Adsorção de diclofenaco comercial por subprodutos da indústria de papel e celulose

Souza, André Afonso Borges de

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ORCID:	http://orcid.org/0009-0002-6045-615X
Document type:	Dissertação
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Adsorção de diclofenaco comercial por subprodutos da indústria de papel e celulose
Alternate title (s):	Adsorption of commercial diclofenac by by-products from the pulp and paper industry
Author:	Souza, André Afonso Borges de
First Advisor:	Bertolino, Sueli Moura
First member of the Committee:	Tinôco, Juliana Delgado
Second member of the Committee:	Alves, Vanessa Nunes
Summary:	Medicamentos, como o diclofenaco, são poluentes emergentes que podem possuir características bioacumulativas e bioreativas, encontrados em efluentes industriais ou domésticos, portanto, com grande capacidade de contaminar corpos hídricos. A técnica da adsorção está sendo estudada e empregada com maior frequência para a remoção destes contaminantes nos efluentes. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar os resíduos da indústria de celulose (grits e dregs) como adsorventes do diclofenaco. O estudo foi dividido na etapa de caracterização e análise do material e ensaios em batelada de adsorção. Os subprodutos dregs e grits são compostos por diversos elementos químicos, principalmente por cálcio e possuem a morfologia rugosa obtendo os valores de PCZ de pH>12 e 8,68, respectivamente. Nos ensaios de planejamento fatorial experimenal 2³ concluiu-se que as melhores condições para os adsorventes foram de massa 0,5 g, pH 7,5 e concentração de 10 mg.L-1 de DCF para o dregs e massa de 1,5 g, pH 7,5 e concentração de 10 mg.L-1 de DCF para o grits. Os resultados foram ajustados aos modelos cinéticos de pseudo-primeira, pseudo-segunda ordem, Weber e Morris e Elovich em que o tempo de equilíbrio para o dregs foi de 45 min e para o grits foi de 100 min, no qual o sistema de adsorção ajustou-se bem aos modelos cinéticos. Já para os testes isotérmicos a capacidade máxima de adsorção para o dregs foi de 54,966 mg.g-1 a 298 K e 51,2702 mg.g-1 a 303 K para o grits, em que o sistema adeuqou-se melhor para ambos os modelos isotérmicos na maior capacidade adsortiva para o dregs, enquanto para o grits o melhor ajuste do sistema foi pelo modelo de Freundlich, indicando uma maior presença da adsorção química. Quanto a termodinâmica, os adsorventes mostraram-se endotérmicos, espontâneos, a adsorção torna-se mais eficiente com o aumento de temperatura, assim como a desordem do sistema, entretanto, o dregs mostrou-se o menos eficiente do que o grits. Os estudos indicam um enorme potencial dos materiais dregs e grits como adsorventes de diclofenaco e até mesmo outros poluentes emergentes aniônicos devido ao bom ajuste aos testes, ao curto tempo de equilíbrio e aos resultados satisfatórios da capacidade adsortiva, além de serem materiais sustentáveis e acessíveis, sendo fundamental o investimento em pesquisas nesses materiais para futura aplicação no mercado e nas indústrias.
Abstract:	Medicines such as diclofenac are emerging pollutants that can have bioaccumulative and bioreactive characteristics, found in industrial or domestic effluents, and therefore have a high capacity to contaminate water bodies. The adsorption technique is being studied and used more frequently to remove these contaminants from effluents. The aim of this study was to evaluate waste from the pulp industry (grits and dregs) as adsorbents for diclofenac. The study was divided into the material characterization and analysis stage and batch adsorption tests. The by-products dregs and grits are composed of various chemical elements, mainly calcium, and have a rough morphology, obtaining PCZ values of pH>12 and 8.68, respectively. In the 2³ experimental factorial planning tests, it was concluded that the best conditions for the adsorbents were 0.5 g mass, pH 7.5 and a concentration of 10 mg.L-1 of DCF for dregs and 1.5 g mass, pH 7.5 and a concentration of 10 mg.L-1 of DCF for grits. The results were adjusted to the pseudo-first, pseudo- second order, Weber and Morris and Elovich kinetic models in which the equilibrium time for dregs was 45 min and for grits was 100 min, in which the adsorption system fitted the kinetic models well. For the isothermal tests, the maximum adsorption capacity for dregs was 54.966 mg.g-1 at 298 K and 51.2702 mg.g-1 at 303 K for grits, in which the system was better suited to both isothermal models with the highest adsorption capacity for dregs, while for grits the system was best suited to the Freundlich model, indicating a greater presence of chemical adsorption. As for thermodynamics, the adsorbents were endothermic, spontaneous, adsorption becomes more efficient with increasing temperature, as does the disorder of the system, however, dregs proved to be less efficient than grits. The studies indicate the enormous potential of dregs and grits materials as adsorbents for diclofenac and even other anionic emerging pollutants due to their good adjustment to the tests, short equilibrium time and satisfactory results in terms of adsorption capacity, as well as being sustainable and accessible materials, making it essential to invest in research into these materials for future application in the market and in industry.
Keywords:	Adsorventes alternativos Contaminantes orgânicos emergentes Técnica de tratamento Alternative adsorbents Emerging organic contaminants Treatment technique
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS
Subject:	Desenvolvimento sustentável Industria de celulose Poluentes
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Program:	Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Quote:	SOUZA, André Afonso Borges de. Adsorção do diclofenaco comercial por subprodutos da indústria de papel e celulose. 2025. 124 f. Dissertação (Mestrado em Qualidade Ambiental) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.245.
Document identifier:	http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.245
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45992
Date of defense:	3-Apr-2025
Sustainable Development Goals SDGs:	ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. ODS::ODS 6. Água potável e saneamento - Garantir disponibilidade e manejo sustentável da água e saneamento para todos. ODS::ODS 11. Cidades e comunidades sustentáveis - Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis. ODS::ODS 14. Vida na água - Conservação e uso sustentável dos oceanos, dos mares, e dos recursos marinhos para o desenvolvimento sustentável.
Appears in Collections:	DISSERTAÇÃO - Qualidade Ambiental

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