Remoção de corante têxtil de meios aquosos pelo processo de adsorção utilizando celulose bacteriana esférica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Programa de Pós-Graduação em Energia e Sustentabilidade, Araranguá, 2021.As indústrias têxteis ocupam um papel de destaque na economia brasileira. Contudo, seu crescente desenvolvimento resulta na geração ainda maior de resíduos. Essas indústrias geram efluentes com forte coloração, devido ao fato de que parte do corante não se fixa completamente à fibra. O efluente têxtil possui elevada carga de corantes e, quando liberado sem tratamento em águas naturais, impede que a luz solar penetre, impossibilitando a fotossíntese, comprometendo taxas de oxigênio dissolvido e causando danos na fauna e flora. A adsorção é uma tecnologia de tratamento para efluente têxtil que se destaca devido a sua alta eficiência e versatilidade, desta forma, buscam-se adsorventes alternativos e viáveis para diminuir os custos do processo. Este trabalho teve como objetivo estudar a formação de celulose esférica a partir da bactéria Komagataeibacter hansenii e avaliar a capacidade de adsorção do corante Índigo Carmim (IC) pelas esferas obtidas. A síntese de Celulose Bacteriana (CB) foi efetuada sob diferentes condições de concentração de inóculo e da velocidade de agitação, seguindo um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), para identificar quais parâmetros têm influência no diâmetro e geometria das esferas. Os resultados mostraram que é possível ajustar os parâmetros para obter CB esférica com as dimensões desejadas. No estudo de adsorção de IC por CB foi avaliada, via DCCR, a influência da massa de CB esférica por volume de corante e da velocidade de agitação no processo. A adsorção foi mensurada via espectroscopia UV/visível para monitoramento da remoção de cor. Os resultados mostraram que ambos os fatores influenciam positivamente a adsorção do corante, dado que em maiores velocidades de agitação e massa de adsorvente a porcentagem de remoção foi maior. A melhor condição obtida nos ensaios foi de 43,64 % de remoção de corante quando se utilizou a velocidade de agitação de 128 rpm e 714 mg de massa de adsorvente em 10 mL de solução aquosa de IC na concentração de 25 mg.L-¹. Assim, os resultados demonstraram que a CB é um agente de tratamento promissor para a remoção do corante IC em efluentes industriais.Abstract: The textile industries stand out in the Brazilian economy and production, as well as being great powers in pollution and environmental contamination. These industries generate effluent with strong coloration, due to the fact that part of it does not completely attach to the fiber. Textile effluent has a high dye load and, when released without treatment into water bodies, prevents sunlight from penetrating, making photosynthesis impossible, compromising dissolved oxygen rates and causing damage to fauna and flora. Adsorption is a treatment technology for textile effluent that stands out due to its high efficiency and versatility, therefore, alternative and viable adsorbents are sought to reduce process costs. This study evaluated the synthesize spherical cellulose from the bacteria Komagataeibacter hansenii and to study its adsorption capacity for the indigo carmine (IC) dye. The synthesis of bacterial cellulose (BC) was carried out under different conditions of inoculum concentration and agitation speed following a Central Composite Rotational Design (CCRD) to identify which of the parameters influence the diameter and geometry of the spheres obtained. The results showed that it is possible to select the values of the variables to obtain spherical BC in the desired diameter. In the study of IC adsorption by BC, the influence of spherical BC mass and agitation speed on IC adsorption was also evaluated via CCRD. Adsorption was measured via UV/visible spectroscopy to monitor color removal. The results showed that both factors positively influence the adsorption of the dye, in greater agitation and adsorbent mass the percentage of removal achieved was higher, with removal of 43.64%, resulting in the best condition studied. Thus, the results obtained demonstrated that BC is a promising treatment agent for the removal of IC dye in industrial effluents