Remoção de P-Nitrofenol por processos adsortivos utilizando carvão ativado produzido a partir de subprodutos agroindustriais (caroço de pêssego e coroa de abacaxi)

• Autor(a) principal: Silva, Davison José Bezerra de Oliveira
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)
• Texto Completo: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3960
• topic: Tratamento de efluentes; Adsorção; Águas resíduais; Carvão ativado

O p-nitrofenol é um contaminante tóxico presente em águas residuárias e efluentes de diversos setores industriais. Mesmo em concentrações baixas, a sua presença é um obstáculo para reuso da água em outros processos e, o lançamento de efluentes contendo p-nitrofenol afeta a saúde humana e a biota de forma nociva. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a remoção de p-nitrofenol presente em efluente sintético através de processos adsortivos utilizando carvões ativados produzidos a partir dos subprodutos agroindustriais caroço de pêssego (prunus pérsica) e coroa de abacaxi (ananas comosus). Foram calculados os rendimentos da produção dos carvões (72,03% para a caroço de pêssego e 61,24% para a coroa de abacaxi) e realizadas as caracterizações dos mesmos. Os carvões apresentaram boa área superficial (912,31 e 857,92 m2.g-1, respectivamente para os carvões ativados de caroço de pêssego e de coroa de abacaxi) e, após caracterização, foram considerados microporosos. Ensaios experimentais preliminares resultaram em maiores capacidades adsortivas na faixa ácida de pH (2 à 6). A adsorção foi considerada rápida e favorável, ocorrendo, majoritariamente, nos primeiros 20 minutos e para o estudo da concentração inicial do adsorvente (C0= 1,0 g.L-1) foram obtidos bons valores de capacidade adsortiva (88,4 e 83,9 mg.g-1) e porcentagem de remoção igualmente altas 88,4% e 83,9% para os carvões de caroço de pêssego e de coroa de abacaxi, respectivamente. Um planejamento fatorial 24 foi realizado para cada adsorvente a fim de avaliar as influências das variáveis temperatura de calcinação utilizada durante a produção do carvão ativado (350, 450 e 550 ºC), granulometria do adsorvente (<0,6; 0,6 à 0,8 e 0,8 à 1,0. mm), velocidade de agitação (0; 75 e 150 rpm) e temperatura de realização do experimento (10; 20 e 30 ºC), objetivando otimizar as adsorções e encontrar os melhores parâmetros do processo. Para concentração inicial do contaminante igual à 100 mg.L-1 as maiores capacidades adsortivas foram 97,65 mg.g-1 (carvão ativado de caroço de pêssego) e 93,15 mg.L-1 (carvão ativado de coroa de abacaxi) obtidas nos níveis de granulometria < 0,6 mm, agitação de 150 rpm, calcinados à 550 ºC e na temperatura de realização do experimento igual à 30 ºC para o carvão de caroço de pêssego e 10 ºC para o carvão e de coroa de abacaxi. A cinética de adsorção revelou que, para os dois carvões estudados, o modelo de pseudo-segunda ordem é o que mais se ajusta aos dados experimentais e pelo modelo de difusão intrapartícula a etapa que limita o processo adsortivo é a etapa inicial instantânea. O estudo de equilíbrio e isotermas de adsorção apresentou o modelo de Freundlich como sendo o que mais se ajusta aos dados experimentais para os adsorventes em questão, remetendo a natureza heterogênea da superfície dos carvões. Os ensaios de dessorção revelaram baixos índices e taxas de recuperação do contaminante necessitando de estudos mais abrangentes e otimizações. De modo geral, os carvões ativados produzidos apresentaram boa capacidade adsortiva e boa eficiência na remoção de p-nitrofenol dos efluentes sintéticos. Estudos futuros e a continuidade das etapas investigativas podem enquadrar a utilização industrial dos carvões ativados produzidos.