ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: AVALIAÇÃO DE ADSORVENTES NATURAIS NO TRATAMENTO DE EFLUENTES CONTENDO O CORANTE VERMELHO CONGO
AUTORES: ZANAROTTO, R. (CEFETES) ; RAYMUNDO, A.S. (CEFETES) ; DEL PIERO, P. B. (CEFETES) ; BELISÁRIO, M. (UFES) ; RIBEIRO, J.N. (UFES) ; RIBEIRO, A.V.F.N. (CEFETES)
RESUMO: RESUMO: Neste estudo, foram avaliados o bagaço de cana-de-açúcar e a casca de banana como adsorventes naturais para remoção do corante têxtil vermelho congo (VC) de efluentes industriais. Para verificar a maior porcentagem de remoção do corante, foram analisados os parâmetros: pH, tempo de contato, massa do adsorvente e concentração do corante. Os resultados mostraram que o bagaço de cana removeu 88% do VC em pH 10, tempo de contato de 5 minutos, massa de 10 g e concentração de 100 microM. A casca de banana removeu cerca de 98% do VC em pH 8, tempo de contato de 20 minutos, massa de 2 g e concentração de 40 microM. Por meio dos dados obtidos verificou-se que ambos apresentaram características satisfatórias e podem ser empregados como filtros em descargas de indústrias têxteis.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: adsorventes; corante; vermelho congo.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Os efluentes industriais têxteis são responsáveis por sérios problemas ambientais, uma vez que contêm concentrações elevadas de produtos químicos como corantes e seus subprodutos que são carcinogênicos (ALPENDURADA, 2002 e WEISBURGER, 2002). Os principais métodos de tratamento para descoloração de águas envolvem processos físico-químicos e biológicos. Dentre eles destaca-se a precipitação (GUARATINI, 2000), degradação química (CHOI, et al., 2004), fotoquímica (GALINDO et al., 2001), eletrofloculação (PASCHOAL et al., 2005), biodegradação (RODRIGUEZ et al., 1999) e adsorção (MALL et al. , 2005). A adsorção é um processo de purificação em que materiais poluentes são removidos das soluções aquosas, através de adsorção por biomassas (SILVA et al., 2000). A pesquisa de novos materiais adsorventes que apresentem um baixo custo tem atraído à atenção de pesquisadores (SANTOS et al., 2003). Alguns estudos têm sido realizados com adsorventes não convencionais como a quitosana (KIMURA et al., 1999), o bagaço de cana (BRANDÃO, 2006) e a fibra de coco (NAMASIVAYAM et al., 2001). O bagaço de cana mostrou-se promissor na separação de contaminantes orgânicos de efluentes. Isso devido a sua grande área superficial, por ser um material poroso (SOUZA et al., 2005). A casca de banana também já é questão de estudos no tratamento de efluentes radioativos, onde foi demonstrado que o índice de remoção de íons de urânio chegou a 65%. (IPEN, 2007). Neste trabalho foi avaliada a potencialidade dos materiais casca de banana e bagaço de cana-de-açúcar para serem empregados como adsorventes na remoção do corante têxtil VC. Foram avaliados os parâmetros pH, tempo de contato, massa do adsorvente e concentração do corante.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados materiais comuns de laboratório e reagentes de grau analítico. Após cada otimização as misturas foram filtradas e os sobrenadantes analisados. Todas as análises foram realizadas em espectrofotômetro UV/Vis e em triplicata. Preparo dos adsorventes: o bagaço de cana (fornecido pela DISA – Destilaria Itaúnas) foi secado naturalmente e triturado em liquidificador industrial. A casca de banana (obtida por conta própria) foi secada em estufa durante 24 horas (50°C) e triturada em gral. Otimização das variáveis pH e tempo de contato: Foram preparadas soluções do corante na concentração 10 microM em pH 3, 4, 6, 8 e 10. Em béqueres foram transferidos 5 g de cada adsorvente separadamente, e adicionados 50 mL de cada uma das soluções do corante nos diferentes valores de pH. As misturas foram agitadas magneticamente e o tempo de contato (5, 20, 35 e 60 minutos) foi avaliado. Otimização da massa dos adsorventes: Em béqueres foram pesados de 2 a 14 g de cada adsorvente separadamente. Adicionaram-se 50 mL da solução do corante no pH e tempo de contato já otimizados e em seguida foram agitados. Otimização da concentração do corante: Foram preparadas soluções do corante nas concentrações de 5 a 400 microM. Em béqueres foram transferidas as massas dos adsorventes otimizadas e adicionados 50 mL solução do corante no pH e tempo de contato definidos anteriormente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Otimização