Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

O Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul tem a satisfação de convidar a Comunidade Universitária para assistir a defesa pública da dissertação de mestrado da Engenheira Química LETÍCIA REGGIANE DE CARVALHO COSTA a realizar-se:

Data: 04 de dezembro de 2019 – quarta-feira

Horário: 14:00 horas

Local: Auditório 3 – Prédio 22.202 – Anexo I/Saúde – Rua Ramiro Barcelos, 2.777 – Campus Saúde/UFRGS

TÍTULO: “AVALIAÇÃO DA ADSORÇÃO DE TETRACICLINA EM ADSORVENTE CONVENCIONAL E MODIFICADO COM CLORETO DE FERRO, SULFATO DE COBRE E PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO: ANÁLISE REGENERATIVA E APLICAÇÃO EM MATRIZ AQUOSA REAL
BANCA:
Profa. Dra. Cristiane Oliveira Rodrigues – UFCSPA
Dra. Keila Guerra Pacheco Nunes – Pesquisadora DEQUI/UFRGS
Dra. Tatiana Calvete – Técnica de Laboratório DEQUI/UFRGS

Orientador:  Profa. Dra. Liliana Amaral Féris – DEQUI/UFRGS

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivo determinar as condições operacionais ótimas e o mecanismo de adsorção para a remoção do fármaco tetraciclina (TC), utilizando sólido adsorvente convencional (CA) e modificado por cloreto de ferro (CA-Fe), sulfato de cobre (CA-Cu) e peróxido de hidrogênio (CA-H2O2), além de avaliar suas aplicações em matriz aquosa real e diferentes técnicas de regeneração. Na adsorção em batelada foram avaliadas as influências do pH (2 – 10), concentração de adsorvente (5 – 80 g.L-1) e tempo de contato (5 – 300 min). Foi realizada a investigação da cinética, do equilíbrio e da termodinâmica de adsorção. Analisaram-se a influência da temperatura, o tipo de solvente e o tempo de sonificação, respectivamente, para os três métodos regenerantes do sólido adsorvente – térmico, químico e ultrassônico. Para avaliar o tratamento com matriz aquosa real, a caracterização da carga poluidora e detecção de tetraciclina foram realizadas antes e após o processo de adsorção. Por fim, para confirmar suas propriedades, os materiais adsorventes foram caracterizados com análises de pHPCZ, MEV, DRX, FTIR e isotermas de adsorção/dessorção de N2. Os resultados mostraram que as condições ótimas de adsorção de TC para o sólido convencional são para pH 4,0, tempo de retenção de 120 minutos e dosagem de adsorvente de 30 g.L-1. Os sólidos modificados se destacam, uma vez que não foi necessária a realização do ajuste de pH, apresentaram uma cinética inicial mais rápida e proporcionaram uma redução de no mínimo 50% de massa de adsorvente (15, 10 e 5 g.L-1 para CA-H2O2, CA-Fe e CA-Cu, respectivamente) para a adsorção da tetraciclina comparado com o sólido sem tratamento. Além disso, apresentaram uma maior área superficial e volume de mesoporos e não comprometeram a estrutura do material após a modificação. O modelo de pseudossegunda ordem foi o que melhor representou a cinética de adsorção do fármaco estudado. A isoterma de Redlich-Peterson descreveu o equilíbrio da TC nas três temperaturas, para todos os sólidos adsorventes. O estudo termodinâmico indicou que a adsorção foi espontânea e favorável, além de aumentar com o aumento da temperatura. O tratamento com matriz aquosa real confirmou que a etapa de coagulação/floculação não consegue remover por completo a tetraciclina. Por fim, na etapa regenerativa, a eficiência de regeneração alcançou valores acima de 85%. Entre as três técnicas empregadas, o tratamento térmico a 200 °C foi selecionado como o agente regenerativo ótimo para o estudo, mantendo-se com resultados consistentes até o sexto ciclo, apresentando uma capacidade regenerativa de 90%. De forma geral, este trabalho apresenta grande potencial em termos de remoção do micropoluente emergente tetraciclina, tanto em matriz aquosa sintética como real além uma possibilidade eficaz de regeneração e reutilização do sólido adsorvente saturado, minimizando resíduos/custos de tratamento.

Palavras-chave: adsorção; tetraciclina; contaminantes emergentes; sólido adsorvente; impregnação; técnicas de regeneração; águas residuárias.