Biochar da casca de café ativado com ácido sulfúrico: comportamento da sorção de sulfadiazina

Abstract

O crescimento populacional, o aumento na demanda por alimentos e as mudanças climáticas que vêm ocorrendo a níveis mundiais estão causando forte pressão nos recursos naturais, sobretudo na água. Além disso, contaminantes emergentes (CEs) também vêm colocando em risco este recurso, pois, em contato com o solo, podem permanecer por longo período. Dos CEs, os antibióticos representam uma preocupação global para a saúde humana e o meio ambiente, pois podem contaminar o solo, as águas superficiais e subterrâneas. Camadas Filtrantes constituídas por materiais adsorventes podem ser utilizadas para retenção de contaminantes de águas subterrâneas e residuais. A utilização de biochar na composição dessas camadas vem se destacando, por serem reutilizáveis, eficazes, econômicos, além da capacidade de sorção, como também têm sido realizadas estratégias de modificações para melhoria das características do biochar. Deste modo, objetiva-se estudar o comportamento da sorção da sulfadiazina (SDZ) em biochar proveniente da casca de café ativado com diferentes concentrações de ácido sulfúrico (H2SO4). Os ensaios da cinética e isoterma de sorção foram realizadas pela técnica de batelada e as concentrações de SDZ foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A cinética de sorção mostrou que o equilíbrio de adsorção de SDZ para os biochars ativados (BAs) a 0,5 M e 0,75 M foi alcançado dentro de 24h, enquanto para os BAs a 1,0 M e 1,5 M foi dentro de 12h, tendo o modelo cinético de segunda ordem mostrado resultados mais satisfatórios, com capacidades de sorção em equilíbrio variando de 196,078 a 255,754 mg•kg-1

. Os modelos isotérmicos de Freundlich e Langmuir se ajustaram bem aos dados experimentais, indicando a presença de diferentes mecanismos de adsorção do SDZ nos BAs. Esta pesquisa mostrou que o biochar da casca de café ativado com ácido sulfúrico é um adsorvente promissor para remoção de sulfadiazina das águas superficiais e subterrâneas.