Processo de elutriação para separação de microplásticos presentes em águas lagunares

Autor: Andressa Rossatto

Técnicas para separação de microplásticos (MPs) estão sendo estudadas devido aos efeitos letais e sub-letais que essas partículas em escala de 1-5000 µm causam a biota, pela fácil ingestão e disponibilidade deste material no sistema aquático. A elutriação é uma técnica promissora para separação sólido-sólido de materiais particulados, porém pouco estudada para separação sólido-líquido o que impulsiona o desenvolvimento de pesquisas que envolvam seus princípios na separação dos MPs de águas superficiais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é estudar o processo de elutriação para arraste de MPs em sistema controlado e aplicar as condições estabelecidas na separação de materiais em amostras de águas superficiais da Laguna dos Patos (LP) e Lago Guaíba (LG). Para isso foi realizado um levantamento bibliográfico na base de dados da Science Direct sobre ocorrência de MPs em sistemas de águas doces, onde identificou-se a presença dos polímeros de Polietileno, Poliamida 6.6, Poliamida 6, Policloreto de vinila, Poliestireno, Policarbonato, Acrilonitrila-butadieno-estireno, Polipropileno, Polibutileno tereftalato, Polietileno tereftalato e Poliuretano. Estes polímeros padrões foram adquiridos, moídos e peneirados até atingir a faixa granulométrica de 106-1700 µm. Através das Equações de Stokes e Correlações de Coelho & Massarani foram calculadas as velocidades terminais teóricas e o número de Reynolds para esta faixa granulométrica e correspondem a 0,03-97 mm/s e 0,004-184,52, respectivamente. Um elutriador de vidro com altura de 0,96 m, diâmetro de 0,02 m e equipado com sistema de bombeamento capaz de variar as vazões de água entre 2,28x10-7-1,37x10-6 m³/s foi utilizado para separar os MPs na faixa granulométrica entre 128-1700 µm. Assim, verificou-se que ao aplicar a elutriação para separação de MPs na faixa granulométrica entre 106-150 µm obteve-se máxima eficiência de 33,3% em volume de água elutriada de 2400 mL. As amostras de águas lagunares superficiais coletadas na LP e no LG foram analisadas em microscópico óptico, onde visualizou-se partículas de diâmetros equivalentes médios de 8,22 µm e 10,40 µm e esfericidade de 0,79 e 0,83, respectivamente. As condições operacionais de elutriação estabelecidas para os polímeros padrões foram aplicadas as amostras da LP e do LG a fim de separar os MPs presentes nestes ambientes. Foram realizadas análises de microscopia óptica e espectroscopia Raman combinado a Surface Enhance Raman Scattering (SERS) nas amostras elutriadas e observou-se que ocorreu a separação de partículas para diferentes velocidades da água.

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