Benzalkonium Chloride Removal: Insights into Mechanisms, Ecotoxicity Assessment, and Viability of Fixed-Bed Treatment in Aqueous Environments

  • Autor
  • Letícia Reggiane de Carvalho Costa
  • Co-autores
  • Gustavo Dall Agnola , Júlia Toffoli de Oliveira , Liliana Amaral Féris
  • Resumo
  • The study concerns regarding the presence of benzalkonium chloride (BZK) and its contamination of urban waters, which pose risks to aquatic organisms and human health while affecting water treatment plant efficiency. Investigating BZK's toxicity in aqueous matrices, the study proposes adsorption as a tertiary treatment method, evaluating its feasibility and scaling while emphasizing sustainability through solid adsorbent regeneration. In silico toxicity analysis reveals BZK's moderate toxicity, irritating to the eyes and potentially causing skin sensitization. Batch adsorption removes 83.7% of BZK under pH 8.1, with optimal conditions observed at 120 min and carbon concentration = 2 g/100mL. Bayesian analysis highlights the pseudo-first-order kinetic model and the Sips hybrid model with Langmuir characteristics as the best fits for experimental data. Thermodynamic analysis shows favorable adsorption, with endothermic and spontaneous process, primarily via physisorption. Regeneration efficiency reaches 74.2% after 60 minutes at 300°C, with 50% efficiency after 5 cycles. Fixed-bed tests demonstrate stable efficiency, fitting the Log-Gompetz model, with an adsorptive capacity of 1.5 mg/g, making them suitable for continuous industrial-scale operation. Overall, the study underscores the potential of adsorption as a tertiary treatment method, highlighting its effectiveness, scalability, and sustainability.

  • Palavras-chave
  • adsorption; benzalkonium chloride; personal care products; toxicity; wastewater
  • Área Temática
  • Adsorção aplicada ao meio ambiente
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O Encontro Brasileiro sobre Adsorção (EBA) é um evento reconhecido que ocorre a cada dois anos desde 1996, alternando entre cidades do Nordeste e Sul/Sudeste do Brasil. O objetivo principal do evento é fornecer um espaço para discussões entre a comunidade científica, acadêmica e empresarial, nacional e internacional, que esteja interessada na área de adsorção, promovendo assim o intercâmbio de ideias e resultados de pesquisas.

A 15ª edição do EBA acontecerá presencialmente em Maceió/Al, de 20 a 22 de novembro de 2024, sendo organizado por professores do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Alagoas(CTEC/UFAL). O evento contará com 5 palestras plenárias, apresentações de trabalhos convidados, apresentações de trabalhos orais selecionados e 3 sessões de pôsteres. Além disso, houve a “Escola de Adsorção”, que ofereceu 5 aulas sobre o tema “adsorção”, ministradas por renomados professores e pesquisadores da área.

Maceió, cidade sede do envento, é uma cidade encantadora, belissímas praias, excelente infraestrutura de hotéis, restaurantes e entretenimento. Localizada na região nordeste país, seu aeroporto possui voos diretos para diversos capitais do país, bem como para a Europa.

 

Maceió/AL, novembro de 2024.

Comissão Organizadora

15º Encontro Brasileiro sobre Adsorção - EBA

  • Adsorção e Energia
  • Adsorção aplicada à Catálise
  • Adsorção aplicada ao meio ambiente
  • Biotecnologia
  • Fundamentos de Adsorção
  • Modelagem e Simulação
  • Sintese e Caracterização

Comissão Organizadora:

Prof. Dr. Lucas Meili (Presidente da Comissão Organizadora) 

Prof. Dr. Amaro Gomes Barreto Jr.

Prof. Dr. Daniel Pinto Fernandes 

Prof. Dr. João Batista Rocha Maia Neto

Prof. Dr. Rodolfo Junqueira Brandão 

Dra. Pollyanna Vanessa dos Santos Lins

Dra. Rafaela Gabriel

 

Comitê Científico:

  • Amaro Gomes Barreto Júnio (UFRJ)
  • Célio L. Cavalcante Jr. (UFC)
  • Daniel Pinto Fernandes (UFAL)
  • Diana C. S. Azevedo (UFC)
  • Frederico Wanderley Tavares (UFRJ)
  • Guilherme Luiz Dotto (UFSM)
  • Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (UNIFESP)
  • Ivanildo José da Silva Junior (UFC)
  • Juliana Amorim Coelho (UFRN)
  • Leandro V. A. Gurgel (UFOP)
  • Liliana Amaral Feris (UFRGS)
  • Lucas Meili (UFAL)
  • Lucienne Lobato Romanielo (UFU)
  • Marcos Juliano Prauchner (UnB)
  • Maurício Alves da Motta Sobrinho (UFPE)
  • Nehemias Curvelo Pereira (UEM)
  • Pollyanna V. S. Lins (UFAL)
  • Rafaela Gabriel (UFAL)
  • Rodolfo Junqueira Brandão (UFAL)
  • Sibele Berenice Castellã Pergher (UFRN)
  • Sérgio Botelho de Oliveira (UFBA)
  • Tirzhá Lins Porto Dantas (UFPR)

Email do evento: 

eba15maceio@gmail.com

 

Comissão organizadora: 

 

Prof. Dr. Lucas Meili (Presidente da Comissão Organizadora) (lucas.meili@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. Amaro Gomes Barreto Jr.

Prof. Dr. Daniel Pinto Fernandes ( daniel.fernandes@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. João Batista Rocha Maia Neto (joao.maia@ctec.ufal.br)

Prof. Dr. Rodolfo Junqueira Brandão (rodolfo.brandao@ctec.ufal.br)

Dra. Pollyanna Vanessa dos Santos Lins ( polly_lins91@hotmail.com)

Dra. Rafaela Gabriel

Comitê Científico:

  • Amaro Gomes Barreto Júnio (UFRJ)
  • Célio L. Cavalcante Jr. (UFC)
  • Daniel Pinto Fernandes (UFAL)
  • Diana C. S. Azevedo (UFC)
  • Frederico Wanderley Tavares (UFRJ)
  • Guilherme Luiz Dotto (UFSM)
  • Igor Tadeu Lazzarotto Bresolin (UNIFESP)
  • Ivanildo José da Silva Junior (UFC)
  • Juliana Amorim Coelho (UFRN)
  • Leandro V. A. Gurgel (UFOP)
  • Liliana Amaral Feris (UFRGS)
  • Lucas Meili (UFAL)
  • Lucienne Lobato Romanielo (UFU)
  • Marcos Juliano Prauchner (UnB)
  • Maurício Alves da Motta Sobrinho (UFPE)
  • Nehemias Curvelo Pereira (UEM)
  • Pollyanna V. S. Lins (UFAL)
  • Rafaela Gabriel (UFAL)
  • Rodolfo Junqueira Brandão (UFAL)
  • Sibele Berenice Castellã Pergher (UFRN)
  • Sérgio Botelho de Oliveira (UFBA)
  • Tirzhá Lins Porto Dantas (UFPR)

 

Patrocínio:

DpUnion Instrumentação Analítica e Científica

Parceiros: 

Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

Centro de Tecnologia (CTEC/UFAL)

Fundação Universitária de Desenvolvimento de Extensão e Pesquisa (FUNDEPES)

Secretaria de Estado da Ciência, da Tecnologia e da Inovação (SECTI)

Centro de Inovação do Jaraguá 

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas (FAPEAL)

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