OBTENÇÃO DE UM FILTRO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES CONTAMINADOS COM FÁRMACOS E METAIS UTILIXANDO CARVÃO ATIVADO DE COCO BABAÇU E FARINHA DA CASCA DA BANANA COMO ADSORVENTES. CARVALHO, J.B.M 1 MEDEIROS, M.G.F. 2 1 Bolsista PIBITI UFPI,Curso de farmácia, Campus ministro Petrônio portela. Email: jussara_1280@hotmail.com 2 curso de farmácia, Campus ministro Petrônio portela Email:. mgfmedeiros@hotmail.com RESUMO O descarte de efluentes no meio ambiente tem sido um dos maiores problemas das cidade brasileiras. O problema mais sério está relacionado com o descarte de dejetos humanos não tratados e substancias tóxicas com cobre e chunbo, geradas por atividades industriais ou serviços de saúde, lançados diretamente nas redes de esgotamento.com o intuito de eliminar tais resíduos o ramo farmacêutico foi motivado para criar estratégias que visam auxiliar o gerenciamento desses dejetos.. A utilização de materiais de baixo custo torna-se uma alternative para resolver o problema juntamnte com processos, de adsorção que tem provado ser um método eficaz para a remoção de vários poluentes encontrados em soluções aquosas e é principalmente caracterizada por ser uma das tecnologias mais econômicas. Neste trabalho elaboramos um filtro com carvão ativado e farinha de casca de banana com o intuito de melhorar a qualidade dos efluentes descartados no meio ambiente. Palavras-chave: Tratamento de efluentes, metais tóxicos,adsorção INTRODUÇÃO Uma das grandes ameaças à sobrevivência da humanidade nos próximos séculos é a contaminação química da água. As substâncias químicas foram desenvolvidas para controlar doenças, aumentarem a produção de alimentos e a expectativa de vida das pessoas. Contudo, a crescente presença destas tornou-se uma eminente ameaça à saúde humana e ambiental, principalmente ao gerar riscos à biodiversidade dos ecossistemas aquáticos (Tundisi 2005). O descarte de efluentes no meio ambiente tem sido um dos maiores problemas das cidade brasileiras. O problema mais sério está relacionado com o descarte de dejetos humanos não tratados e substancias tóxicas geradas por atividades industriais ou serviços de saúde, lançados diretamente nas redes de esgotamento (WARTCHOW,1993). Com o intuito de eliminar tais resíduos o ramo farmacêutico foi motivado para criar estratégias que visam auxiliar o gerenciamento desses dejetos de forma segura, sustentável e atendendo as demandas preconizadas em legislação
específica. Muitas linhas de pesquisas tem surgido com o intuito de desenvolver tecnologias capazes de minimizar o volume dos efluentes industriais, merecendo destaque a utilização de adsorventes, como forma acessível de combate a contaminação antropogênica (FREIRE et al., 2000; DALLAGO et al., 2005). Dentre diversos processos, a adsorção tem provado ser um método eficaz para a remoção de vários poluentes encontrados em soluções aquosas e é principalmente caracterizada por ser uma das tecnologias mais econômicas (Vieira; Santana; Bezerra; Silva; Chaves; Melo; Silva Filho; Airoldi, 2009).A utilização de materiais de baixo custo na fabricação do carvão ativado é uma alternativa para a utilização de rejeitos industriais alimentícios, que normalmente são descartados e acabam perdendo seu valor (JUCHEN et al, 2013). Um bom exemplo seria o coco babaçu e a casca de banana. O uso destes resíduos permitiria a redução da poluição ambiental. METODOLOGIA Preparação do carvão vegetal O carvão vegetal do babaçu foi obtido a parti da queima do resíduo do fruto(coco) após a retirada das amêndoas. Para a realização dos ensaios de caracterização e cinética de adsorção, o carvão vegetal do babaçu foi triturado com a utilização de um moinho granulador