Remoção de chumbo e cobre usando cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como material adsorvente

Abstract

Metais pesados como cobre e chumbo são contaminantes presentes tanto em efluentes industriais como domésticos, e podem ocasionar severos danos à saúde humana e ao meio ambiente. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e anualmente produz grandes volumes de cinzas, geradas na combustão do bagaço de cana usado tanto para a produção de açúcar e etanol como para geração de energia. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de aplicação das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar (CBC), resíduos provenientes das indústrias sucroalcooleiras oriundas da zona da mata de Pernambuco, como um material sorvente viável para a remoção de íons Pb (II) e Cu (II). A partir do estudo cinético, determinou-se os tempos de equilíbrio para a remoção do Pb (II) (25 min) e para Cu (II) (25 min), com melhor ajuste ao modelo pseudo-segunda ordem. A análise dos dados das isotermas por diferentes modelos de equilíbrio tiveram um melhor ajuste aos modelos de Lagmuir e Redlich-Peterson e a capacidade sortiva máxima para o Pb (II) foi de 40,82 mg.g⁻¹ e para o Cu (II) foi de 6,43 mg.g⁻¹. Os dados do estudo cinético e de equilíbrio demonstraram o poder de remoção que apresentou da CBC pelos íons estudados, com a seguinte ordem de afinidade: Pb (II) > Cu (II). O estudo termodinâmico em sistemas estáticos e monocomponente permitiu demonstrar que o processo ocorre de maneira favorável e espontânea. Verificou-se que o aumento da temperatura favoreceu o processo de remoção das espécies metálicas até 308,15 K. A analise do estudo de equilíbrio sob condições estáticas em sistema bicomponente demonstrou que com o aumento da concentração inicial houve redução da capacidade máxima de sorção das espécies envolvidas em comparação com o sistema monocomponente. Nas condições dinâmicas de processo de remoção, a CBC apresentou pouca resistência à transferência de massa, com bons valores de capacidade de sorção quando comparado com as condições estáticas.