Estudo da adsorção do corante Nylosan azul brilhante por carvão ativado comercial e oriundo de biomassa de madeira de reciclagem

Abstract

A indústria de tecidos consome grandes volumes de água em seu processo de manufatura, gerando uma elevada quantidade de efluentes de composição complexa. Os corantes são os principais constituintes desses rejeitos. Esses compostos são bastante estáveis e não biodegradáveis, e, se não tratados e descartados adequadamente, podem alterar as características físico-químicas, biológicas e organolépticas da água, impossibilitando o desenvolvimento da flora e fauna aquática. Devido a essa problemática, soluções alternativas estão sendo desenvolvidas para o tratamento de águas e efluentes, com o objetivo de tratar esses rejeitos eficientemente e com baixo custo. A adsorção tem lugar de destaque nesse contexto devido a capacidade de reutilizar o efluente e possibilidade de recuperação do adsorbato. O carvão ativado é bastante utilizado nesta operação como adsorvente, mas existem diversos estudos voltados para a utilização de resíduos industriais e da agricultura em substituição a esse material, pois podem ser encontrados facilmente, de maneira abundante e com custo menos oneroso. Partindo desse pressuposto, este trabalho tem como finalidade estudar a remoção do corante Nylosan Azul Brilhante utilizando um carvão ativado obtido da reciclagem de resíduos de madeira (in natura) em comparação a um carvão ativado fornecido pela Synth® (comercial), igualmente determinaram-se seus parâmetros de equilíbrio, cinéticos e termodinâmicos. Para a realização desse trabalho primeiro foi determinada a relação massa/Volume de 2 g.L-1 de adsorvente como a mais eficiente. Em seguida determinaram-se os parâmetros de equilíbrio, sendo o modelo de Langmuir-Freundlich o que melhor se ajustou aos dados experimentais, para ambos os carvões. Para os parâmetros de equilíbrio obteve-se: qsat = 115,12 mg.g-1 e n = 0,65 para o carvão comercial, e qsat = 102,14 mg.g-1 e n = 0,45 para o carvão in natura. Depois avaliou-se os parâmetros cinéticos, sendo o modelo de pseudo-segunda ordem o que melhor se ajustou aos dados experimentais, para ambos os carvões. Os dados cinéticos obtidos foram: qeq = 41,15 mg.g-1 e k2 = 2,16x10-2 mg.g-1.min-1 para o carvão comercial, e qeq = 39,49 mg.g-1 e k2 = 5,13x10-4 mg.g-1.min-1 para o carvão in natura. Além disso, a eficiência de remoção foi de 79,81% para o comercial e 59,44% para o in natura. Por fim realizou-se o estudo térmico. Observou-se que a adsorção do corante pelos carvões é desfavorecida pelo aumento da temperatura, indicando um processo exotérmico. Pôde-se constatar, diante dos resultados encontrados, que o carvão produzido por reciclagem de madeira é uma alternativa promissora para a produção de carvão ativado.