Emprego de biocarvão para tratamento de efluente contendo azo corante: estudos em biorreator à membrana e em colunas adsortivas - Lunelli, Karina (2023)
O setor têxtil é um grande poluidor das águas devido ao uso de corantes tóxicos e recalcitrantes. Esses corantes são difíceis de serem removidos por métodos biológicos convencionais, sendo necessário adotar abordagens que combinem processos fisico-químicos e biológicos para se obter um melhor desempenho quanto a sua remoção. Nesta perspectiva, este trabalho teve por objetivo avaliar a utilização de biocarvão associado ao sistema de biorreator à membrana (BRM) alimentado com efluente têxtil sintético contendo azo corante. Foi avaliado o emprego do biocarvão como pós tratamento do permeado do BRM, assim como a utilização do biocarvão no BRM misturado no tanque de aeração. Para os estudos no BRM, utilizou-se de uma unidade experimental em escala piloto, constituída de tanque andxico (24,75 L) seguida de tanque aeróbio (35 L), cujo qual era alimentado com efluente têxtil sintético contendo o azo corante Remazol Violeta Brilhante (RBV-5R). O BRM foi operado mediante duas estratégias operacionais de 50 dias cada, denominadas de E-1 (sem adição de biocarvão) e E-2 (com adição de 10 g L- de biocarvão em pó). Análises de cor, corante e DOO foram realizadas para avaliar o desempenho do reator quanto ao tratamento do efluente. As condições de filtrabilidade do licor misto foram avaliadas por meio dos testes de tempo de sucção capilar (CST) e resistência especifica da torta (RET), bem como pela velocidade de colmatação das membranas (VC). A caracterização do biocarvão foi procedida por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise textural e ponto de carga zero (pH). Os resultados dos estudos cinéticos indicaram que a adsorção no biocarvão se dá pelo mecanismo de quimissorção (modelo de pseudo-segunda ordem) e ocorre em multicamada (isoterma de Freundlich), com possibilidade de atuação da fisissorção nas camadas subsequentes. A eficiência de remoção de corante apresentou um aumento imediato após a adição do biocarvão no BRM, atingindo valores superiores a 90%, mas que logo decaiu em função da saturação do biocarvão. Houve uma redução expressiva na VC das membranas (87%) a partir da adição do biocarvão no BRM, resultado atribuído à menor DQO do licor misto na presença do material adsorvente. Os resultados obtidos pelos ensaios de CST, CST-Ne RET corroboram com perfil da VC do BRM. Por fim, as colunas adsortivas revelaram um desempenho superior com o biocarvão em pó devido ao aumento da área superficial das partículas que potencializa a sua capacidade de adsorção. De maneira geral, o uso do biocarvão como material adsorvente pode ser vista como uma alternativa promissora para complementar o tratamento de efluentes têxteis. Além disso, o fato de ser um material residual e de baixo custo de aquisição torna sua aplicação ainda mais atrativa