de facas e martelo. Caracterização do carvão vegetal pulverizado Granulometria Uma alíquota equivalente a 100 g do carvão triturado foi pesada e submetida à passagem forçada através de tamises previamente tarados, com aberturas de malhas de 1200 µm, 850 µm, 420 µm, 250 µm, 180 µm e 125 µm. A operação foi realizada em tamisador vibratório a 60 vibrações por minuto durante 20 minutos. Densidade bruta e densidade compacta As densidades aparentes dos sistemas sólidos foram determinadas, indiretamente, através das medidas de seus volumes aparentes. Para isso, o material foi colocado em uma proveta de 250 ml determinando-se a massa que ocupou esse volume bruto em balança semianalítica.em seguida,a proveta foi submetida a 1250 batidas, realizandose leituras do volume ocupado pelo material. Ativação do carvão ativado
A Cada 20 g de amostra de carvão pulverizado foram imersa em solução de ácido fosfórico, sob agitação por 24 horas. Depois lavou-se a solução com a água purificada até ph neutro. Em seguida colocaram a amostra em banho de hidróxido de potássio, deixando-se o sistema agitar por 24 horas. Após este tempo, a amostra foi novamente lavada até ph neutro. Por fim, a amostra foi levada a estufa a 85 C por 24 horas. Preparação das cascas de banana As cascas de banana foram coletadas em seguida o material foi posto para secar por três dias ao sol, totalizando 20 horas e posteriormente transferidas para estufa de secagem com temperatura de 65ºC por 2 dias, totalizando 24 horas. Após a secagem o material fora triturado em moinho de facas e peneirado. Modificações das cascas de banana A fim de modificar o material obtido, pegou-se uma quantidade de aproximadamente 500g e a esta foi adicionado ácido clorídrico em concentração 0,05M, numa quantidade suficiente para deixá-lo completamente submerso. O mesmo permaneceu em contato por 10 minutos e em seguida foi lavado exaustivamente com água deionizada e filtrado a vácuo, posteriormente o material foi levado à estufa numa temperatura de 65 C por 24 horas, até secagem completa. Isotermas de tempo A isoterma fora obtida pelo contato de 1g do carvão suspensas em 20,0 cm³ da solução aquosa dos íons metálico de 0,01 mol/dm³. A suspensão a 300 K foi, então, mecanicamente agitada em incubadora com rotação de 180rpm em tempos variados. Após os tempos pré-estabelecidos, as suspensões foram filtradas e as alíquotas do sobrenadante foram removidas, com o auxílio de uma pipeta, sendo a quantidade do cátion metálico determinado através do espectrofotômetro de absorção atômica. Desenvolvimento do filtro O artefato utilizado como filtro foi construído com canos PVC (é a sigla inglesa de polyvinyl chloride que em português significa policloreto de polivinila) um cano de um metro foi acoplado a três cadinhos sinterizados. Teste de turbidez e das amostras após filtragem Foi realizado usando o sistema de medição turbidimétrica em um espectrofotômetro NANOCOLOR. Teste de cor das amostras após a filtragem
Foi realizado usando medidor de cor de água 25 a 500 unidades Hazen (AFK-543). RESULTADOS E DISCUSSÃO A granulometria é utilizada para que seja conhecido o tamanho dos grãos do carvão ativado, uma vez que quanto menores forem os grãos, maior é a taxa de adsorção.a faixa limítrofe para obter um carvão ativado fino é de 325 µm e de acordo com a analise do carvão,apenas 42,5% encontra-se nessa faixa. A influência do tempo de contato entre o íon em solução e o adsorvente é de suma importância para a eficiência do processo, pois, ao atingir o equilíbrio, a concentração do adsorvato torna-se constante na solução. No caso da farinha da casca de banana a interação do sólido com o chumbo e o cobre percebe-se que houve uma rápida