do pH e tempo de contato: Nesta etapa verificou-se que o bagaço de cana em pH 10 e tempo de contato de 5 minutos teve a maior adsorção de ca. 82%. Já a casca de banana, apresentou ca. 70% de adsorção em pH 8 e tempo de contato de 20 minutos. Segundo Peruzzo (2003), a adsorção em pH básico é mais eficiente para a remoção de corantes básicos devido à maior concentração de cátions H+ em pH neutro, os quais competem junto com o corante protonado pelos sítios carboxílicos e carbonílicos disponíveis no adsorvente. Otimização da massa dos adsorventes: Notou-se que o bagaço de cana apresentou as maiores adsorções do corante VC. A partir de 10 g do adsorvente a porcentagem de adsorção foi satisfatória, ca 88%. Já, na avaliação da casca de banana, observou-se que 2 g do adsorvente foram suficientes para remover uma boa quantidade do corante, ca 65%. Otimização da concentração do corante: Fixando os valores de pH e tempo de contato, foram variadas diferentes concentrações do VC a fim de se obter a concentração de saturação onde ocorre a maior adsorção do corante. Por meio dos resultados obtidos, verificou-se que a concentração de 100 microM representou o ponto saturação do bagaço de cana, com uma adsorção de ca. 88%. Já a casca de banana, apresentou o ponto de saturação na concentração de 60 micromM, com uma adsorção de ca. 98%.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Por meio dos dados apresentados é possível verificar que as porcentagens de retenção de vermelho congo por parte do bagaço de cana e da casca de banana foram satisfatórias (88% e 98% respectivamente) mostrando que ambos são bastante promissores para o tratamento de efluentes têxteis contendo o referido corante. Além disso, vale ressaltar que os adsorventes escolhidos são bastante viáveis economicamente, pois são de baixo custo e de grande abundância.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: À Fundação de Apoio à Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (FAPES) e ao CEFETES e à FUNCEFETES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
ALPENDURADA, M. F. 2002. Avaliação da eficiência das etar´s na remoção de corantes azosulfonados usados na indústria têxtil: Um caso real. 6º Congresso da Água. Associação Portuguesa de Recursos Hídricos.
BRANDÃO, P.C. 2006. Avaliação do uso do bagaço de cana como adsorvente para a remoção de contaminantes, derivados do petróleo, de efluentes. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química). Universidade Federal de Uberlândia, Minas Gerais. 160 p.
CHOI J. W.; SONG, H. K.; LEE, W. 2004. Reduction of COD and color of acid and reactive dyestuff wastewater using ozone. Korean Journal of Chemical Engineering, 21, p. 398-403.
FAUST, S.D. & ALY, O.M. 1897. Adsorption Process for Water Treatment. London: Butterworths.
GALINDO, C.; JACQUES, P.; KALT, A. 2001.Photochemical and photocatalytic degradation of indigoid dye: a case study of acid blue 74. Journal of Photochemistry and Photobiology A, 141, p. 47-56.
GUARATINI, C. C. I.; ZANONI, M. V. B. 2000. Corantes Têxteis. Química Nova, 23, p. 71-78.
IPEN. http://www.ipen.br/sitio/?idc=1574, acessada em 19/07/2007.
KIMURA, I.Y.; GONÇALVES, A.C.J.; STOLBERG, J.; LARANJEIRA, M.C.M. V. T. Fávere. 1999. Efeito do pH e do tempo de contato na adsorção de corantes reativos por microesferas de quitosana. Polímeros, 3, p. 1-11.
MALL I D.; SRIVASTAVA, V.C.; AGARWAL,N.K.; MISHRA,I.M. 2005. Removal of congo red from aqueous solution by bagasse fly ash and activated carbon: Kinetic study and equilibrium isotherm analyses. Chemosphere, 61, p. 492-501.
NAMASIVAYAM, C.; KUMAR, M.D; SELVI, K.; BEGUM, R.A; VANATHI, T.; YAMUNA, R.T. 2001. ‘Waste’ cair Pith – a Potencial Biomass for the Treatment of Dyeing Wastewaters. Biomass & Energy, 21, p. 477–483.
PASCHOAL, F. M. M.; TREMILIOSI FILHO, G. 2005. Aplicação da tecnologia de eletrofloculação na recuperação do corante indigo blue a partir de efluentes industriais. Química Nova, 28, p. 766-772.
PERUZZO, L. C. 2003. Influência de agentes auxiliares na adsorção de corantes de efluentes da indústria têxtil em colunas de leito fixo. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química e Engenharia de Alimentos). Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis. 93 p.
RODRIGUEZ E.; PICKARD M. A.; VAZQUEZ-DUHALT R. 1999. Industrial dye decolorization by laccases from ligninolytic fungi. Journal Current Microbiology, 38, p. 27-32.