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Biossorção do corante têxtil reactive red 239 utilizando o bagaço da espiga de milho como biossorvente

Resumo

Dentre os efluentes industriais, um de relevante impacto é o efluente de origem têxtil, pois o mesmo contém corantes que podem ser tóxicos e grande quantidade de matéria orgânica, sais, sólidos e pH variável. Considerando as atuais tecnologias para tratamento de remoção de corantes de águas residuárias têm-se tratamentos químicos e físicos como coagulação/floculação, ozonização, fotólise, fotocatálise e fotoeletrocatálise. Entretanto, o alto custo, a alta demanda energética e a possibilidade de formação de subprodutos de alta toxicidade tornam esses processos não viáveis mesmo que sejam eficientes. Assim, a adsorção é um processo que vem destacando-se como um tipo alternativo de tratamento de efluentes têxteis. Este é um processo no qual o poluente fica aderido à superfície de algum substrato adsorvente. O presente trabalho teve como objetivo determinar o potencial do bagaço da espiga de milho em biossorver o corante têxtil Reactive Red 239 de solução aquosa. Considerando que esse processo sofre influência de diversos parâmetros, o efeito de diferentes pH, temperatura, tempo de contato, concentração do corante e concentração da biomassa da espiga de milho foram avaliados. Os resultados mostraram que as condições ideais para a descoloração são em solução com pH 2 e 2 g/L de biomassa. O estudo cinético da biossorção apontou o modelo de pseudo-segunda ordem como o mais adequado para descrever os dados. Ambos os modelos de isotermas aplicados, Langmuir e Freundlich, descreveram os dados adequadamente, não sendo possível, portanto, apontar se o processo de adsorção ocorre em camada homogênea ou heterogênea. Considerando o potencial da biomassa da espiga de milho em adsorver corantes, sugere-se o estudo de sua capacidade biossortiva em efluentes têxteis reais.

Introdução

Atualmente, um dos grandes riscos aos recursos hídricos são os descartes de forma irregular de certos efluentes, como efluentes domésticos e industriais. Dentre os efluentes industriais, aqueles originados da indústria têxtil são de difícil tratamento devido a alta concentração de DBO, DQO, sais, sólidos e pH variável. Além disso, esses efluentes possuem corantes que são resistentes à degradação devido à estrutura química  complexa e precisam ser removidos antes de seu descarte no ambiente, pois muitos apresentam efeitos tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos (Dellamatrice, 2005).

Considerando as atuais tecnologias para a remoção de corantes de águas residuárias, têm-se tratamentos químicos e físicos como coagulação/floculação (Liang et at., 2014), ozonização (Padzior et al., 2016), fotólise, fotocatálise e fotoeletrocatálise (Cardoso et al., 2016). Entretanto, o alto custo, a alta demanda energética e a possiblidade de formação de subprodutos de alta toxicidade tornam estes processos não viáveis mesmo que sejam eficientes.

Assim, a adsorção é um processo que vem se destacando como um tipo alternativo de tratamento de efluentes têxteis. Este é um processo no qual o poluente fica aderido a algum substrato adsorvente. O processo de adsorção mais utilizado para o tratamento de efluentes têxteis é com o carvão ativado que é um material que eficientemente remove a cor dos efluentes, entretanto, seu uso vem diminuindo devido o alto custo quando se considera produções em larga escala.

Outra fonte alternativa para adsorventes são os materiais de origem biológica provenientes de processos industriais e agrícolas, que geralmente são resíduos de baixo custo encontrados em grandes quantidades e que possuem potencial para remoção de corantes (Chuah et al., 2005). Materiais como palha de milho (Fathi et al., 2015), mesocarpo de coco verde (Rocha et al., 2012), pistache (Deniz et al., 2016), folhas de pinheiro (Deniz et al., 2011) e até mesmo algas (Nautiyal et al., 2016) e consórcio de bactérias (Das et al., 2017) são exemplos de biossorventes que vem sendo utilizado e que são uma alternativa para o tratamento de efluentes têxteis com baixo custo e eficiência.

Considerando os resíduos agrícolas, o milho é um material de interesse para estudo, pois o Brasil é um grande produtor , gerando significante quantidade de resíduos e, portanto, tornando-se um material viável para o processo de biossorção. De acordo com Companhia Nacional de Abastecimento (Conab, 2017), a safra 2016/2017 do milho deverá ser 91,5 milhões de toneladas sendo um crescimento de 37,5 % ao período anterior.

Dessa forma, o presente trabalho teve como finalidade determinar o potencial do bagaço da espiga de milho como material biossorvente considerando o processo de biossorção de uma solução aquosa contendo o corante Reactive Red 239 (RR239). Foram avaliados os parâmetros que possam influenciar no processo de biossorção como: pH, temperatura, tempo de contato, concentração do corante e concentração da biomassa da espiga de milho. Além disso, os resultados foram submetidos à análise cinética e de isotermas para obter melhor entendimento do processo de adsorção.

Autores: Hélen Cristina Oliveira dos Reis; Aline Silva Cossolin; Bruna Assis Paim dos Santos; Ketinny Camargo de Castro e Eduardo Beraldo de Morais.

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