Uso de terra diatomácea residual da indústria cervejeira em tecnologias avançadas de remoção de corantes e tratamento de efluente têxtil

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Semiao, Matheus Araujo
• Orientador(a): Maciel, Giselle Maria
• Banca de defesa: Souza, Cristina Giatti Marques de , Maciel, Giselle Maria , Mafra, Luciana Igarashi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Águas residuais - Purificação; Enzimas imobilizadas; Adsorção; Corantes; Cerveja - Indústria; Tecnologia química; Sewage - Purification; Immobilized enzymes; Adsorption; Colorings matter; Beer industry; Chemistry, Technical
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27813

Tecnologias avançadas para remoção de contaminantes têm atraído interesse depesquisadores para tratamento de água e efluentes, principalmente as que utilizammateriais de baixo custo, como resíduos agroindustriais. Em estudos prévios, a terra diatomácea residual (TDR) da indústria cervejeira apresentou potencial para a biossorção de corantes têxteis, indicando que esse material pode ser aplicado em tecnologias avançadas para tratamento de efluentes têxteis. Neste estudo, a TDR foi: (i) utilizada para biossorção dos corantes têxteis Azul Ácido 277 (AB277) Vermelho Ácido 361 (AR361) em soluções simples e binárias e sob a interferência de sais e metais; (ii) modificada quimicamente por tratamento ácido (TDR­A) e por silanização com APTES (TDR­S) para biossorção do corante têxtil Preto Ácido 172 (AB172) em condições de pH ideiais e no valor de pH de efluentes têxteis reais (5,0); e (iii) utilizada como biossorvente e como suporte para imobilização de lacases (TDR­LA) para tratamento de efluente têxtil. A capacidade de biossorção da TDR em soluções binárias foi de 4,26 e 8,35 mg g­1 para AB277 e AR361 respectivamente, resultando em uma soma de 12,61 mg g­1 de corante biossorvido, superior em comparação a soluções simples (8,29 mg g­1 para AR361 e 6,86 mg g­1 para AB277). A presença de sais e metais interferiu negativamente na biossorção em soluções simples, mas os sais interferiram positivamente em soluções binárias. A TDR­S apresentou uma capacidade de biossorção maior que a TDR­A e TDR em pH do efluente têxtil. Todos os testes de biossorção foram representados pelas isotermas de Lagmuir e Sips e pelo modelo cinético de pseudo­segunda ordem. Estudos termodinâmicos demonstraram que a biossorção dos corantes pela TDR com e sem modificação química é espontânea e sofre interferência da temperatura. A imobilização de lacases em TDR­LA foi otimizada pelo planejamento fatorial de três níveis e conseguiu preservar 79,0% da atividade enzimática nas melhores condições estudadas (200 U L­1 de lacase e 1,5% de glutaraldeído). A imobilização enzimática aumentou a estabilidade das enzimas ao pH e à temperatura em função do tempo, além de preservar com maior eficiência a atividade em armazenamento por congelamento. ATDR­LA conseguiu remover 66,2% da DQO do efluente têxtil e a TDR­S conseguiu remover 55,0%, e houve redução de 24,0% e 27,9% na cor do efluente por TDR­LA e TDR­S respectivamente em análise espectrofotométrica. O tratamento do efluente com TDR­LA e TDR­S apresentou redução de ecotoxicidade em ensaio com Artemia salina. A análise no infravermelho por MIR­ATR possibilitou o estabelecimento dos grupos funcionais responsáveis pela biossorção dos corantes têxteis e indicou a presença dos corantes e do efluente têxtil e de subprodutos de degradação enzimática no material.