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Uso do Bagaço de Butiá no Tratamento de Efluentes para a Remoção de Corante

Publicado em 19/05/2021 às 11:48:47

Resumo

Butia yatay (Mart.) Becc. é uma espécie de palmeira do gênero Butia, com ocorrência natural no estado do Rio Grande do Sul, Uruguai e Argentina. Os frutos de butiazeiros da espécie B. yatay são consumidos in natura e utilizados na produção artesanal de bebidas e doces. Durante o processamento do butiá para a produção de alimentos, descarta-se o material fibroso da polpa (bagaço), sendo considerado um resíduo agroindustrial. O objetivo deste trabalho é avaliar o emprego do bagaço dos frutos de butiá como material adsorvente. Foram estudadas biomassas in natura e seca. A secagem foi realizada em secador com fluxo convectivo de ar, a 60°C, com velocidade de ar de 2 m/s, e altura de bandeja de 5 mm. Isotermas de sorção foram realizadas segundo método gravimétrico estático, a 60°C. As amostras foram caracterizadas por microscopia. A avaliação dos parâmetros operacionais para a adsorção foi realizada por planejamento experimental fatorial 2 3 com ponto central. O bagaço seco, dos frutos de butiá, foi considerado promissor adsorvente ao corante azul de metileno, apresentando uma eficiência de 57% de remoção do corante.

Introdução

Rejeitos da indústria de alimentos e da agroindústria estão sendo cada vez mais enfocados em pesquisas que objetivem o seu reaproveitamento. O emprego de biomassas residuais torna-se ainda mais relevante, pois dependendo do volume produzido, tornam-se um problema ambiental (PELIZER; PONTIERI; MORAES, 2007). Uma das alternativas apontadas é sua utilização para o tratamento de efluentes como material adsorvente.

A investigação por novos métodos eficazes de tratamentos de efluentes para diminuir ou eliminar a toxicidade destes, tem sido alvo de pesquisas a nível mundial. Pesquisadores apresentam que os métodos para o tratamento de efluentes industriais mais utilizados envolvem processos físicos e/ou químicos, como oxidação, troca iônica, adsorção, separação por membrana, processos biológicos, eletroquímicos, fotoquímicos, neutralização e precipitação química, etc (KUNZ; PERALTA-ZAMORA, 2002).

A adsorção envolve a transferência de um constituinte de um fluido para a superfície de uma fase sólida (FOUST et al., 1982). Para completar a separação, o constituinte adsorvido deve então ser removido do sólido. A fase fluida pode ser um gás ou um líquido. Se diversos constituintes são adsorvidos em graus diferentes, é possível, muitas vezes, separá-los em estados relativamente puros (GOMIDE, 1988; GEANKOPLIS, 1998).

Como vantagens sobre outras operações de separação, a adsorção apresenta um baixo consumo de energia, a possibilidade de separação de misturas com azeotropia, a não necessidade de uso de outros componentes para ajudar a separação, entre outros (FOGLER, 2002). Outro fator que tem ajudado a desenvolver e tornar a adsorção um processo amplamente utilizado para o tratamento de efluentes, é a demanda por tecnologias econômicas e ambientalmente amigáveis (BASTA; ONDREY; MOORE, 1994).

Os procedimentos baseados na adsorção têm a vantagem de serem versáteis e acessíveis, entretanto, o material adsorvente pode encarecer o processo. Alguns materiais adsorventes não podem ser reutilizados e acabam se tornando outra forma de resíduo. No sentido de reduzir gastos e ampliar a utilização destes processos pela indústria, fontes alternativas de sorção têm sido investigadas, como os denominados biossorventes, os quais são adsorventes abundantes, não tóxicos e de baixo custo (WAN NGAH; HANAFIAH, 2008).

Vários pesquisadores investigam a capacidade de sorção de biomassas como macrófitos aquáticos (SCHNEIDER, 1995), cogumelos comestíveis (KAMIDA, 2004), endocarpo de noz macadâmia e semente de goiaba (ROCHA et al., 2006), casca de maracujá amarelo (PAVAN; MAZZOCATO; GUSHIKEM, 2008), quitosanas (KIMURA, 1999; CHEN; CHEN, 2009), casca de arroz (BARCELLOS et al., 2009), bagaço de caju (MOREIRA et al., 2009), casca de pinhão (CARDOSO, 2012), sementes de mamão (FRANCO, 2012), entre outros.

Os biossorventes de origem vegetal são constituídos basicamente por macromoléculas como lignina, celulose, hemicelulose, proteínas, substâncias húmicas, as quais possuem sítios adsortivos, tais como grupos carbonilas, carboxilas, aminas e hidroxilas, capazes de adsorverem as espécies de interesse por processos de troca iônica ou de complexação (SCHNEIDER, 1995).

Em particular, os efluentes industriais à base de corantes, representam uma problemática ambiental (ZANONI; CARNEIRO, 2001). Os azo corantes são compostos orgânicos sintéticos largamente utilizados na indústria. Estes corantes têm sido desenvolvidos com a finalidade de resistir à degradação biológica e química. Além disso, a utilização de azo corantes é preferencial na indústria para o tingimento de produtos, pois estes apresentam alta resistência ao desbotamento, cores fortes e estabilidade, além de se caracterizarem pela facilidade de mistura com outras cores, criando diversas tonalidades. A problemática envolvida na utilização destes corantes é a sua decomposição que, sob certas condições, forma aminas aromáticas com potencial tóxico e cancerígeno (ZANONI; CARNEIRO, 2001). Sendo assim, a liberação de efluentes desta natureza, sem nenhum tratamento, acarreta grandes consequências ao meio ambiente e à saúde humana.

Este é um trabalho preliminar sobre a investigação da biomassa bagaço dos frutos da palmeira Butia yatay (Mart.) Becc., espécie apresentada por Marchiori et al., em 1995 (MARCHIORI; ELESBÃO; ALVAREZ, 1995), coletada no Palmar de Coatepe, Quaraí-RS. A biomassa foi avaliada para o tratamento de efluentes da indústria têxtil, como material adsorvente ao azo corante catiônico azul de metileno. O biossorvente foi testado sob as formas in natura e seca.

Autores: Clarissa Ferreira Pin; Ethielle Bordignon de Carvalho Prestes; Valéria Rondon Mesquita; Diana Ramos Lima; Marcilio Machado Morais; André Ricardo Felkl de Almeida; Vanessa Rosseto e Luciana Machado Rodrigues.

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