Estudo de alternativas para a remoção dos metais pesados em águas no semiárido

Transcrição

1 XVI Semana de Iniciação Científica e II Semana de Extensão de 21 a 26 de outubro de 2013 ISSN: Universidade Regional do Cariri - URCA - Crato, Ceará Estudo de alternativas para a remoção dos metais pesados em águas no semiárido Anna Flávia de Oliveira Lima¹, Rodolfo José Sabiá². 1, 2 - Universidade Regional do Cariri URCA. Introdução A adsorção é uma técnica muito usada no tratamento de águas contaminadas, pois é capaz de remover poluentes orgânicos e inorgânicos. No tratamento de efluentes industriais a adsorção é empregada, principalmente, na remoção de corantes e metais pesados. O adsorvente mais utilizado é o carvão ativo, que é muito eficiente, porém adsorventes alternativos vêm sendo estudados. Os resíduos agrícolas são particularmente interessantes, pois são abundantes, baratos, exigem pouco preparo e vem se mostrando eficientes adsorventes de corantes e íons metálicos. [1] O presente estudo tem como objetivo a verificação por métodos analíticos e experimentais a eficácia da remoção de metais pesados em água, efluentes e chorume por meio de resíduos agrícolas a fim indicar o resíduo biossorvente (resíduos agrícolas) capaz de atender as expectativas no tocante à eficiência de remoção dos metais analisados e a viabilidade de sua adoção. Metodologia Inicialmente realizou-se o levantamento bibliográfico dos principais biosorventes presentes em regiões semiáridas e sua capacidade de adsorção de metais pesados. O diagnóstico dos principais resíduos agrícolas presente na região está sendo realizado na região metropolitana do cariri, parte integrante do semiárido brasileiro. Serão testada a capacidade de remoção de metais pesados presentes em águas, efluentes e chorume através da biossorção de Cd, Cu, Cr, Ni, Ag e Pb de cada um dos resíduos agrícolas escolhidos. [2] A etapa experimental inicia-se com a coleta e secagem natural das cascas de banana (Musa sp), laranja (Citrus sinensis) e limão (Citrus limon), estabelecendo um período de quatro dias expostas ao sol para desidratá-las. Posteriormente ocorreu a trituração, utilizando o moinho e o pó obtido será peneirado e pesado em quantidades significativas. Ressaltando, ainda, a utilização da serragem da madeira de sabiá (Mimosa caesalpineafolia) como adsorvente alternativo neste estudo. Limão Galego 15 unidades 135 Serragem da Sabiá Estaca com 12 cm 140 madeira de diâmetro Tabela 1: Lista dos biossorventes estudados. Posteriormente serão analisados os biossorventes para indicar a seletividade na remoção de metais pesados estudados, identificando e eficiência da capacidade de cada biossorvente na remoção de metais pesados em águas, efluentes e chorume com a determinação do biossorvente, gerado a partir de resíduos agrícolas mais eficiente, considerando as características climáticas e hidrológicas do semiárido brasileiro e a viabilidade econômica de sua adoção. Conclusões e Perspectivas Um dos aspectos mais promissores neste estudo é que os biossorventes utilizados são facilmente obtidos a partir de biomassas que são consideradas resíduos e, portanto de baixo custo na sua implementação em larga escala. Conforme já visualizado em outros trabalhos, foi possível verificar que a adsorção em resíduos agrícolas é um processo relativamente novo e promissor para o tratamento de efluentes. Agradecimentos A FUNCAP pelo apoio financeiro e ao professor orientador, Dr. Rodolfo José Sabiá pela condução dos estudos. Referências [1] MOTTA, Claudianara Veloso et al. RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS COMO MATERIAIS ADSORVENTES. (2011). [2] SABIÁ, R. J. Projeto de pesquisa, Estudo de alternativas para a remoção dos metais pesados em águas no semiarido. (2013). Resultados e Discussão A pesquisa em desenvolvimento, experimental tem como dados a coleta, secagem e trituração dos biossorventes. Biossorvente Tipo Quantidade Peso (g) Banana Prata 30 unidades 100 Laranja Pêra 12 unidades 130 Autor correspondente: Anna Flávia de Oliveira Lima (annaflavia.lima@gmail.com)

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s resultados esperados devem apresentar estudos teóricos que mostrem condições adequadas do processo de organofilização, através do aumento na distância basal para a argila modificada em relação à argila in natura. Estudos mostram que a inserção de moléculas orgânicas em argilas torna a argila organofílica, e proporciona diversas possibilidades de aplicações das mesmas. A estrutura e o tamanho das moléculas orgânicas usadas na modificação, à densidade e orientação dessas moléculas sobre a superfície das argilas são fatores importantes para definirem as características das argilas organofílicas.. # ('A++1!!" +3- "$ 56(B='---C<D=#--(-C<D=-(--C =EF= <- G-C % & '( )* +,-./-012-;HH;- 5;6E<I(J(-CD(I(DJI-C ( #3(31410.;HH- 5 6(G(D-E-C=(D<(--C#(K--G-C # +5, ;HH- L3+-+-M )-!)N

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

6 2&+-+3 5)6((B(&B#B,1,+ )JJ# 5 6 S( B*$GT* &*(?( I# /// & # % KJ K)JJI 56 S( B*$GT* &*(?( J# /// &+-6799/% KJIK)J# (/+%-%,%+%OP.+#-Q

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