Bioadsorvente derivado do carvão da casca da castanha de caju para remoção de contaminantes em água produzida

• Autor(a) principal: Oliveira, Karine Fonseca Soares de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33206
• topic: Adsorção; Leito fixo; Metais; TOG; Resíduos agroindustriais

A água produzida de petróleo é um efluente industrial com composição bastante complexa e seu descarte indevido gera danos ao meio ambiente. Um dos métodos de tratamento da água produzida é a adsorção, no entanto, o uso do carvão ativado comercial como adsorvente, em escala industrial, torna o processo oneroso. Uma alternativa para a substituição do carvão ativado comercial é a utilização bioadsorventes, que vem ganhando ênfase nas últimas décadas, apresentam alta performance e um baixo custo de produção. O Nordeste é o maior produtor de castanha de caju no Brasil, logo o beneficiamento do caju (Anarcadium accidentale L) gera bastante resíduo lignocelulósico, a casca da castanha de caju, que pode ser reutilizado como bioadsorvente. O objetivo deste trabalho é desenvolver um bioadsorvente eficiente e de baixo custo, reutilizando o carvão da casca da castanha de caju (Anarcadium acidentale L) para a remoção de íons metálicos (Cu2+, Pb2+ e Cr3+) e teor de óleo e graxas (TOG). O bioadsorvente foi pré tratado com NaOH e caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), o ponto de carga zero (pHpcz) e a titulação de Boehm. Os ensaios de adsorção envolveram experimentos de cinética e equilíbrio de adsorção, em sistema de batelada, utilizando soluções iônicas mono e multielementares, e em coluna de leito fixo para a solução metálica multielementar e solução semi sintética de TOG. Os resultados de caracterização obtidos revelaram a presença de grupos hidroxilas, carboxilas e carbonilas, assim como uma estrutura irregular e heterogênea, que são características favoráveis para o processo de adsorção. Os modelos cinéticos das soluções multielementares mostraram que ocorreu processo de quimissorção, assim como os modelos de isoterma que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram de Langmuir para o Cu2+, e Redclih-Peterson para o Pb2+ e Cr3+. As curvas de ruptura dos íons metálicos mostraram que na vazão de 7 mL/min e uma altura de leito de 5 cm, o tempo de rutura para o Cu2+ e Pb2+ foi de 10,70 min e para o Cr3+ foi de 8,56 min. As capacidades de adsorção dos metais na coluna de leito fixo obteve a seguinte ordem Pb2+ < Cr3+ < Cu2+, sendo menor que aquela obtida no sistema em batelada. A dessorção dos ions metálicos, retidos na coluna, foi suficiente usando HCl 1,0 mol/L como eluente. Os ensaios de regeneração da coluna mostraram que o bioadsorvente pode ser utilizado por dois ciclos, seguindo os parâmetros estudados. O ponto de ruptura para TOG foi em aproximadamente 25 min e a saturação do leito não foi atingida no tempo de 171,34 min, a capacidade de adsorção no tempo de operação da coluna de 171 min foi de 4,85 mg/g. Concluise que o bioabsorvente produzido a partir da casca da castanha de caju tem alto potencial de remoção de metais e TOG, além de ser um produto abundante na natureza, é renovável e biodegradável e seu reaproveitamento contribui para a redução da poluição ambiental, a produção de resíduo e melhora a economia circular local através da valorização do subproduto.