Avaliação de adsorventes preparados a partir da madeira de poda de eucalipto e casca de amendoim para remoção de Quinolina de meio aquoso via adsorção

Abstract

Os produtos derivados do petróleo são essenciais em diversos setores e na fabricação de bens de consumo, mas seu processamento nas refinarias gera efluentes que podem causar impactos ambientais negativos. A Quinolina, um contaminante comum nesses efluentes, possui remoção limitada por tratamentos convencionais, como físico- químicos e biológicos. Desta forma, processos alternativos vêm sendo avaliados para esse fim, como é o caso da adsorção, que se destacada pela simplicidade e uso de resíduos como adsorventes. Diante disso, este trabalho tem por objetivo avaliar adsorventes preparados a partir de biomassa residual na adsorção da Quinolina. Foram produzidos nove adsorventes e os que apresentaram maior capacidade adsortiva foram selecionados e caracterizados. Em seguida, foram determinadas as condições operacionais (pH inicial da solução, granulometria, velocidade de agitação (V.A.) e relação massa do adsorvente e volume da solução(M/V)), avaliada a evolução cinética, o estudo de equilíbrio adsortivo e a possibilidade de regeneração dos adsorventes. Dentre os adsorventes testados, o carvão ativado de casca de amendoim (CA) e o carvão ativada de madeira de poda de eucalipto (CEA), ambos com ácido fosfórico, foram os selecionados. Foi constatado um aumento na área superficial e no volume dos poros, juntamente com uma redução no diâmetro dos poros após o processo de ativação e pHpcz de 5,5 para ambos os materiais. Além disso, observou-se um aumento na quantidade de grupos funcionais oxigenados ácidos na superfície dos adsorventes, o que favorece a adsorção. As condições operacionais que forneceram maior eficiência foram: pH 5, granulometria < 0,090 mm, V.A. de 200 rpm e M/V igual a 1g·L-1. O estudo cinético, teve uma evolução rápida nos primeiros minutos alcançando o equilíbrio em 60 minutos. Os modelos de pseudo-segunda ordem e pseudo-primeira ordem se ajustaram bem aos dados, sugerindo que a adsorção depende da quantidade de espécies na superfície do adsorvente e do número de sítios disponíveis. Com um comportamento não linear para ambos os materiais, não foi possível determinar a etapa controladora do processo adsortivo pelos modelos de Boyd e Weber-Morris. No equilíbrio, o modelo de Sips foi o que melhor representou os dados experimentais, para os dois materiais, com valores de n de 1,3 (CA) e 1 (CEA) indicando adsorção em mono e multicamadas e uma superfície heterogênea do adsorvente. Para a regeneração do adsorvente, a dessorção com HCl apresentou os melhores resultados, alcançando uma dessorção de 51,9% (CA) e 50,3% (CEA). Com base nos resultados, o CA e o CEA demonstraram ser adsorventes eficazes para a remoção de Quinolina de meios aquosos.