Estudo do processo de sorção utilizando rejeito do beneficiamento do carvão e melhoria do processo de modificação do carvão ativado comercial para remoção de íons nitrato

Abstract

A preocupação com a deterioração da qualidade da água devido à contaminação com nitrato tem crescido significativamente nos últimos anos, uma vez que os altos níveis de nitrato na água são associados a efeitos adversos à saúde e ao meio ambiente. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de nitrato de águas contaminadas através de ensaios de sorção utilizando o rejeito do beneficiamento do carvão e carvão ativado comercial como sólido sorvente. Foram estudadas possíveis melhorias no processo de modificação do carvão ativado comercial proposto por Haro (2011) na remoção do nitrato. O uso do rejeito de carvão se apresenta como uma alternativa atraente por ser um adsorvente de baixo custo e por dar destino a um material que seria descartado. O uso de carvão ativado comercial também apresenta vantagens, devido à ampla gama de poluentes que pode remover e à alta área superficial que possui. Ensaios de adsorção em bancada foram realizados a fim de avaliar o efeito do pH da solução, do tempo de contato e da modificação química da superfície do adsorvente. Nestes experimentos, as remoções de nitrato utilizando rejeito de carvão foram quase nulas para todas as condições testadas. Já para o carvão ativado comercial os parâmetros analisados para melhorar o processo de modificação da superfície foram: tempo de modificação e volume da solução utilizada para este fim. Os experimentos utilizando carvão ativado modificado obtiveram bons resultados. As condições de modificação foram de fato melhoradas: o tempo de contato passou de 60 para 5 min e o volume de solução utilizada foi reduzido de 1000 ml para 400 ml. Essa otimização do processo possibilitou uma redução da energia utilizada e do volume de efluente gerado. A remoção de nitrato obtida utilizando-se 5 min de modificação e 400 ml de solução foi de 89,2%. Este resultado mostra que o processo de sorção utilizando carvão ativado modificado representa uma boa possibilidade para o tratamento de águas contaminadas com nitrato.