Avaliação da remoção de metais pesados de efluentes utilizando floculantes naturais : uma revisão na literatura

Abstract

Nos últimos anos, cada vez mais a sociedade vem se preocupando em preservar a água e, como a sua demanda aumentou, a quantidade de efluentes gerados acompanha a mesma tendência. Entre os diversos tipos de contaminantes presentes nos efluentes, os metais pesados (arsênio, cálcio, cadmio, cromo, cobre, mercúrio, níquel, chumbo, zinco) estão entre os mais danosos à saúde humana e ao meio ambiente. Sendo assim, sendo estudado formas para aperfeiçoar a remoção desses contaminantes nos efluentes. Em vez de usar sequestrantes de metais, avalia-se como alternativa a utilização de floculantes capazes de sequestrar os metais pesados e removê-los pela formação de flocos possibilitando a sedimentação de tais metais. Entre as moléculas aptas, estão os floculantes naturais, polímeros oriundos de matrizes renováveis. Os principais floculantes naturais são derivados da quitosana, do alginato, da lignina e da pectina. Ainda, além das moléculas citadas acima, existem floculantes naturais que são produzidos por diferentes microrganismos que são classificados como biofloculantes. Para realização deste trabalho, foram selecionadas 18 publicações cientificas que, ao todo, avaliaram a performance de 23 floculantes naturais. Os resultados dos trabalhos são promissores, especialmente das seguintes moléculas que apresentam um desempenho superior a 99% de remoção para pelo menos um dos nove metais pesados estudados: biofloclante produzido por bactéria isolada dos resíduos dos porcos, alginato de sódio-quitosana, quitosana-b-poli(n-vinilcaprolactama), quitosana-b-(poli(n-vinilcaprolactama); poli(ácido acrílico)), lignina Arábica, lignina Typha domingensis, quitosana e poli(ácido acrílico) e biofloculante produzido pela Nocardiopsis sp. GRG 3 (KT235642). A lignina Arábica é o floculante natural que obteve os melhores resultados comparado com as demais 23 moléculas, nos estudos realizados, ela conseguiu remover 100% de Cr, 99,98% de Pb, 99,92% de Zn e 98,40% de Ni. Cabe salientar que a maioria dos estudos utilizaram um efluente sintético, necessitando de uma complementação de estudos para verificar a performance de tais floculantes naturais em efluentes industriais.

In recent years, society has been increasingly concerned with preserving water and, as its demand has increased, the quantity of effluents generated follows the same trend. Among the various types of contaminants present in effluents, heavy metals (arsenic, calcium, cadmium, chromium, copper, mercury, nickel, lead, zinc) are among the most harmful to human health and the environment. Therefore, ways to improve the removal of these contaminants in effluents have been studied. Instead of using a metal sequestrant, the use of flocculants capable of sequestering heavy metals and removing them through the formation of flocs is evaluated as an alternative, allowing the sedimentation of such metals. Among the suitable molecules are natural flocculants, which are polymers from renewable matrices. The main natural flocculants are derived from chitosan, alginate, lignin, and pectin. In addition to the molecules mentioned above, there are natural flocculants that are produced by different microorganisms that are classified as bioflocculants. To carry out this work, 18 scientific publications were selected to analyze the performance of 23 natural flocculants, the results of the works found in the literature are promising, especially of the following molecules that present an excellent performance for at least one of the nine heavy metals studied: bioflocculant produced by bacteria isolated from the residues of pigs, chitosan-sodium alginate, chitosan-g-poly(n-vinylcaprolactam), chitosan-g-(poly(n-vinylcaprolactam); poly(acrylic acid)), Arabic lignin, Typha domingensis lignin, chitosan, poly(acid acrylic) and bioflocculant produced by Nocardiopsis sp. GRG 3 (KT235642). Arabica lignin is the natural flocculant that obtained the best results compared to the other 23 molecules, in the studies carried out, it managed to remove 100% of Cr, 99.98% of Pb, 99.92% of Zn, and 98.40% of Ni. It should be noted that most studies use synthetic effluent, requiring complementation of studies to verify the performance of such natural flocculants in industrial effluents.