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Desenvolvimento e avaliação de um sistema de tratamento de águas para remoção de microplástico em um meio aquoso.

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dc.creator.ID CRUZ, W. S. pt_BR
dc.contributor.advisor1 FRANÇA, Kepler Borges.
dc.contributor.advisor1ID FRANÇA, K. B. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3620576114544758 pt_BR
dc.contributor.referee1 RODRIGUES NETO, Severino.
dc.contributor.referee2 SILVA , Vimário Simões.
dc.description.resumo Atualmente, a presença de microplásticos nos ambientes aquáticos, como rios, mares e oceanos, tem se tornado uma questão ambiental urgente, com impactos significativos na biodiversidade e na saúde pública. A crescente percepção da importância de remover esses poluentes reforça a necessidade de desenvolver tecnologias eficazes e acessíveis para tratar as águas contaminadas. A relevância desta abordagem está no seu potencial de contribuição para a proteção dos ecossistemas aquáticos, promoção da saúde pública e avanço em tecnologias de purificação de água, oferecendo uma solução promissora e inovadora para um problema ambiental global crescente. O objetivo do presente trabalho é estudar o desempenho de um sistema híbrido composto com um hidrociclone/membrana polimérica para fins de separação do microplástico no meio aquoso. A metodologia deste trabalho foi realizada em 3(três) etapas: Etapa (1) montagem do sistema hibrido para remoção do microplástico, etapa (2) visou a caracterização do hidrociclone com água tratada da companhia do estado da Paraíba, etapa (3) considerando parâmetros físico- químicos como cor, turbidez e índice de densidade de sujeira (SDI). A terceira etapa envolveu os experimentos, nos quais foram analisadas a quantificação e a concentração de microplásticos (MPs), além de parâmetros como fração recuperada, eficiência total do hidrociclone e do filtro de areia, e recuperação da membrana. Na fase final, avaliou-se a influência da variação dos MPs – PVC, acrílico e a mistura de PE + acrílico + PVC –, destacando a densidade como um parâmetro fundamental na análise da eficiência do sistema. No decorrer do experimento o melhor desempenho do sistema ocorreu sob 1,5 bar, com 28,57% de recuperação e uma vazão do permeado de 17,00 L/min, nos experimentos, o Índice de Densidade de Sedimentos (SDI) diminuiu após o tratamento. Os resultados da filtração com filtro de areia e permeado mostraram significativa remoção de microplásticos, com redução notável na cor e turbidez ao final do processo. Para a última fase a separação do PVC foi a mais consistente ao longo do tempo, com maior recuperação no overflow, enquanto o acrílico apresentou aumento progressivo na separação até 20 minutos de operação. Já a mistura de PE, AC e PVC mostrou comportamento instável, possivelmente devido à interação entre polímeros de diferentes densidades, exigindo maior controle operacional. A membrana de microfiltração se destacou como etapa essencial, complementando o hidrociclone e o filtro de areia para uma remoção eficiente. Os resultados indicam que a densidade e a granulometria influenciam diretamente a eficiência do processo, sendo o PVC mais facilmente removido na etapa inicial, enquanto o PE e o AC permaneceram mais tempo no sistema. A mistura dos materiais proporcionou melhor desempenho geral, evidenciando a importância de um tratamento híbrido que combine diferentes tecnologias para otimizar a remoção de microplásticos. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Química. pt_BR
dc.title Desenvolvimento e avaliação de um sistema de tratamento de águas para remoção de microplástico em um meio aquoso. pt_BR
dc.date.issued 2025-02-13
dc.description.abstract Currently, the presence of microplastics in aquatic environments, such as rivers, seas, and oceans, has become an urgent environmental issue, with significant impacts on biodiversity and public health. The growing awareness of the importance of removing these pollutants reinforces the need to develop effective and accessible technologies for treating contaminated water. The relevance of this approach lies in its potential contribution to protecting aquatic ecosystems, promoting public health, and advancing water purification technologies, offering a promising and innovative solution to a growing global environmental problem.The objective of this study is to evaluate the performance of a hybrid system composed of a hydrocyclone/polymeric membrane for the separation of microplastics in aqueous media. The methodology was conducted in three (3) stages: Stage (1) involved assembling the hybrid system for microplastic removal; Stage (2) focused on characterizing the hydrocyclone using treated water from the state company of Paraíba; and Stage (3) considered physicochemical parameters such as color, turbidity, and the Silt Density Index (SDI).The third stage involved experiments in which the quantification and concentration of microplastics (MPs) were analyzed, along with parameters such as recovered fraction, total efficiency of the hydrocyclone and sand filter, and membrane recovery. In the final phase, the influence of MP variation—including PVC, acrylic, and a mixture of PE + acrylic + PVC—was evaluated, highlighting density as a fundamental parameter in analyzing system efficiency.Throughout the experiment, the best system performance was observed at 1.5 bar, with a 28.57% recovery rate and a permeate flow rate of 17.00 L/min. The Silt Density Index (SDI) decreased after treatment. The results of filtration with the sand filter and permeate showed significant microplastic removal, with notable reductions in color and turbidity at the end of the process.In the final phase, PVC separation was the most consistent over time, with the highest recovery in the overflow, while acrylic showed a progressive increase in separation up to 20 minutes of operation. Meanwhile, the PE, AC, and PVC mixture exhibited unstable behavior, possibly due to interactions between polymers of different densities, requiring greater operational control.The microfiltration membrane proved to be an essential step, complementing the hydrocyclone and sand filter for efficient removal. The results indicate that density and particle size directly influence process efficiency, with PVC being more easily removed in the initial stage, while PE and AC remained in the system for a longer period. The combination of materials provided better overall performance, highlighting the importance of a hybrid treatment that integrates different technologies to optimize microplastic removal. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/41401
dc.date.accessioned 2025-03-31T11:56:16Z
dc.date.available 2025-03-31
dc.date.available 2025-03-31T11:56:16Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Microplásticos pt_BR
dc.subject Sistema hibrido pt_BR
dc.subject Separação do microplástico pt_BR
dc.subject Tratamento de água pt_BR
dc.subject Microplastics pt_BR
dc.subject Hybrid system pt_BR
dc.subject Microplastic separation pt_BR
dc.subject Water treatment pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator CRUZ, Wellerson da Silva.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Development and evaluation of a water treatment system for the removal of microplastics in an aqueous medium. pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation CRUZ, Wellerson da Silva. Desenvolvimento e avaliação de um sistema de tratamento de águas para remoção de microplástico em um meio aquoso. 2025. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025. pt_BR


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