Remoção de metais pesados em efluente sanitário e industrial: uso sustentável de adsorvente polimérico aniônico

por Portal PPGEC Feciv
Publicado: 10/10/2019 - 17:32
Última modificação: 11/10/2019 - 09:18

O acelerado crescimento populacional em todo o mundo impulsiona a produtividade nas indústrias petroquímicas, siderúrgicas e metalúrgicas. Os resíduos orgânicos tóxicos e os metais pesados gerados, sejam por deficiência ou por negligência no processo de tratamento, são lançados diretamente nos cursos de água naturais com consequentes danos ao ambiente aquático e ao ser humano. Não menos preocupante, os rompimentos das barragens de rejeitos da mineração que ocorreram nos últimos anos no Brasil comprometem o abastecimento de água superficial nas comunidades a jusante, além de causar o desequilíbrio no ecossistema aquático. De acordo com a SEMAD (2019), a qualidade da água no rio Paraopeba após o rompimento da barragem Mina do Feijão, no município de Brumadinho/Minas Gerais, foi prejudicada, cujos níveis dos metais pesados chumbo, mercúrio, níquel, cádmio e zinco alcançaram valores superiores ao permitido pela legislação ambiental nos primeiros dias após o rompimento. Também, de acordo com Queiroz et al. (2018), o rompimento da barragem de Fundão (Mariana/MG), em 2015, ainda traz enorme preocupação com a qualidade da água no rio Doce, principalmente no período chuvoso em função do aporte difuso dos metais pesados e seu carreamento de fundo ao longo do rio, com reflexos periódicos na região de estuário. Os metais pesados (como exemplo, chumbo, cromo, mercúrio, zinco e cádmio) são prejudiciais ao ambiente aquático e ser humano devido ao mecanismo de bioacumulação, com consequente transferência da toxicidade à cadeia alimentar. Após o seu lançamento no corpo hídrico natural, seja em ambiente lêntico ou lótico, torna-se inviável tecnicamente e economicamente sua remoção do ecossistema aquático, cujos estudos científicos estão concentrados na identificação e quantificação dos metais pesados na massa líquida e no sedimento de fundo. A literatura traz diversos estudos sobre a remoção de metais pesados em efluente sanitário e industrial. A maioria dos estudos foca na remoção via sorção em solo, sorção em adsorvente natural, via leito fixo e fluidificado e também via percolação em resíduo de construção civil. O uso de produtos adsorventes sintéticos tem crescido muito, todavia a maioria dos experimentos é realizada em escala de bancada e em regime descontínuo, sem uma comprovação de aplicabilidade em escala real e em fluxo contínuo. Dentre os diversos estudos em batelada, Perez et al. (2019) testaram um nanosorvente magnético recoberto com polímeros na remoção de íons de chumbo (II) em solução aquosa, alcançando 100% de remoção em apenas 30 minutos de contato. Já Gopakumar et al. (2017) testaram uma membrana de microfiltração baseada em nanofibra de celulose modificada por ácido de Meldrum na remoção de corante e de nanopartículas de óxido de ferro em um efluente sintético, cujos bons resultados e baixos custos no processo credenciam o uso deste material adsorvente em poluentes tóxicos. Ibrahim e Fakhre (2019) atestaram que a resina de amido modificada é um bom adsorvente na remoção de íons metálicos de efluente sanitário. Diante do exposto, este projeto de pesquisa propõe a criação de um sistema de pós-tratamento de efluente sanitário e industrial, em fluxo contínuo, para remoção de metais pesados a partir da adsorção em nanopartículas magnéticas recobertas com polímeros aniônicos sustentáveis. A sustentabilidade está da utilização de polímeros de origem renovável e também na possibilidade de reutilização do adsorvente que pode ser removido do efluente por processo eletromagnético utilizando imãs. Será avaliada também a aplicabilidade do sistema na remoção de metais pesados nas águas superficiais oriundas dos Rios Paraopeba e Doce, os quais receberam os rejeitos de mineração devido ao rompimento das barragens da “Mina Córrego do Feijão” (em Brumadinho/MG) e de Fundão (Mariana/MG).

Responsável: