Remoção de benzeno e tolueno em solução aquosa por adsorção utilizando carvão ativado produzido a partir do lodo doméstico

• Autor(a) principal: Bezerra, Jéssyca Kaenny de Andrade
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23099
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Adsorção; Compostos monoaromáticos; Lodo doméstico; Carvão ativado

Os compostos monoaromáticos (BTEX) são substâncias tóxicas e cancerígenas que mesmo em pequenas quantidades prejudicam o meio ambiente e a saúde humana. Esses compostos são frequentemente usados como solventes e encontrados em combustíveis como petróleo e gasolina, sendo continuamente liberados no meio ambiente. Portanto, métodos de remoção destes contaminantes estão sendo estudados de forma a reduzir as altas concentrações presentes em solos e águas subterrâneas. Assim, o processo de adsorção consiste em utilizar um sólido, denominado adsorvente, para adsorver em sua superfície os contaminantes presentes nas soluções aquosas. O lodo, subproduto gerado durante o processo de tratamento do esgoto, é um problema contemporâneo de preocupação mundial. A produção do carvão ativado (CA) para utilização no processo de adsorção é relativamente alta, entretanto, a utilização de resíduos como o lodo é uma alternativa potencialmente barata, contribuindo para agregar valor à matéria prima e redução no custo para o descarte desse resíduo. O presente trabalho tem como objetivo preparar e caracterizar o carvão ativado a partir do lodo doméstico e aplicar na remoção benzeno e tolueno em soluções aquosas. No processo de síntese do carvão ativado, foi estudado a ativação química com o hidróxido de potássio (KOH), submetido ao tratamento térmico de pirólise sob fluxo de nitrogênio a 100 mL.min-1, na temperatura de 550ºC. O lodo e o carvão ativado foram caracterizados quanto à distribuição granulométrica, análise termogravimétrica (TG), Difratometria de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e o estudo da área superficial utilizando o método BET. O s estudos de adsorção foram realizados avaliando os efeitos da massa de adsorvente (m = 0,08 g), concentrações (50 a 200 ppm) e do tempo de contato entre o adsorvente e o adsorbato (0,0333 à 30 min.). Os parâmetros cinéticos melhor se ajustaram ao modelo pseudossegunda ordem para ambos os adsorbatos. Além disso, foi possível observar que para os dados experimentais do benzeno o modelo de Freundlich melhor se ajustou aos resultados, quanto para o tolueno o modelo de Langmuir conseguiu predizer os dados experimentais para a adsorção. Os resultados obtidos neste trabalho apresentaram ótimas condições de estudo conseguindo uma remoção de aproximadamente 75% para o benzeno e 83% para o tolueno nos estudos em batelada e nos estudos em coluna de leito fixo apresentaram uma remoção de aproximadamente 87% para o benzeno e 91% para o tolueno de maneira a comprovar a eficiência da técnica de adsorção aplicada e favorecer os custos benefícios da aplicação, podendo ser uma alternativa clássica para o tratamento de efluentes.