Desenvolvimento de sistema wetlands construído Combinado com reator eletroquímico para tratamento de efluentes contaminados com Metais Potencialmente Tóxicos (MPT)
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Resumo
Os sistemas eletroquímicos e as wetlands são duas tecnologias limpas e
alternativas, utilizadas para remediar ambientes poluídos por metais potencialmente
tóxicos (MPT). Um sistema piloto foi desenvolvido baseado no acoplamento do sistema
wetland construída (CW) com a espécie Alocasia macrorrhiza e um reator eletroquímico
(RE), com eletrodos de placa de Fe / Al no intuito de remediar águas poluídas por MPT.
A eficiência do sistema piloto foi avaliada utilizando água do Igarapé do Quarenta
contaminado por MPT, que é o igarapé mais poluído da cidade de Manaus (Amazonas,
Brasil). Para avaliar a eficiência remediadora foram realizadas três experimentos em
batelada. Cada experimento foi composto para manter a água poluída na CW por 120
horas e a redução eletroquímica no RE em 2 A por 1,5 h. Os teores de Cu, Zn, Cr e Pb
nos experimentos foram analisados em intervalos de 24 h por espectrometria de
absorção atômica com chama (FAAS). Além disso, os teores de Cu, Zn, Cr, Pb na
biomassa das plantas também foram analisados por FAAS no início e no fim dos
experimentos em batelada. Os resultados mostraram que a CW é capaz de remover Cr
para os limites recomendados pelo CONAMA. No entanto, Cu e Zn foram reduzidos pela
CW a limites próximos ao CONAMA. Os resultados indicam uma ação remediadora
ineficiente da CW para o Pb. Os MPT analisados na biomassa da Alocasia macrorrhiza
mostraram a seguinte sequência de absorção: Zn> Pb> Cu> Cr, além de ser uma
espécie promissora para fitorremediação destes MPT. No RE, os resultados foram
caracterizados pela redução eletroquímica do Zn e Cu para os níveis recomendados
pelo CONAMA. Além disso, observou-se a seguinte sequência de redução
eletroquímica: Cr, Zn> Cu> Pb. Por último, o sistema piloto construído foi capaz de
remover completamente Zn, Cr e Cu da água poluída por MPT.
Abstract
The electrochemistry and wetland systems are two alternative clean
technologies used to remediate environments polluted by potentially toxic metals
(PTM). A coupled pilot system was constructed with wetland system (CW) of Alocasia
macrorrhiza species and an electrochemical reactor (ER) made of plate electrodes of
Fe/Al in aim to remediate PTM-polluted water. The efficiency of the pilot system was
evaluated using PTM-polluted Igarapé do Quarenta water, which is the most polluted
stream from Manaus City (Amazonas State, Brazil). Three batch experiments were
carried out in order to evaluate the remediating efficiency. Each experiment
comprised to maintain the polluted water in CW at 120 hours and the PTM
electrochemical reducing in ER at 2A by 1.5 h. The contents of Cu, Zn, Cr, and Pb in
batch experiments were analyzed in 24 h intervals by flame atomic absorption
spectrometry (FAAS). In addition, the contents of Cu, Zn, Cr, and Pb into the plant
biomass were also analyzed by FAAS before and after the batch experiments.
Findings showed that CW was efficient in removing Cr for limits recommended by
CONAMA while Cu and Zn were reduced by CW to closed limits. The results indicate
an inefficient remediating of the CW for Pb. The PTM analyzed into the Alocasia
macrorrhiza biomass showed the following sequence of up taking: Zn > Pb > Cu > Cr,
as well as being a promised phytoremediator plant. In the ER, findings were
characterized by electrochemical reduction of the Zn, and Cu contents to limits
recommended by CONAMA. Furthermore, we observed the following sequence of
electrochemical reducing: Cr, Zn > Cu > Pb. Lastly, the constructed pilot system was
able in completely removing Zn, Cr and Cu from PTM-polluted water.
Descrição
Palavras-chave
Termo controlado
Wetland construída; Reator eletroquímico; Planejamento fatorial
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)
Citação
SOUSA NETO, Alfredo Gomes de. Desenvolvimento de sistema wetlands construído combinado com reator eletroquímico para tratamento de efluentes contaminados com Metais Potencialmente Tóxicos (MPT). 2014. 63f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2014.
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