Avaliação cinética e de equilíbrio de um processo de remoção por adsorção de benzeno e tolueno de águas residuárias de refinarias de petróleo

Abstract

Contaminações do solo, aéreas e de águas superficiais e sub-superficiais por hidrocarbonetos do petróleo geralmente são oriundas das principais atividades petroleiras de prospecção, exploração, transporte e refino. No caso das refinarias onde o óleo cru é processado para obtenção dos produtos de interesse, os efluentes gerados apresentam grande diversidade de poluentes orgânicos e inorgânicos, incluindo hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos que podem ser tóxicos para diversos organismos e potencialmente cancerígenos. Neste contexto, foi realizado um estudo para desenvolvimento de um processo de pós-tratamento para as águas residuárias de refinarias petrolíferas capaz de remover contaminantes, em especial benzeno e sua mistura com tolueno, dando condições a esses efluentes de serem direcionados para os cursos hídricos ou reutilizados no próprio processo. Este pós-tratamento pode ser feito através do uso de argilas organofílicas como adsorvente dos compostos orgânicos. Neste trabalho, argilas in natura foram tratadas para acentuar suas propriedades organofílicas tornando-as capaz de adsorver compostos orgânicos. Experimentos de adsorção em batelada utilizando estas argilas organofílicas foram realizados para remoção do benzeno e de sua mistura com tolueno. Os resultados obtidos utilizando este adsorvente indicaram que a argila organofílica tem uma boa capacidade adsortiva perante o benzeno e o tolueno apresentando uma capacidade adsortiva máxima de aproximadamente 14,5 e 16,8 mg/g, respectivamente. Além disso, foi observado também que a constante de equilíbrio KA obtida para o benzeno e tolueno apresentaram valores muito próximos, 0,12 e 0,10 L/mg respectivamente, mostrando que estes compostos ocupam os mesmos sítios da argila. Estes resultados mostram que a utilização desta argila como material adsorvente para compostos orgânicos é uma boa alternativa para o tratamento das águas residuárias de refinarias contaminadas por estes compostos. Os resultados também indicaram que os modelos de isotermas de adsorção de Langmuir utilizados para o sistema monocomponente se ajustaram aos resultados experimentais e, portanto, descrevem bem o equilíbrio do sistema estudado. Foi observado que o tempo de equilíbrio é atingido após 3 h