ATZ by MO seed husks in fixed-bed column. The biosorbent was characterized by FT-IR spectra, scanning electron microscopy (SEM) and point of zero charge (pHpzc). The operating parameters influence in biosorption process was valued by breakthrough curves in which were evaluated the effect of bed height, flow rate, pH and inlet concentration. Higher ATZ sorption capacity of MO (0.314 mg g-1, with a removal percentage of 40%) was achieved at higher bed height, lower flow rate, higher inlet concentration and pH 7. The Adams-Bohart, Thomas and Yoon-Nelson models were used to predict the breakthrough curves, showing agreement with experimental data. Regeneration studies were performed and the biosorbent showed high efficiency of removal of ATZ for, at least, five cycles of biosorption-desorption. The results suggest that MO seed husks have potential as a promising biosorbent on ATZ removal in dynamic biosorption systems.
Data da defesa: 17/02/2016
Código: vtls000222604
Informações adicionais:
Idioma: Português
Data de Publicação: 2016
Local de Publicação: Maringá, PR
Orientador: Prof. Dr. Marcelo Fernandes Vieira
Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Rosângela Bergamasco
Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química)
UEM: Departamento de Engenharia Química

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: DISSERTAÇÃO - CATALOGADA.pdf
Tamanho: 1598 Kb (1636010 bytes)
Criado: 29-06-2016 13:48
Atualizado: 29-06-2016 13:53
Visitas: 906
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