Remoção de metais utilizando composto humico proveniente do tratamento de lodo de esgoto industrial e tabaco de cigarro contrabandeado em reator

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Seremeta, Daniele Cristina Hass
• Orientador(a): Campos, Sandro Xavier de
• Banca de defesa: Tiburtius, Elaine Regina Lopes , Saab, Sergio da Costa , Vieira, Eny Maria , Pietrobelli, Juliana Martins Teixeira de Abreu
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa Associado de Pós-Graduação em Química - Doutorado
• Departamento: Departamento de Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: composto húmico; tabaco de cigarros contrabandeado; lodo de esgoto; remoção de metais; humic compost; smuggled cigarette tobacco; sewage sludge; metals removal
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2964

Um dos problemas que tem sido amplamente explorado e de interesse de muitos pesquisadores é a contaminação de matrizes ambientais por metais potencialmente tóxicos. Nesse sentido a adsorção tem se mostrado uma alternativa promissora devido á sua alta eficiência e baixo custo. Este trabalho teve como principal objetivo aplicar como adsorvente o composto húmico (CH) obtido a partir da compostagem em reator de tabaco de cigarros contrabandeados (TCC) e lodo de esgoto industrial (LEI) na remoção de metais chumbo (Pb+2), cádmio (Cd+2) e cromo total (Cr) de soluções aquosas. A capacidade de remoção do material foi investigada utilizando procedimento em batelada, e parâmetros experimentais como pH, concentração de adsorvente, concentração inicial dos metais e tempo de contato foram pesquisados. Os resultados evidenciaram que a concentração de adsorvente de 3 g L -1 foi suficiente para saturar os sítios de ligação disponíveis dos três metais avaliados (Pb+2, Cd+2 e Cr total). Para o Pb+2 a máxima remoção (82%) foi alcançada em pH 5,0 e tempo de 240 minutos. A capacidade máxima de adsorção para Pb2+, foi 21,454 mg g -1 , calculada pela equação de Sips, e a cinética teve melhor ajuste utilizando o modelo de pseudo segunda ordem. O Cd+2 apresentou máxima remoção (92%) em pH 5,0 e o tempo necessário para atingir o equilíbrio foi 120 minutos. A capacidade máxima de adsorção para Cd2+, foi 28,546 mg g -1 , calculada pela equação de Sips, e a cinética teve melhor ajuste utilizando o modelo de pseudo segunda ordem. Para o Cr total, o pH 3,0 e tempo de 120 minutos foram necessários para atingir máxima remoção (72%). A capacidade máxima de adsorção para Cr total, foi 14,92 mg g -1 , calculada pela equação de Sips, e a cinética teve melhor ajuste utilizando o modelo de Elovich. O processo de remoção para cada metal foi caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho e Microscopia Eletrônica de Varredura por emissão de campo (FEG) acoplada a micro análise EDX (Raio X por Energia Dispersiva), onde observou-se que grupamentos hidroxila, carbonila e carboxila são os principais responsáveis pela remoção dos metais, e além disso um possível mecanismo de troca iônica entre Pb+2 , Cd+2 e Cr total com Na+ , K+ , Ca+2 pode ocorrer. O teste de lixiviação permitiu avaliar a estabilidade química dos metais sobre o composto quando em contato com soluções aquosas, confirmando a imobilização dos contaminantes. Como complemento da remoção mono metal, foi desevolvido um estudo de remoção multi metais em diferentes condições de pH, para avaliar o comportamento das espécies sobre o adsorvente. Os resultados obtidos confirmaram que não ocorre comprometimento na remoção dos metais e/ou competição dos metais por sítios ativos da superfície do adsorvente. Por fim, aplicou-se o CH como adsorvente de metais potencialmente tóxicos em rios e lago da região de Ponta Grossa. Os resultados demonstraram que o composto produzido pelo tratamento de TCC e LEI, além de ter um baixo custo, apresentou uma elevada eficiência de remoção e pode ser aplicado como um novo adsorvente de Cd+2.