Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26096| Título: | Remoção do pesticida 2,4-D em meio aquoso através do processo de coagulação e do uso da casca da Moringa oleifera como biossorvente |
| Título(s) alternativo(s): | Removal of 2,4-D pesticide in aqueous medium through the coagulation process and the use of the seed peel of Moringa oleifera as a biosorbent |
| Autor(es): | Janz, Fellipe Jhordã Ladeia |
| Orientador(es): | Pereira, Edilaine Regina |
| Palavras-chave: | Água - Purificação - Coagulação Moringa oleifera Adsorção Pesticidas Water - Purification - Coagulation Adsorption Pesticides |
| Data do documento: | 20-Ago-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | JANZ, Fellipe Jhordã Ladeia. Remoção do pesticida 2,4-D em meio aquoso através do processo de coagulação e do uso da casca da Moringa oleifera como biossorvente. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
| Resumo: | O Brasil é um dos maiores consumidores de pesticidas do mundo devido as produções mecanizadas de monocultura que necessitam de produtos químicos para controle de pragas. O herbicida Ácido 2,4- Diclorofenoxiacético (2,4-D (C8H6Cl2O3)) é um dos mais comercializados no Brasil devido a sua boa eficiência, baixo custo e autorização para aplicação em diferentes culturas. Com o constante uso de produtos químicos na agricultura surge a preocupação dos possíveis impactos ao meio ambiente, devido à presença deste produto em solo, águas superficiais e subterrâneas. Com intuito de remover o pesticida da água para minimização dos impactos tem se avaliado a capacidade de diferentes técnicas na remoção dos mesmos. O presente estudo tem como objetivo avaliar a remoção do 2,4-D através do processo de coagulação com o uso dos coagulantes sulfato de alumínio, cloreto férrico, tanino e Moringa oleifera e através da adsorção com casca da semente de Moringa oleifera. O estudo foi separado em duas etapas, sendo a primeira voltada para o processo de coagulação e a segunda para o processo de adsorção com o biossorvente feito com a casca de semente de Moringa oleifera. O estudo da primeira etapa foi realizado em Jar-Test simulando os processos que ocorrem nas estações de tratamento de água, avaliando-se também o efeito da variação na dosagens do coagulante de 0,25 a 10 mg.L-1 e do pH (4, 7 e 10). Os coagulantes orgânicos apresentaram eficiência máxima inferior a 5% de remoção em todas as situações analisadas para a avaliação do pH e da concentração. O uso do coagulante sulfato de alumínio com pH 7 demonstrou eficiência variando de 5% a 11% dependendo da concentração. O cloreto férrico nas menores concentrações apresentou remoção de até 24% em pH 4 e de até 16% em pH 7. Na segunda etapa utilizou-se o adsorvente da casca da semente de Moringa oliefera e avaliou-se a capacidade da adsorção. Com o uso do planejamento experimental de Plackett e Burman considerou-se os efeitos do pH, da velocidade de agitação e da quantidade de massa do adsorvente, definindo assim que a melhor condição desses parâmetros sendo 0,02g de adsorvente, velocidade de agitação de 180 rpm e pH 4. Em seguida realizou-se o teste de cinética, obtendo-se um tempo de equilíbrio de reação de 720 minutos. Ao considerar o efeito da variação da concentração do 2,4-D e da temperatura, observou-se que o aumento da temperatura não melhorou a eficiência, indicando que o processo é exotérmico e que a isoterma de Langmuir é qual os dados experimentais melhor se ajustam. Através dos resultados obtidos no estudo concluiu-se que a remoção do 2,4-D através do processo de coagulação quando aplicado coagulantes orgânicos não se demonstrou eficiente, e os coagulantes inorgânicos apresentaram baixa remoção do contaminante. O processo de adsorção com o biossorvente da casca de Moringa oleifera se demonstrou eficiente com capacidade máxima de adsorção de 130,79 mg.g-1 , sendo uma alternativa para o tratamento da água contaminada com 2,4-D. |
| Abstract: | Brazil is one of the largest consumers of pesticides in the world due to mechanized monoculture production that requires chemical products to control pests. The herbicide 2,4- Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D (C8H6Cl2O3)) is one of the most commercialized in Brazil due to its good efficiency, low cost and authorization for application in different crops. With the constant use of chemical products in agriculture, the concern of possible impacts on the environment has arisen, due to the presence of this product in soil, surface and underground waters. In order to remove the herbicide from the water to minimize impacts, the ability of different techniques to remove pesticides from water has been evaluated. This study aims to evaluate the removal of 2,4-D through the coagulation process using the coagulants aluminum sulfate, ferric chloride, tannin and Moringa oleifera and through adsorption with Moringa oleifera seed shell. The study was separated into two steps, the first one being focused on the coagulation process and the second one on the adsorption process with the biosorbent made with the seed husk of Moringa oleifera. The study of the first stage was carried out in Jar-Test simulating the processes that occur in the water treatment plants, also evaluating the effect of the variation in the coagulant dosages from 0.25 to 10 mg.L-1 and with pH (4 , 7 and 10). Organic coagulants showed maximum removal efficiency of less than 5% in all situations analyzed for the evaluation of pH and concentration. The use of aluminum sulfate coagulant with pH 7 demonstrated efficiency ranging from 5% to 11% depending on the concentration. The ferric chloride at the lowest concentrations showed removal of up to 24% at pH 4 and up to 16% at pH 7. In the second step, the adsorbent from the seed husk of Moringa oliefera was used and the adsorption capacity was evaluated. Using the experimental design of Plackett and Burman, the effects of pH, stirring speed and mass amount of the adsorbent were considered, thus defining the best condition for these parameters as 0.02g of adsorbent, stirring speed of 180 rpm and pH 4. Then, the kinetics test was performed, obtaining a reaction equilibrium time of 720 minutes. When considering the effect of varying the 2,4-D concentration and temperature, it was observed that increasing the temperature did not improve efficiency, indicating that the process is exothermic and that the Langmuir isotherm is the one that best fits the data experimental tests. Through the results obtained in the study, it was concluded that the removal of 2,4-D through the coagulation process when organic coagulants were applied was not efficient, and when inorganic coagulants were used, they presented low contaminant removal. The adsorption process with Moringa oleifera bark biosorbent proved to be very efficient with a maximum adsorption capacity of 130.79 mg.g-1 , being an alternative for the treatment of water contaminated with 2,4-D. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26096 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| remocaopesticidacoagulacaobiossorvente.pdf | 2,29 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
