Avaliação experimental e modelagem do processo de remoção de corante têxtil remazol preto B de fase aquosa por adsorção com carvão ativado

Abstract

O agravamento dos problemas ambientais em virtude do aumento da atividade industrial tem despertado na sociedade a demanda de novas tecnologias para lidar com os resíduos gerados. Neste âmbito inclui-se a indústria têxtil, cujos rejeitos de corantes como o remazol black B são potencialmente poluidores aos ecossistemas, conduzindo ao comprometimento da qualidade da água e do solo. Diversos processos têm sido estudados com objetivo de reduzir tal contaminação aplicando tratamento de águas residuárias. O objetivo do presente trabalho é avaliar o processo de remoção do corante têxtil remazol black B por adsorção em batelada, utilizando o carvão ativado como adsorvente. Para se realizar este estudo, fez-se inicialmente um estudo sobre a influência de alguns parâmetros sobre o tratamento, dentre os quais a massa de adsorvente, concentração da solução de corante, granulometria do carvão ativado, pH do meio e temperatura. Em seguida fez-se aplicação de alguns modelos de equilíbrio para saber qual modelo melhor se adequa ao presente estudo. Um estudo cinético foi realizado, e um modelo cinético foi desenvolvido a partir dos resultados obtidos. Aplicou-se em seguida um estudo termodinâmico para saber o comportamento do processo. Verificouse que todos os parâmetros influenciaram no tratamento, tendo-se obtido na melhor condição do tratamento para menor massa de carvão ativado, de 10 g, menor tamanho de partícula, de 1,7 mm (12 mesh), menor concentração de solução de corante, 5 mg/L, menor pH 2 e maior temperatura, 60ºC. Verificou-se que o melhor modelo de equilíbrio foi o de Langmuir, com qmax = 0,5886 mg/g, RL = 0,49, keq = 0,2056 L/mg, para um processo adsortivo físico, aplicando como melhor modelo cinético o modelo de pseudosegunda ordem, com K2 = 0,0369 (g/mg.min), Qe = 0,3538 (mg/g), verificando que difusão intrapartícula não influencia na camada limite. Já no estudo termodinâmico, constatou-se que o processo foi endotérmico, H = 756,913 kJ; (reação endotérmica), o que explicou o fato de que ao aumentar a temperatura do processo adsortivo, houve um favorecimento do tratamento.