TÍTULO: DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE MÁXIMA ADSORTIVA DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR NA REMOÇÃO DE PARACETAMOL
AUTORES: PIERO, P. B. D. (IFES) ; PIERO, P. B. D. (IFES) ; GALAZZI, R. M. (IFES) ; BORGES, P. S. (UFES) ; BELISARIO, M. (UFES) ; RIBEIRO, J. N. (UFES) ; RIBEIRO, A. V. F. N. (IFES)
RESUMO: A contaminação de águas de abastecimento com compostos farmacêuticos desperta cada vez mais a atenção do homem, isso por que os processos empregados nas estações tratamento não são eficientes na remoção destes poluentes, podendo atingir diretamente a população. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo determinar a capacidade máxima adsortiva do bagaço de cana-de-açúcar em remover paracetamol de águas empregando leito fixo (colunas de percolação). A capacidade máxima adsortiva encontrada foi de 0,191 mg/g, indicando que cada grama do bagaço é capaz de adsorver 0,191 mg de paracetamol em leito fixo. Tal resultado é satisfatório, visto que a concentração de paracetamol encontrada em águas superficiais é na ordem de µg/L.
PALAVRAS CHAVES: capacidade máxima adsortiva, paracetamol, bagaço de cana-de-açúcar
INTRODUÇÃO: A contaminação dos recursos hídricos com diversos poluentes químicos representa enorme risco para o meio ambiente e saúde pública. A industrialização e urbanização progressiva têm exposto os seres vivos a muitos elementos químicos potencialmente tóxicos1. Dentre esses poluentes destacam-se os compostos farmacêuticos, que na década de 70 foram evidenciados pela primeira vez em estudos de contaminação ambiental2.
Os compostos farmacêuticos chegam ao ambiente aquático principalmente pelo lançamento em esgotos, sejam eles domésticos, hospitalares ou de indústrias farmacêuticas. Dentre as classes de medicamentos mais consumidas, estão os antiiflamatórios não esteroidais, em destaque o acetaminofeno (Paracetamol). Estudos ecotoxicológicos demonstram que os efeitos negativos desse fármaco podem ser detectados em células, órgãos, organismos, populações e ecossistemas.
Considerando que os processos convencionais de tratamento de efluente não são eficientes para a completa remoção de fármacos residuais2, investigou-se neste trabalho, a utilização de um adsorvente natural, o bagaço de cana-de-açúcar, para remoção do paracetamol de águas de abastecimento. Para tal, determinou-se a Capacidade Máxima Adsortiva em leito fixo, baseado no modelo de Langmuir. As condições em leito fixo permitiram simular as etapas de filtração de uma estação de tratamento de água. Dessa maneira foi possível visualizar a capacidade de remoção desse fármaco pelo bagaço de cana. A partir desse estudo espera-se futuramente, que o adsorvente natural em estudo possa vir a substituir o carvão ativado que hoje é empregado nas estações de tratamento de água, visto que o bagaço é um resíduo abundante no Brasil e apresenta baixo custo.
MATERIAL E MÉTODOS: Após obtenção do bioadsorvente junto às empresas de beneficiamento de cana-de-açúcar locais, o bagaço de cana, passou por processos de lavagem, secagem em estufa a 60°C e trituração, sendo peneirado em tamiz com diâmetro menor ou igual a 1,19 mm. Para aproximar as condições utilizadas nos reservatório de filtração da estação de tratamento de água utilizou-se uma coluna de vidro de 75 X 3,5 cm. Nessa colocou-se algodão para evitar perda de material adsortivo e em seguida, 3 g do bagaço de cana triturado. Realizaram-se lavagens sucessivas na coluna com água pH 7, até obtenção de água de lavagem com absorbância constante (branco). Posteriormente foram passados 100 ml de solução de paracetamol na concentração de 1µM, o filtrado foi recolhido e analisado em UV/Vis (250 nm). O mesmo procedimento foi realizado para as concentrações de paracetamol de 5, 20, 40, 60, 80 e 100 µM. Todas as análises foram realizadas em triplicata. A isoterma de adsorção foi construída a fim de se obter a capacidade máxima adsortiva em leito fixo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Existem vários modelos matemáticos apresentados na literatura para descrever os dados experimentais das isotermas de adsorção. Optou-se pelo modelo de Langmuir uma vez que é o mais utilizado para descrever isotermas para aplicação em trata¬mento de águas e efluentes. Após a construção da isoterma de adsorção do paracetamol pelo bagaço de cana-de-açúcar (Gráfico 1), a mesma foi linearizada (gráfico 2). A capacidade máxima adsortiva (CMA) do bagaço é calculada por meio do inverso do coeficiente angular da equação da reta obtida, encontraram-se resultado de 0,191 mg/g. Este resultado significa que cada grama do adsorvente é capaz de reter 0,191 mg de paracetamol.
CONCLUSÕES: A Capacidade máxima adsortiva calculada para o Paracetamol (0,191 mg/g) foi considerada relevante, já que a concentração desse fármaco no ambiente ocorre na ordem de micro gramas por litro. Deve-se considerar ainda que, o bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo agroindustrial abundante no Brasil e que este bioadsorvente possui um custo de beneficiamento muito baixo se comparado ao carvão ativado. Esses resultados motivam a continuidade dos estudos para futuramente, substituir o carvão ativado utilizado em estações de tratamento de água, pelo bagaço de cana-de-açúcar.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem as instituições IFES e UFES e as agências de financiamento CNPq e FUNCEFETES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1 - SERENO, M.L. Avaliação da tolerância da Cana-de-açucar (Saccharum spp.) a metais pesados: expressão dos genes de Metalotioneína. Dissertação (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 2004.
2 - MELO, S. A. S.; TROVÓ, A. G.; BAUTITZ, I. R.; NOGUEIRA, R. F. P. Degradação de fármacos residuais por processos oxidativos avançados. Química Nova, v. 32, n° 1, 188-197, 2009.
