Remoção de arsênio de solução aquosa por adsorção em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de ferro.
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Date
2020
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Abstract
Um dos principais problemas ambientais na atualidade é a contaminação de recursos hídricos e
solos por elementos tóxicos, como o arsênio. Este elemento tem origem em diversas atividades
industriais, minerárias e também tem sua ocorrência natural, uma vez que compõe a estrutura
de cerca de 200 minerais. As tecnologias empregadas para a remoção de arsênio de água são
diversas, contudo, devido ao custo e pela necessidade de disposição da lama química tóxica
gerada em processos convencionais, algumas tecnologias emergentes têm se destacado. Entre
os processos emergentes destaca-se a biossorção empregando diversos resíduos agrícolas,
tratados quimicamente ou in natura, particularmente aplicada com eficiência em efluente com
baixa concentração de arsênio. Visando otimizar o processo de adsorção do As em sabugo de
milho impregnado com hidróxidos de Fe foi realizado um planejamento fatorial com dois
fatores: (i) concentração de ferro durante a impregnação e (ii) tempo de impregnação. Além de
determinar os parâmetros que mais afetam a adsorção buscou-se obter as melhores condições
para serem aplicadas na impregnação. Nos estudos de cinética, em batelada, os dados
experimentais obtidos melhor se ajustaram ao modelo de pseudo segunda ordem, alcançando o
equilíbrio em 2 horas. Constatou-se que o material teve sua eficiência comprometida para
velocidades de agitação superiores a 450 min-1
. A energia de ativação do processo de adsorção
foi de 39,35±6,99 kJ/mol. Os dados de equilíbrio se ajustaram muito bem à isoterma de
Langmuir, com capacidade máxima de adsorção de 40 mg/g, 35 mg/g e 41 mg/g a 25°C, 35°C
e 50°C, respectivamente. O processo de adsorção de arsênio foi espontâneo na condição padrão
e entropicamente dirigido, pois a contribuição entrópica foi superior à entálpica. Com esta
pesquisa foi constatado o potencial do reaproveitamento de sabugo de milho, um resíduo
agrícola expressivo no Brasil. Após impregnado com hidróxidos de ferro esse material pode ser
aplicado com eficiência na remoção de arsênio de efluentes. A tecnologia foi adequada, não
apenas para o cumprimento do padrão brasileiro de lançamento de efluentes, de 0,5 mg/L
(CONAMA 430/2011), mas também para manter as concentrações de As abaixo do valor
máximo permitido para águas destinadas a consumo humano estabelecido pela OMS (10 µg/L).
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Arsênio - remoção, Milho - espiga, Efluentes - tratamento, Biossorção
Citation
SILVA, Eloísa Stéphanie da. Remoção de arsênio de solução aquosa por adsorção em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de ferro. 2020. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.