adsorção nos primeiro minutos, seguido por um gradual equilíbrio. Isso mostra que a adsorção máxima para o Pb(II) ocorreu em 10 minutos e que quase não há retenção além desse período. Assim, o tempo de reação de 10 min foi fixado como o tempo de equilíbrio ao longo desse estudo.já para o carvão ativado de coco babaçu percebe-se que a adsorção não é tão rápida quanto na casca da banana e o equilíbrio só ocorre próximo às 12 horas para ambos os cátions. Para examinar o mecanismo de controle do processo de adsorção, tais como transferência de massa e reação química, os dados experimentais foram ajustados às equações cinéticas de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem e difusão intrapartícula, Comparando-se os valores de R2 dos modelos verificou-se um melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem, tanto para o Pb2+ quanto para o Cu2+, ambos na concentração de 1,0 mol/dm3 tanto para farinha da casca de banana quanto para o carvão ativado de coco babaçu, pois este apresentou um melhor ajuste aos dados experimentais, apresentando altos valores de correlação linear e os valores de adsorção calculado e experimental estarem bem próximos. CONCLUSÕES O presente trabalho mostra uma boa atividade adsortiva do carvão ativo frente à metodologia empregada e que a casca da banana mostra potencializar o efeito da carvão ativo mostrando assim que os dois juntos são eficazes para que o filtro realize
uma filtragem eficiente na remoção de efluentes aquáticos em especial os aqui estudados. REFERÊNCIAS BAKRY, F.; CARREL, F.; CARUANA, M. L.; COTE, F. X.; JENNY, C.;TEZENAS, D. H. Les bananiers. Amélioration des plantes tropicales, CIRAD- ORSTOM, p. 109 139, 1997. CONAMA, Resolução no 357/2005. Ministério do Meio Ambiente, Conselho Nacional de Meio Ambiente. Brasília, 2005. DI BERNARDO, L.; DANTAS, A.D.B. Métodos e técnicas de tratamento de água. 2. ed. São Carlos: Rima, 2005. Dallago, R.M., Smaniotto, A., Oliveira,L.C.A. Quim. Nova, 2005,433. EMPRAPA. Cultivo de Banana em Rondônia. EMBRAPA Rondônia. Sistemas de Produção, 2. Versão Eletrônica Dez.2005.Disponível em:<http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/banana/ CultivodaBananaRO/index.htm>. Acesso em: 27 de Outubro de 2014. Freire, R.S., Pelegrini, R., Kubota, L. T.,Durán, N. Quim. Nova, 2000, 504. JUCHEN, P.T.; GOBI, F. P.; HONORIO, G. C.; GONÇALVES, G. C.; VEIT, M. T. Aplicação do palito de erva-mate como adsorvente no processo de adsorção do corante azul de metileno. Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Centro de Engenharias e Ciências Exatas. Universidade Tecnológica Federal Paraná, Processos Químicos, Anais do V SEQ, Simpósio de Engenharia Química, Maringá PR, 2013 Melo,J.C.P.; Silva Filho, E.C.; Airoldi, C. J. Hazard. Mater., 2009, 1272. MIRANDA, I. P. A. et al. Frutos de Palmeiras da Amazônia. IMPA Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia Manaus, 2001, p. 104-105. NAKAMOTO, N. (2009) Produza você mesmo uma água saborosa sistema de purificação ecológica revendo a tecnologia de produção de água potável. São Paulo. Ferrari Editora e Artes Gráficas, 210 p. TUNDISI, J.G. (2005) Água no século XXI: enfrentando a escassez. 2 ed. São Paulo. Rima, 256 p. VIEIRA, A.P., SANTANA, S.A.A., BEZERRA, C.W.B., SILVA, H.A.S., CHAVES, J.AP., MELO, J.C.P., FILHO, E.C.S., AIROLDI, C. Kinetics and thermodynamics of textile dye adsorption from aqueous solutions using babassu coconut mesocarp. Journal of Hazardous Materials, v. 166, n. 2-3, p. 1272-1278, 2009. WARTCHOW, D. L.; ALVES, P. M. A. Ações Integradas para o Saneamento e a Garantia de Qualidade. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 17, 1993, Natal. Anais, v. 1. Rio de Janeiro, 1993.