Remoção de Cafeína por Adsorção em Carvão Ativado

Authors

  • Luciane Luiza François Federal University of Rio Grande do Sul
  • Nathalia Krummenauer Haro Federal University of Rio Grande do Sul
  • Fernanda Siqueira Souza Federal University of Rio Grande do Sul
  • Liliana Amaral Féris Federal University of Rio Grande do Sul

Abstract

A cafeína é uma das drogas lícitas mais utilizadas em todo o mundo, estando presente em alimentos, bebidas e medicamentos. O alto consumo reflete em altas concentrações deste composto em diversas matrizes ambientais, já que este não é completamente removido pelas etapas de processo convencionais das estações de tratamento. Assim, é de grande interesse o estudo de técnicas eficazes para eliminar este composto do meio ambiente. A adsorção utilizando carvão ativado tem se mostrado uma boa alternativa de tratamento, sendo obtidas elevadas eficiências de remoção. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a remoção da cafeína por adsorção utilizando carvão ativado. Para isso, foram realizados ensaios de adsorção objetivando encontrar as condições mais adequadas de processo considerando os parâmetros de pH, tempo de residência e concentração de sólido adsorvente. Os melhores resultados dos ensaios de adsorção foram obtidos em pH 6, tempo de residência de 50 min e 10 g L -1de sólido adsorvente onde foi possível atingir 99% de remoção. Ainda, isotermas de equilíbrio para este sistema foram construídas. Foram avaliados os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich, sendo que a isoterma de Langmuir representou melhor o sistema. Os valores obtidos para qmáx e KL foram 31,94 mg g -1 e 0,1464 L mg -1, respectivamente. O método proposto se mostrou eficiente e de baixo custo para a remoção de cafeína.

 

http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v4iss2p64

References

Carballa, M.; Omil, F.; Lema, J.; Llompart, M.; Garcia-Jares, C.; Rodrigues, I.; Gomes, M.; Ternes, T. Behavior of pharmaceuticals, cosmetics and hormones in a sewage treatment plant. Water Research, vol. 38, pp. 2918-292, 2004.

Sodré, F.F, Montagner, C.C., Locatelli, M.A.F, Jardim, W.F. Ocorrência de Interferentes Endócrinos e Produtos Farmacêuticos em Águas Superficiais da Região de Campinas (SP, Brasil). Jornal da Sociedade Brasileira de Ecotoxicologia, vol. 2, pp. 187 – 196, 2007.

Verlicchi, P.; Aukidy, M. A.; Galletti, A.; Petrovic, M.; Barceló, D. Hospital effluent: Investigation of the concentrations and distribution of pharmaceuticals and environmental risk assessment. Science of the Total Environment, vol. 430, pp. 109-118, 2012.

Pessoa, G.P.; Souza, N.C.; Vidal, C.B.; Alves, J.A.C; Firmino, P.I.M; Nascimento, R.F.; Santos, A.B. Occurrence and removal of estrogens in Brasilian wastewater treatment plants. Science of the Total Environment, vol. 490, pp. 288-295, 2014.

Kosma, C.I., Lambropoulou, D.A. E Albanis, T. A. Investigation of PPCPs in wastewater treatment plants in Greece: Occurrence, removal and environmental risk assessment. Science of the Total Environment, vol. 466-467, pp. 421-438, 2014.

Trovó, A.G.; Silva, T. F. S.; Junior, O. G.; Machado, A. E. H.; Neto, W. B.; Junior, P. S. M.; Daniel, D. Degradation of caffeine by photo-Fenton process: Optimization of treatment conditions using experimental design. Chemosphere, vol. 90, pp. 170-175, 2013.

Marques R.R.N., Sampaio M.J., Carrapi P.M., Silva C.G., Morales-Torresa S., Drazic G., Faria J.L., Silva Adrian M.T. Photocatalytic degradation of caffeine: Developing solutions for emerging pollutants. Catalysis today, vol. 209, pp. 108-115, 2013.

Qi, F., Chu, W., Xu, B. Catalytic degradation of caffeine in aqueous solutions by cobalt-MCM41 activation of peroxymonosulfate. Applied Catalysis B: Environmental, v. 134– 135, p. 324– 332, 2013.

Zarrelli A., Della Greca M., Iesce M.R., Lavorgna M., Temussi F., Schiavone L., Criscuolo E., Parrella A., Previtera L. And Isidori M. Ecotoxicological evaluation of caffeine and its derivatives from a simulated chlorination step. Science of Total Environment, vol. 470–471, pp. 453–458, 2014.

Oliveira, T.S.; Murphy, M.; Mendola, N.; Wong, V.; Carlson, D.; Waring, L. Characterization of Pharmaceuticals and Personal Care products in hospital effluent and wastewater influent/effluent by direct-injection LC-MS-MS. Science of the Total Environment, vol. 518-519, pp. 459-478, 2015.

Daneshvar, A.; Aboulfadl, K.; Viglino, L.; Broséus, R.; Sauvé, S.; Madoux-Humery, A.-S.; Weyhenmeyer, G.A.; Prévost, M. Evaluation pharmaceuticals and caffeine as indicators of fecal contaminarion in drinking water sources of the Greater Montreal region. Chemosphere, vol. 88, pp. 131-139, 2012.

Oppenheimer, J.; Stephenson, R.; Burbano, A.; Liu, L. Characterizing the passage of personal care products through wastewater treatment processes. Water Environment Research, vol. 79 (13), pp. 2564-2577, 2007.

Terzic, S.; Senta, I.; Ahel, M.; Gros, M.; Petrovic, M.; Barceló, D.; Muller, J.; Knepper, T.; Marti, I.; Ventura, F.; Jovancic, P.; Jabucar, D. Occurrence and fate of emerging wastewater contaminants in Western Balkan Region. Science of the Total Environment, vol. 399, pp. 66-77, 2008.

Verlicchi, P.; Galletti, A.; Petrovic, M.; Barceló, D. Hospital effluents as a source if emerging pollutants: An overview of micropollutants and sustainabçe treatment options. Journal of Hydrology, vol. 389, pp. 416-428, 2010.

Nam, S-W., Choi, D. J., Kim, S-K., Her, N., Zoh, K-D. Adsorption characteristics of selected hydrophilic and hydrophobic micropollutants in water using activated carbon. Journal of Hazardous Materials, vol. 270, pp. 144 -152, 2014.

Treybal, R.E. Mass Transfer Operations, third ed., McGraw-Hill, New York, 1981.

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Published

10/10/2016

How to Cite

François, L. L., Haro, N. K., Souza, F. S., & Féris, L. A. (2016). Remoção de Cafeína por Adsorção em Carvão Ativado. Scientia Cum Industria, 4(2), 64–68. Retrieved from https://sou.ucs.br/etc/revistas/index.php/scientiacumindustria/article/view/4456

Issue

Section

International Congress of Technology for the Environment