Remediação de metais pesados em esgoto sanitário através da aplicação de farinha da casca de banana e nanopartículas magnéticas - Silva, Emerson Leandro da (2020)
A contaminação de água por metais pesados é um grande risco de poluição ambiental, bem como um precursor de diversas doenças nos seres humanos. A presença desses metais em níveis elevados nas estações de tratamento de esgoto motivou a busca por remediação desses poluentes no esgoto sanitário tratado (ER). Dentre as formas de remediação, a adsorção é um processo amplamente empregado para descontaminação de águas contendo esses metais. Desse modo, neste trabalho dois tipos de adsorventes foram preparados, caracterizados, otimizados e aplicados em ER: um bioadsorvente a base de farinha de casca de banana (FCB) e um adsorvente sintético a base de nanopartículas de óxido de ferro funcionalizadas com quitosana (NPM). Para determinar as melhores condições de adsorção de metais de forma simultânea no ER, foi realizado um estudo sistemático com uma solução simuladora (SS) contendo Al, Ba, Pb, Cu, Cr, Fe, Mn e Zn. Os estudos de adsorção foram realizados através da avaliação das isotermas experimentais de adsorção em função da variação no valor do pH na SS, da massa dos adsorventes, do tempo de contato e ainda o estudo cinético pela aplicação dos modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem. Os melhores parâmetros foram o pH no valor de 6, massa do adsorvente 25 mg e tempo de saturação rápido, em torno de 10 minutos. O modelo cinético que melhor se ajustou ao processo foi o pseudo-segunda ordem para todos os metais em ambos adsorventes. A capacidade de adsorção na SS alcançada pela NPM foi superior à FCB. A remoção pela NPM foi Al=Fe=Pb=Cu=Cr>Zn>Mn>Ba, nos percentuais de 100, 100, 100, 100, 100, 98, 88 e 76%, respectivamente. Já a FCB foi Pb>Fe>Cr>Cu>Al>Zn>Ba>Mn, nos percentuais de 97, 67, 63, 50, 46, 45, 44 e 5%, respectivamente. Paralelamente, o trabalho apresenta a avaliação sazonal das concentrações de metais em 41 amostras de esgoto sanitário tratado, que apresentaram altos níveis de Al e Fe. Parte destas amostras foram submetidas à adsorção utilizando as melhores condições encontradas no estudo com a SS. A remoção dos metais Al e Fe no ER com a FCB foi de 55,8% e 44,8% e com a NPM 53,2% e 64,4%, respectivamente. Os resultados sugerem que a afinidade entre os adsorventes com determinados íons metálicos se dá pelas características da superfície do adsorvente, bem como pelo número de espécies químicas disponíveis na solução e ainda pelo tipo de efluente, o qual pode interferir no processo adsortivo. Sobretudo, os percentuais de remoção dos metais de forma simultânea por ambos adsorventes foram relevantes, tornando-os promissores para a remediação de metais pesados em esgoto sanitário após tratamento convencional.