APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO PRH09-ANP/MCT & PFRH09 Aluna: Fabíola Vignola Hackbarth Orientadora: Selene Maria de Arruda Guelli Ulson de Souza, Coorientadores: Antônio Augusto Ulson de Souza e Vítor Jorge Pais Vilar PRH nº: 09 VALORIZAÇÃO DA MACRO-ALGA MARINHA PELVETIA CANALICULATA NA REMOÇÃO DE CHUMBO E CÁDMIO EM SOLUÇÕES AQUOSAS MOTIVAÇÃO Tecnologias de menor impacto ambiental ADSORÇÃO A biossorção é um exemplo específico de adsorção, que vem se destacando nos últimos anos Utilização de biomassas que são abundantes Algas ou resíduos de outras operações industriais Setor preponderante na economia brasileira Grande consumidora de água e energia Efluente tóxico ↓ Metais Algas Marinhas  Biomassa macroscópica  Potencial em adsorver íons metálicos  Biomassa natural renovável  Abundância nas praias  Problemas para o turismo O uso em pesquisas pode ser benéfico para as economias locais OBJETIVO Valorização da macro-alga marinha Pelvetia canaliculata na remoção de íons chumbo e cádmio em soluções aquosas, como um processo alternativo de remoção de metais pesados presente em efluentes petroquímicos. APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO A valorização de algas marinhas no tratamento de efluentes contaminados com metais pesados permitirá à indústria petroquímica dispor de uma tecnologia eficiente e amiga do ambiente capaz de obter um efluente final de acordo com os limites de descarga, permitindo uma gestão sustentável dos recursos hídricos. RESULTADOS OBTIDOS Cinéticas de biossorção em batelada com alga bruta Cinéticas de biossorção em batelada com alga tratada com NaCl (a) (b) Importante avaliar o pH Pode afetar a capacidade de biossorção Alga-Na estabilidade do pH Figura 3. Biossorção de íons Cd2+ (a) e Pb2+ (b) pela alga Pelvetia canaliculata saturada com Na+ para diferentes valores de pH. Figura 1. Resultados experimentais para troca iônica de íons Cd2+, Pb2+ e metais leves. Quantidade de Cd2+ e Pb2+ Proporcional a soma dos metais (Na, K, Ca, Mg) Na+ liberado em maior quantidade Mecanismo envolvido seria troca iônica Troca iônica ↓ Proporção estequiométrica 2:1 entre íons sódio e Cd2+ ou Pb2+ Tabela 1. Digestão da alga Pelvetia canaliculata. Amostra Elemento Alga Bruta 0,28 mmol Ca/g 0,36 mmol Mg/g 0,65 mmol Na/g 0,54 mmol K/g Alga-Na 2,45 mmol Na/g FTIR, titulação potenciométrica e esterificação ↓ Grupos carboxílicos e sulfônicos responsáveis pela ligação dos metais, representando no total 2,5 mmol/g Figura 4. Resultados experimentais para troca iônica de íons Cd2+ (a) e Pb2+ (b) com sódio durante a cinética. Estudo do equilíbrio de biossorção Tabela 2. Capacidade máxima de biossorção. Cd2+ Pb2+ pH q (mg/g) q (mmol/g) 4,0/4,5 140 1,25 259 3 102 0,91 240 1,16 2 41 0,37 149 0,72 Tabela 3. Parâmetros do modelo de equilíbrio. Metal Grupos Carboxílicos Grupos Sulfônicos R2 qT (mEq/g) Cd2+ 1,5 337 10 1 38 22 0,938 Pb2+ 941 169 5 0,936 Figura 5. Dados experimentais do equilíbrio de biossorção para íons Cd2 + (a) e Pb2 + (b). pH ↑ ↑ número de sítios desprotonados disponíveis Capacidade de biossorção ↑ Figura 2. Biossorção de íons Cd2+ (a) e Pb2+ (b) em alga tratada com NaCl e alga bloqueada tanto os grupos carboxílicos quanto os sulfônicos a pH 2 e 4.