61ª Reunião Anual da SBPC
A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental
BIOSSORÇÃO DE TRIHALOMETANOS POR HUMINA
Luciane Pimenta Cruz Romão 1
Graziele da Costa Cunha 1
Mônica Cardoso Santos 1
Valéria Lima de Oliveira 1
1. Departamento de Química, Universidade Federal de Sergipe/UFS
INTRODUÇÃO:

A aplicação dos processos de desinfecção química no tratamento de água representou um grande avanço para a saúde pública mundial. Milhões de pessoas morriam por doenças de veiculação hídrica. Apesar dos benefícios oriundos da desinfecção, a utilização de cloro e outros compostos têm merecido atenção da comunidade científica pela formação de subprodutos indesejáveis a saúde humana e com alto potencial carcinogênico e mutagênico. Os trihalometanos (THMs) como o  clorofórmio, diclorobromometano, clorodibromometano e bromofórmio são os subprodutos mais encontrados nos sistemas de abastecimento de água. Vários países possuem legislações delimitando a quantidade desses compostos. No Brasil o valor máximo é de 100 μg.L-1. Nos Estados Unidos, Canadá, Alemanha, Holanda e França os valores são 80, 350, 25, 75 e 10 μg.L-1, respectivamente. O controle dos THMs, após sua formação, é de grande importância por conta da elevada persistência desses compostos ao longo da rede de distribuição de água. O carvão ativado é o principal adsorvente utilizado na remoção dos THMs nas estações de tratamento de água. Contudo, seu custo elevado e a necessidade de grandes dosagens em períodos de tempo reduzidos são desvantagens da sua utilização. Assim, é necessário a propositura de materiais alternativos que propiciem uma solução mitigadora mais eficiente, com menor custo para adsorção desses compostos. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho da fração insolúvel da turfa, a humina, na adsorção dos THMs.

METODOLOGIA:

A turfa é um solo resultante da decomposição microbiológica de plantas em ambientes alagados. Esse material foi coletado na turfeira localizada em Santo Amaro das Brotas – SE. Em seguida, foi seco a temperatura ambiente e a humina extraída com solução 0,1 mol.L-1 de hidróxido de sódio, de acordo com a metodologia sugerida pela Sociedade  Internacional de Substância Húmicas (IHSS). Os testes para avaliar a influência da concentração inicial dos THMs foram realizados em frascos âmbar adicionando 0,1g de humina e 10 mL da solução dos THMs em concentrações variadas (50 – 250 μg.L-1), sob agitação mecânica de 150 rpm em 300 min. Os ensaios cinéticos foram realizados na concentração que apresentou a melhor porcentagem de remoção (250 μg.L-1) por 420 min. Os dados das isotermas de adsorção foram obtidos após um tempo de equilíbrio de 300 min. A análise das amostras foi realizada num Cromatógrafo Gasoso (VARIAN, modelo CP-3800) com detector de captura de elétrons acoplado ao purge & trap, com sistema de injeção capilar split/splitess, caluna capilar CP 7709 CB 5, 25 m de comprimento, diâmetro interno de 0,4 µm e externo 0,25 mm. As condições operacionais da coluna foram: 50 ºC por 3 min e em seguida 80 ºC por 7 min e 200 ºC por 2 min. A temperatura do injetor e do detector foi mantida em 200 e 250 ºC respectivamente. Nestas condições, os tempos de retenção para o clorofórmio, diclorobrometano, dibromoclorometano e bromofórmio foram respectivamente: 1,17; 1,63; 2,56 e 4,10 min.

RESULTADOS:

A cinética de adsorção apresentou um decaimento rápido da concentração nos primeiros minutos, sendo o equilíbrio atingido em torno de 300 min. A porcentagem de remoção para o clorofórmio, diclorobromometano, dibromoclorometano e bromofórmio foi respectivamente 83,25; 76,97; 74,59 e 78,05%. Os valores encontrados são considerados satisfatórios uma vez que não necessitou de nenhuma modificação química ou térmica prévia, o que torna o procedimento mais simples e economicamente atrativo no caso do material vir a ser utilizado em escala industrial. Os resultados cinéticos de adsorção obtidos no experimento foram testados utilizando os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula. Esses resultados evidenciaram que a adsorção dos THMs pela humina segue uma cinética de pseudo-segunda ordem com coeficiente linear (R) variando de 0,998 a 0,999 com contribuição de difusão intrapartícula. A quimiossorção é a etapa determinante do mecanismo de adsorção. Os resultados experimentais das isotermas foram interpretados utilizando os modelos de Langmuir e Freundlich. Para os quatros THMs estudados, os dados ajustaram-se melhor para o modelo de Freundlich com R variando de 0,95 a 0,99. O valor do parâmetro empírico n foi menor que 1 indicando processo de adsorção cooperativo em sítios com energias diferentes de ligação.

CONCLUSÃO:

A humina apresentou resultados significativos na adsorção dos THMs com uma porcentagem de remoção variando de 74,59 a 83,25 %. As isotermas apresentaram comportamento favorável evidenciando a possibilidade da utilização do material para a remoção dos THMs.  Contudo deve ser realizado testes em coluna para verificar a eficiência da adsorção para uso industrial.

Instituição de Fomento: CNPq
Palavras-chave: biossorção, humina, trihalometanos.