Utilização de resíduos poliméricos para a remoção de surfactantes de águas residuais

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Reis, Thaiara Ramires dos
• Orientador(a): Tessaro, André Luiz
• Banca de defesa: Tessaro, André Luiz , Marin, Camila Fabiano de Freitas , Samulewski, Rafael Block
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Londrina
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Águas residuais - Purificação; Agentes ativos de superfícies; Poliuretanas; Poliamidas; Sewage - Purification; Surface active agents; Polyurethanes; Polyamides
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30357

Um desafio constante no tratamento de efluentes industriais e domésticos é a remoção de surfactantes, classe de alta complexidade devido a sua concentração elevada e eficiência de remoção limitada. A composição dos principais detergentes comerciais é dominada pelos surfactantes aniônicos, especificamente, o composto linear alquilbenzeno sulfonato de sódio (LAS). A concentração média encontrada em efluentes domésticos varia de 14,0 mg/L a 27,0 mg/L e em efluentes industriais aproximadamente 50,0 mg/L. Quando lançados ao corpo hídrico sem tratamento adequado, os surfactantes têm um alto potencial poluidor. Sua presença reduz a tensão superficial da água e, consequentemente, sua taxa de evaporação, assim favorece a eutrofização, causando crescimento excessivo da vegetação aquática, de organismos como algas e cianobactérias e redução da concentração de oxigênio, o que provoca a morte de outros seres vivos. Assim, a busca pela remoção eficiente de surfactantes, além de ser fundamental para o ecossistema, torna-se um desafio constante. Este trabalho tem por objetivo a remoção de surfactantes (LAS e cloreto de dodecil piridíneo, CDP) pelo método de adsorção utilizando-se resíduos poliméricos, poliuretano (PU) e poliamida (PA), gerados em grandes quantidades como resíduos e com baixa taxa de reciclagem. Por ser um plástico termorrígido, o PU dificilmente é reciclado para ser utilizado em um material plástico do mesmo tipo, e a PA, mesmo com processos de reciclagem química, além de custosos, geram novos resíduos ao meio ambiente. A solução apresentada neste trabalho é a utilização direta de resíduos poliméricos para a remoção de surfactantes por meio de adsorção, propiciando destinação adequada e gerando valor agregado ao resíduo. Inicialmente os adsorventes foram caracterizados via Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflectância Atenuada e potencial de carga zero (pHPCZ). Avaliou-se por meio de um planejamento composto central de face centrada com design fatorial 23 a influência dos parâmetros experimentais pH (nível inferior 4,0 e superior 10,0), temperatura (nível inferior 20 e superior 40 °C) e tempo de contato (nível inferior 20 e superior 120 min) na capacidade de adsorção dos adsorventes. Quatro condições experimentais foram otimizadas, as quais foram usadas na avaliação das isotermas e cinéticas de adsorção. As isotermas de adsorção se ajustaram melhor ao modelo de Sips indicando a heterogeneidade do sistema, com capacidades máximas de adsorção entre 9,5 e 91 mg g1. Os valores foram satisfatórios quando comparados aos dados presentes na literatura. As cinéticas de adsorção utilizando o PU como adsorvente atingiram equilíbrio em 60 minutos e seguiram ajustes de pseudosegunda ordem (LAS) e difusão (CDP). Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios, indicando que os resíduos poliméricos podem ser utilizados como adsorventes para a remoção de surfactantes em águas residuais. Entretanto, mais estudos devem ser realizados a fim otimizar os parâmetros e avaliar formas de remoção rápida. De qualquer forma, este trabalho abre novas possibilidades para utilização, aproveitamento e agregação de valor de resíduos poliméricos.