ESTUDO DE VIABILDADE TÉCNICA PARA O APROVEITAMENTO DAS
CONCHAS DE OSTRAS E MEXILHÕES PARA REMOÇÃO DE
CORANTES DE EFLUENTES DA INDÚSTRIA TÊXTIL ATRAVÉS DO
PROCESSO DE ADSORÇÃO Área de conhecimento: Engenharia de Produção
Carla Lima Santos - PUIC.
Elisa Helena Siegel Moecke - orientadora.
Curso: Engenharia Ambiental; Grande Florianópolis - Ponte do Imaruim.
Introdução
Resultados
O Estado de Santa Catarina participa com 85% da produção nacional de ostras e mexilhões. A
região produtora é compreendida por 12 municípios, inseridos na faixa costeira que se estende
de São Francisco do Sula até Palhoça. Em 2006 a produção total de moluscos foi de 14.756,90
toneladas (Epagri, 2007) . Sendo que , deste quantitativo, cerca de 12,500, 00 tolenadas são
de conchas. As conchas são constituídas principalmente por carbonato de cálcio, que podem
ser usadas como matéria prima para diversos fins, nos quais é possível agregar valor a este
resíduo e promover a proteção do meio ambiente. A utilização das concha como adsorvente de
corantes recalcitrantes provenientes de efluentes líquidos da industria têxtil tem se mostrado
bastante promissor. O efluente gerados pelas indústrias têxteis são bastante expressivos para
cada kilo de produto têxtil produzido, gera 150 litros de efluente com elevada carga de
substância tóxicas, dentre estas os azocorantes, de difícil remoção.
Neste estudo, verificou-se que quantidade de corante adsorvida pelas ostras trituradas com
granulometria de 80 mesh foi maior que a de 35 mesh. A isoterma de adsorção com a ostra de 80
mesh foi do tipo linear e a de 35 mesh foi uma Sigmoidal (Figura 3).
35 mesh
80 mesh
1,00
qe (mg/g)
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Ce (mg/L)
Figura 3 - Isoterma de adsorção. Variação da quantidade de substancia adsorvida por quantidade de adsorvente (qe) em
função da concentração do Corante Solophenyl - azul marinho (Ce).
Objetivos
Estudar a viabildade técnica para o aproveitamento das Conchas de Ostras e Mexilhões na
Remoção de Corantes de Efluentes da Indústria Têxtil na através do processo de Adsorção em
escala piloto.
Tabela 2: Resultados de pH e da capacidade de adsorção (mg/L) das conchas incineradas e trituras em
função a granulometria, massa e pH final da solução azul marinho após o processo de adsorção em
coluna.
Metodologia
Exp
Preparo da solução de corante (adsorvato) e do adsorvente
As soluções de corante foram preparadas com Solophenyl
- azul marinho em meio aquoso. No processo de adsorção
foi usada uma concentração de 1000 mg/L.
O adsorvente foi preparado a partir das conchas,
incineradas e trituradas. A incineração foi realizada em
mufla à temperatura de 500 ºC. Trituradas manualmente
no laboratório e em seguida foram separadas em
diferentes granulometrias. As aberturas das peneiras
usadas foram de 500 e de 177 µm.
Os resultados obtidos a partir do planejamento fatoria estão apresentados na tabela 2, a
capacidade de adsorção do corante nas ostras foi muito elevada, próximo de 90%
1
2
3
4
5
6
7
8
Granulometria
Massa (g)
(µm)
500
14
500
14
177
14
177
14
500
18
500
18
177
18
177
18
Vazão
(mL/min)
0,5
0,7
0,5
0,7
0,5
0,7
0,5
0,7
CA*
(mg/L)
247,85
248,64
249,62
249,69
246,97
249,08
249,54
249,44
pH final
8,67
8,74
8,58
8,88
8,74
8,96
8,86
8,92
CA*
(%)
99,88
99,46
99,14
99,63
98,79
99,85
99,82
99,76
*Capacidade de adsorção do corante Azul Marinho nas conchas trituradas.
FIGURA 1: Conchas de ostras
Fonte: Foto do autor
Isotermas de Adsorsão
A capacidade de adsorção do corante foi levemente maior para o adsorvente com granulometria
menor (Tabela 3)
Para avaliar quantitativamente a adsorção do corante foram elaboradas isotermas , usando
diferentes massas de adsorvente até atingir o equilíbrio.
Tabela 3 - Efeito das variáveis e das interações sobre o pH e sobre a capacidade de adsorção, no
processo de adsorção em coluna.
Variáveis
Planejamento fatorial
Granulometria (µm)
Foi utilizado um planejamento fatorial experimental, o qual permitiu estudar de forma mais
abrangente as variáveis de entrada, realizando uma quantidade mínima de experimentos. As
variáveis estudadas foram: granulometria, massa do adsorvente na coluna e vazão, obtendo
como resposta a capacidade de adsorção do corante. O planejamento fatorial usado foi do tipo
23, totalizando 8 corridas experimentais. Os valores reais e codificados das variáveis estão
apresentados na Tabela 1.
TABELA 1: Variáveis e Níveis Reais do Planejamento fatorial (23) dos Experimentos.
Variáveis
Nível (-)
Nível (+)
Granulometria (µm ASTM)
500
177
Massa do adsorvente na coluna
(g)
Vazão (mL/L)
14
18
0,5
0,7
CA (mg/L)
(-) 1,44
Massa (g)
(+) 0,19
Vazão (mL/L)
(+) 0,72
Interação: Granulometria × Massa
(-) 0,03
Interação: Granulometria × Vazão
(-) 0,74
Interação: Massa × Vazão
(+) 0,29
Interação: Granulometria × Massa × Vazão
(-) 0,37
Conclusões
• A isoterma de adsorção com 80 mesh foi do tipo linear, enquanto a de 35 mesh foi uma
Sigmoidal. A quantidade de corante adsorvida pelas ostras com granulometria de 80 mesh foi
maior que a de 35 mesh.
• O processo de adsorção usando o adsorvente disposto em coluna de leito fixo se apresenta
como uma alternativa de baixo custo e viável para a remoção do corante azul marinho utilizado
por lavanderias e tinturarias.
• O planejamento fatorial é uma excelente ferramenta para avaliar a significância das variáveis de
entrada, bem como para indicar as condições ótimas para obtenção dos melhores resultados.
•Este tipo de tratamento pode diminuir os impactos ambientais causado tanto pelos corantes
lançados pelas indústrias têxteis, quanto pelas conchas produzidas e consumidas em grandes
quantidades na região.
Procedimento experimental
Para realização dos experimentos de adsorção foi
montado um aparato constituído por uma coluna de
leito fixo, confeccionada em vidro, com altura de 29 cm
e o diâmetro interno de 1,8 cm e um frasco de soro
com capacidade de 500 mL adaptados com controlador
de vazão, conforme ilustrado na Figura 2. A coluna de
leito fixo foi empacotada com conchas trituradas
(Tabela 1), e submetida a passagem de 250 mL da
solução do corante Azul Marinho. O pH foi medido
durante todo o processo.
Bibliografia
FERNANDES, F. C. Miticultura: Parte A Enfoque bioecológico. In: Ministério da Marinha. Manual
de maricultura. 1983. Cap. V.
SAUER, T. Degradação fotocatalítica de corante e efluente têxtil. 2002. 160 f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.
FIGURA 2: Aparato experimental.
Fonte: Stringhini et al, 2008
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