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Síntese de carvão ativado fisicamente com vapor de água visando tratamento de efluentes industriais para fins de reúso

Resumo

O Brasil e as demais regiões áridas e semiáridas do mundo sofrem limitações em seu desenvolvimento urbano nos setores agrícolas e industriais, ocasionadas pela escassez da água. O reúso de águas, além de auxiliar na preservação das águas de melhor qualidade para o consumo humano, é também uma forma de mitigação de contaminação de corpos receptores. Nesse contexto, o carvão ativado pode ser utilizado tanto no tratamento de águas de abastecimentos domésticos, quanto para tratamento de águas residuais da atividade industrial. Atualmente busca-se diminuir o custo de produção do carvão ativado, assim, o uso de fontes renováveis apresenta grande atrativo devido ao seu baixo custo. Assim, o objetivo do presente estudo foi a utilização de resíduos provenientes da poda de arborização urbana a fim de sintetizar carvão ativado fisicamente com vapor de água e caracterizar sua estrutura porosa através de análise de adsorção de N2 (g) a 77 K bem como o rendimento da produção do carvão ativado. Os resultados obtidos demonstraram que a utilização da poda da arborização urbana como precursor mostrou-se ser eficiente propiciou a síntese de um carvão com elevada capacidade adsortiva, elevada área BET e Langmuir, e satisfatórios valores de área e volume de microporos. Estes dados representam características promissoras para a utilização do precursor estudado para síntese de carvão ativado, assim, colaborando para sustentabilidade do meio ambiente. Além disso, o carvão ativado sintetizado contribuindo para redução da carga poluído em recursos hídricos no processo de tratamento de efluentes, bem como seu reuso.

Introdução

O Brasil e as demais regiões áridas e semiáridas do mundo sofrem com limitações em seu desenvolvimento urbano, bem como em setores agrícolas e industriais. Essas limitações são ocasionadas devido as características geográficas e topográficas que chegam a causar a escassez de recursos naturais essenciais, como a água, para tal desenvolvimento. Águas com qualidade inferior, como esgotos domésticos, águas de drenagens agrícolas, águas salobras e águas residuárias industriais, devem ser consideradas fontes alternativas de captação para usos menos restritivos (KOROTTA-GAMAGE & SATHASIVAN, 2017; WONG et al., 2018).

O reúso de águas, além de auxiliar na preservação das águas de melhor qualidade para o consumo humano é também uma barreira contra a contaminação dos corpos receptores e uma forma de redução de custos sendo que em várias regiões tem-se adotado a cobrança pela utilização deste recurso (WONG et al., 2018). Portanto, torna-se crescente a preocupação dos consumidores industriais em reduzir o volume de água utilizada. Neste contexto, o reúso de água no processo produtivo torna-se uma das metas a ser alcançada.

Existem vários processos de tratamento de águas residuárias, pode-se citar a filtração adsortiva, operações com membranas e processos oxidativos avançados. Em meio aos vários adsorventes existentes o carvão ativado ganha destaque. Segundo Danish (2018) carvão ativado é um material adsorvente largamente utilizado tanta no tratamento de águas de abastecimentos domésticos e industrial.

Tendo a perspectiva do desenvolvimento sustentável busca-se diminuir o custo de produção do carvão ativado, logo uma alternativa é a utilização de precursores de fontes renováveis e de baixo custo (IOANNIDOU & ZABANIOTOU, 2007; DANISH & AHMAD, 2018). Em decorrência dessa problemática o objetivo do presente estudo foi sintetizar carvão ativado fisicamente com vapor de água sintetizado a partir da poda da arborização urbana, ou seja, a partir de matérias-primas de baixo custo e buscando dar um destino sustentável e econômico para esses resíduos que muitas vezes são descartados de maneira inadequada. Além disso, caracterizar a estrutura porosa do carvão ativado através de análise de adsorção de N2 (g) a 77 K bem como o rendimento da produção do carvão ativado.

Autores: Ricardo Francisco Alves; José Luiz Francisco Alves; Jean Constantino Gomes da Silva; Emmely Oliveira da Trindade; Guilherme Davi Mumbach e Rênnio Felix de Sena.

 

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