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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo comparativo da vagem da algaroba in natura e com ativação química para a adsorção de oxitetraciclina
Autor: Gomes, Cristiano Alves 
Primeiro orientador: Vieira, Fernando Fernandes
Primeiro membro da banca: Luiz, Marcia Ramos
Segundo membro da banca: Henrique, Israel Nunes
Terceiro membro da banca: Souza, Neyliane Costa de
Resumo: A poluição causada pelo descarte inadequado de resíduos, incluindo fármacos como a oxitetraciclina (OTC), representa uma ameaça aos ecossistemas aquáticos e à saúde pública. A OTC, amplamente utilizada na aquicultura, é pouco metabolizada e liberada no ambiente, contribuindo para o surgimento de bactérias resistentes. Neste trabalho, investigou-se o potencial adsorvente da biomassa da vagem de Prosopis juliflora (algaroba), nas formas in natura e quimicamente tratada, para a remoção de OTC em solução aquosa. Os adsorventes foram obtidos por secagem a 60, 70 e 80 °C, para avaliar a influência da temperatura na adsorção. Em seguida, foram moídos, peneirados e tratados com HCl e NaOH, sendo caracterizados por FTIR e pelo pH do ponto de carga zero (pHPCZ). A modelagem matemática indicou que o modelo exponencial de dois termos descreveu melhor o processo de secagem. Testes estatísticos mostraram que a temperatura não influenciou significativamente a adsorção, permitindo a escolha de 60 °C por economia energética. Foram preparadas quatro amostras: in natura (ING40), tratadas com HCl (TAG40) e NaOH (TBG40) com granulometria entre 0,420 e 0,149 mm, e uma in natura com partículas < 0,149 mm (ING100). Os valores de pHPCZ foram 5,20 (in natura), 3,20 (tradado com HCl) e 7,10 (tratado com NaOH). O planejamento experimental Box-Behnken misto revelou que todas as variáveis foram estatisticamente significativas. A massa do adsorvente foi o fator mais influente na capacidade de adsorção (Qt), seguida por concentração da OTC, condição do material, tempo e pH. As condições para maximizar Qt foram: 0,2 g de adsorvente, 80 mg/L de OTC, pH 4,0, 90 minutos de contato e uso do adsorvente in natura. O segundo planejamento comparou as granulometrias dos materiais in natura, ING40 e ING100, evidenciando que partículas menores resultaram em maiores valores para Qt e remoção. Os ensaios de cinética mostraram que o modelo de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor à ING40, enquanto a ING100 foi mais bem descrita pelo modelo de pseudo-primeira ordem. Quanto às isotermas, o modelo de Sips foi o mais adequado para ambas as amostras, com capacidades máximas de 253 mg/g e 329 mg/g. Conclui-se que a vagem de Prosopis juliflora apresenta grande potencial como adsorvente na remoção de OTC, sendo uma alternativa promissora, de baixo custo e sustentável para o tratamento de águas contaminadas.
Abstract: The pollution caused by the improper disposal of waste, including pharmaceuticals such as oxytetracycline (OTC), poses a threat to aquatic ecosystems and public health. OTC, widely used in aquaculture, is poorly metabolized and released into the environment, contributing to the emergence of resistant bacteria. In this study, the adsorption potential of biomass from the pod of Prosopis juliflora (algaroba), in both raw and chemically treated forms, was investigated for the removal of OTC in aqueous solution. The adsorbents were obtained by drying at 60, 70, and 80 °C to evaluate the influence of temperature on adsorption. They were then ground, sieved, and treated with HCl and NaOH, and characterized by FTIR and the point of zero charge (pHPZC). Mathematical modeling indicated that the two-term exponential model best described the drying process. Statistical tests showed that temperature did not significantly influence adsorption, allowing the choice of 60 °C for energy savings. Four samples were prepared: raw (ING40), treated with HCl (TAG40) and NaOH (TBG40) with particle sizes between 0.420 and 0.149 mm, and one raw sample with particles < 0.149 mm (ING100). The pHPZC values were 5.20 (raw), 3.20 (HCl-treated), and 7.10 (NaOH-treated). The mixed Box-Behnken experimental design revealed that all variables were statistically significant. The adsorbent mass was the most influential factor in adsorption capacity (Qt), followed by OTC concentration, material condition, contact time, and pH. The conditions to maximize Qt were: 0.2 g of adsorbent, 80 mg/L of OTC, pH 4.0, 90 minutes of contact time, and the use of raw adsorbent. The second design compared the particle sizes of raw materials, ING40 and ING100, showing that smaller particles resulted in higher values of Qt and removal efficiency. Kinetic assays showed that the pseudo-second-order model best fit ING40, while ING100 was better described by the pseudo-first-order model. Regarding isotherms, the Sips model was the most suitable for both samples, with maximum adsorption capacities of 253 mg/g and 329 mg/g. It is concluded that the Prosopis juliflora pod shows great potential as an adsorbent for OTC removal, representing a promising, low-cost, and sustainable alternative for the treatment of contaminated water.
Palavras-chave: bioadsorção
poluentes
oxitetraciclina
Prosopis Juliflora
secagem
bioadsorption
pollutants
oxytetracycline
Prosopis Juliflora
drying
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação: GOMES, Cristiano Alves. Estudo comparativo da vagem da algaroba in natura e com ativação química para a adsorção de oxitetraciclina. 2025. 111 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5307
Data de defesa: 26-Jun-2025
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