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Avaliação da retenção de microcistinas em solução aquosa através da aplicação de membranas de ultrafiltração
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/670855
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Bassetti, Fatima de Jesus | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2503217084973311 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Coral, Lucila Adriani | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/0455559038548177 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Bassetti, Fatima de Jesus | - |
| Autor(es): dc.contributor | Lenzi, Marcelo Kaminski | - |
| Autor(es): dc.contributor | Domingues, Roberta Carolina Pelissari Rizzo | - |
| Autor(es): dc.creator | Schmoeller, Mariana Perazzoli | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-02-21T22:14:37Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-02-21T22:14:37Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-07-16 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2021-03-11 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-07-16 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-03-11 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4163 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/670855 | - |
| Descrição: dc.description | Removal of dissolved microcystins in water is a challenge due to their high stability, heat resistance, hydrolysis and oxidation. The use of advanced treatment technologies, such as ultrafiltration, is an alternative for the retention of these substances. In this sense, the objective of this work was to evaluate the retention of dissolved microcystins in water through the application of laboratory synthesized and commercial ultrafiltration membranes. Preliminary tests were performed aiming at the retention of the reactive black 5 dye (20 mg L-1, 120 min, 0.2 MPa) with polymeric membranes produced in the laboratory by the phase inversion technique and composed of different proportions of polyethersulfone (PES ), lithium chloride (LiCl) and N, N-dimethylformamide (DMF), referred to as M1, M2, M3 and M4. It was concluded that the membrane M3 (20% PES / 0% LiCl / 80% DMF) would be the most appropriate to retain microcystin-LR, since permeate flow of 115 ± 5 L m-2 h-1 and retention of 89 ± 4 % were obtained. Then, permeate fluxes and retention of microcystin-LR by M3 membrane at pressures 0.2, 0.4 and 0.6 MPa were evaluated. All the dissolved microcystin-LR retention tests were performed at the initial concentration of 50 μg L-1 for 150 minutes of ultrafiltration. The retention of microcystin-LR, differently from that expected for the M3 membrane, was lower than that of the reactive black 5 dye, obtaining the best removals close to 40% only at pressures of 0.2 and 0.4 MPa. With the objective of improving the retention of M3 membrane, it was subjected to thermal treatments at temperatures of 60, 120 and 180 ºC for 15 min. At the pressure 0.2 MPa, where the best results were obtained, in the membranes treated at 60 °C, the obtained flux was 51 L m-2 h-1 and retention, 80.1%, while in the membranes treated at 180 °C, these values corresponded to 74 L m-2 h-1 and 70.3%. Morphological changes were observed in the filter materials, caused by the heat treatment, which led to differences in flow and retention in relation to untreated membranes. From the best microcystin-LR retention results, its performance was compared to that of two commercial ultrafiltration membranes, composed of polyamide and polyether sulfone, of the GH and GK models. With the GH membrane, permeate flow of 98 ± 5 L m-2 h-1 and retentions of 87.2% were obtained, whereas with the GK membrane flow of 210 ± 8 L m-2 h-1 and retentions of 48.2%, both at 0.9 MPa pressure. In addition, it was noted that, even with the use of high pressure with the GK membrane, the flows and retention of dissolved microcystins were close to those of the M3 membranes at 0.4 MPa pressure. This constitutes an advantage in membrane separation processes, which promotes the reduction of energy consumption. Thus, it is concluded that the membranes synthesized in the laboratory have potential use for the treatment of water containing dissolved microcystins. | - |
| Descrição: dc.description | Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | - |
| Descrição: dc.description | A remoção de microcistinas dissolvidas em água é um desafio devido a sua elevada estabilidade, resistência ao calor, hidrólise e oxidação. O uso de tecnologias avançadas de tratamento, como a ultrafiltração, constitui-se como uma alternativa para a retenção dessas substâncias. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a retenção de microcistinas dissolvidas em água através da aplicação de membranas de ultrafiltração sintetizadas em laboratório e comerciais. Ensaios preliminares foram realizados visando a retenção do corante preto reativo 5 (20 mg L-1, 120 min, 0,2 MPa) com membranas poliméricas produzidas em laboratório através da técnica de inversão de fases, sendo estas compostas por diferentes proporções de polietersulfona (PES), cloreto de lítio (LiCl) e N,N-dimetilformamida (DMF), denominadas M1, M2, M3 e M4.. Concluiu-se que a membrana M3 (20% PES / 0% LiCl / 80% DMF) seria a mais apropriada para reter microcistina-LR, uma vez que foram alcançados fluxo permeado de 115 ± 5 L m-2 h-1 e retenção de 89 ± 4% nos experimentos com o corante preto reativo 5. A partir desses resultados, avaliou-se fluxos permeados e retenções de microcistina-LR pela membrana M3 nas pressões 0,2, 0,4 e 0,6 MPa. Todos os testes de retenção de microcistina-LR dissolvidas foram realizados na concentração inicial de 50 µg L-1 durante 150 minutos de ultrafiltração. As retenções de microcistina-LR, diferentemente do esperado para a membrana M3, foram inferiores às do corante preto reativo 5, tendo-se obtido as melhores remoções próximas a 40% apenas para as pressões 0,2 e 0,4 MPa. Objetivando a melhoria da retenção da membrana M3, a mesma foi submetida a tratamentos térmicos nas temperaturas de 60, 120 e 180 °C por 15 min. Na pressão 0,2 MPa, em que foram obtidos os melhores resultados, nas membranas tratadas a 60 °C, o fluxo obtido foi igual a 51 L m-2 h-1 e retenção de 80,1%, enquanto que nas membranas tratadas a 180 °C, esses valores corresponderam a 74 L m-2 h-1 e 70,3%. Foram observadas alterações morfológicas nos materiais filtrantes, ocasionadas pelo tratamento térmico, que levaram às diferenças de fluxo e retenção em relação às membranas não-tratadas. A partir dos melhores resultados obtidos de retenção de microcistina-LR, comparou-se o seu desempenho ao de duas membranas comerciais de ultrafiltração, compostas por poliamida e polietersulfona, modelos GH e GK. Com a membrana GH, foram obtidos fluxo permeado de 98 ± 5 L m-2 h-1 e retenção de 87,2%, ao passo que com a membrana GK foram obtidos fluxo de 210 ± 8 L m-2 h-1 e retenção de 48,2%, ambas na pressão 0,9 MPa. Além disso, notou-se que, mesmo com a utilização de uma pressão elevada com a membrana GK, os fluxos e as retenções de microcistinas dissolvidas foram próximos aos das membranas M3 na pressão 0,4 MPa. Isso se constitui como uma vantagem em processos de separação por membranas, que promove a redução do consumo energético. Dessa forma, conclui-se que as membranas sintetizadas em laboratório apresentam potencial uso para o tratamento de águas contendo microcistinas dissolvidas. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Curitiba | - |
| Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental | - |
| Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
| Direitos: dc.rights | embargoedAccess | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Cianotoxinas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ultrafiltração | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Filtração por membranas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Água - Tratamento | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Membranas (Tecnologia) - Tratamento térmico | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Política ambiental | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Cyanobacterial toxins | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ultrafiltration | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Membrane separation | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Water - Treatment | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Membranes (Technology) - Heat treatment | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Environmental policy | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ciências Ambientais | - |
| Título: dc.title | Avaliação da retenção de microcistinas em solução aquosa através da aplicação de membranas de ultrafiltração | - |
| Título: dc.title | Evaluation of microcystins retention in aqueous solution by ultrafiltration membranes | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
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