Os resultados das análises de Fluorescência de Raios X, tanto para os lodos in natura quanto para os adsorventes preparados por tratamento térmico e químico, estão apresentados na Tabela 4.6.
Ocorre um aumento no percentual de metais após o tratamento dos lodos in natura, para a maioria dos elementos. Resultado esperado, uma vez que o percentual de cinzas aumenta devido à remoção da umidade e material orgânico. Enquanto que, para Ca, observa-se uma diminuição. Esta pode ter sido ocasionada pelo tratamento químico realizado, no qual uma solução aquosa ácida entra em contato com a amostra, havendo lixiviação do elemento para a solução.
Observa-se que a perda ao fogo, indicado na tabela por CO2 e que remete principalmente aos materiais orgânicos, alcançou valores mais
elevados para os lodos in natura quando comparado aos adsorventes. Isto pode ser explicado devido à liberação de parte do material orgânico durante o tratamento térmico a 500°C e posterior tratamento químico com H2SO4 0,1M.
Tabela 4.6 Resultados das análises de fluorescência de Raios X para os lodos in natura e tratados termicamente e quimicamente (% em massa).
Elemento Lodo in natura
Adsorventes (500°C; H2SO4 0,1M)
Biológico (%) Físico-químico (%) BIO (%) FQ (%)
Al 7,55 26,19 6,71 33,51 Ca 5,92 4,36 0,96 1,80 Si 5,26 7,82 12,59 9,78 P 4,48 8,41 2,65 8,89 Fe 2,78 1,81 6,28 2,22 K 1,94 1,23 2,50 0,85 S 0,97 1,01 1,79 1,51 CO2 70,71 53,81 64,85 40,12
Comparando-se a Tabela 4.5 e Tabela 4.6 observa-se que, para os metais em comum, a relação entre as quantidades obtidas para ambos os lodos in natura permanece semelhante, mesmo por técnicas de análises distintas.
4.4.8 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
As superfícies dos adsorventes preparados e dos lodos in natura foram caracterizadas por MEV. As imagens resultantes estão apresentadas na Figura 4.5.
A Figura 4.5 (a) é referente à imagem de MEV para o lodo biológico in natura, o qual não se observa estrutura porosa em sua superfície. Entretanto, após o processo de tratamento térmico e químico a estrutura se torna diferente, como ilustram a Figura 4.5 (c) e (e). Com o tratamento térmico há a decomposição de matéria orgânica e com isso, poros de diferentes tamanhos e formas são criados.
Figura 4.5 Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura para as partículas de lodo BIO: (a) in natura; (c) tratado com alúmen de potássio e (e) tratado com ácido sulfúrico. FQ: (b) in natura; (d) tratado com alúmen de potássio e (f) tratado com ácido sulfúrico.
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
As imagens de MEV para o lodo físico-químico in natura, tratado termicamente e quimicamente com ácido sulfúrico e alúmen de potássio estão apresentadas na Figura 4.5 (b), (d) e (f). O lodo in natura já apresentava alguma porosidade, como pode ser observado na Figura 4.5
(b). Com o tratamento químico com alúmen de potássio em (d) e ácido sulfúrico em (f) as características da superfície são, visualmente, praticamente as mesmas da Figura 4.5 (b).
4.4.9 Área superficial BET
A capacidade de um adsorvente na remoção de poluentes pode ser determinada pela quantidade destes que podem estar fisicamente incluso nos poros, chamada porosidade. A medida mais comum para determinar este parâmetro de um adsorvente é a área superficial Brunauer, Emmett e Teller (BET), calculada geralmente pela adsorção de N2 (BRUNAUER et al., 1938).
Na Tabela 4.7 estão apresentados os resultados das caracterizações texturais para os lodos in natura e para os adsorventes preparados por pirólise e por tratamento com alúmen de potássio e ácido sulfúrico.
Tabela 4.7 Resultados da caracterização textural dos lodos in natura e após os tratamentos realizados.
Tratamentos Amostras Área BET
(m2·g-1) Volume de poros (cm3·g-1) Diâmetro médio dos poros (nm) In natura Físico-químico 6,39 0,01 9,55 Biológico* - - - Alúmen de potássio 5% (m/m) Físico-químico 54,59 0.14 10,22 Biológico 48,80 0,12 9,80 H2SO4 0,1 M Físico-químico 50,00 0,15 12,20 Biológico 44,00 0,14 12,79 *Não analisado
O lodo físico-químico in natura apresenta área superficial BET de 6,39 m2·g-1, valor bem abaixo do determinado para os adsorventes tratados termicamente e quimicamente. Contudo, a área superficial BET para o lodo biológico in natura não pode ser analisada devido a problemas na etapa de secagem da amostra. Provavelmente ocorreu liberação de matéria orgânica durante o procedimento.
Os resultados de área superficial BET para o tratamento químico do lodo físico-químico e biológico com alúmen de potássio apresentaram variações de 5,79 m2·g-1. Enquanto as amostras tratadas com ácido sulfúrico apresentaram diferenças de 6 m2·g-1.
O tratamento realizado com alúmen de potássio forneceu resultados não esperados. Uma vez que com a impregnação do sal o previsto seria uma área superficial BET menor que a encontrada para o tratamento com ácido sulfúrico, devido a obstrução dos poros. Entretanto, para os resultados de volume de poros observa-se um aumento nos valores quando realizado tratamento com ácido sulfúrico em relação ao tratamento com alúmen de potássio. Para todos os casos analisados o diâmetro médio dos poros foi caracterizado como mesoporos (2 a 50 nm).
A área superficial BET após os tratamentos realizados apresentaram valores baixos. Segundo Smith (2009) o conteúdo inorgânico do lodo, que é essencialmente não-poroso, é alto. Consequentemente os adsorventes produzidos apresentam baixos valores de área superficial BET. Estudo na literatura indicam valores de área superficial BET de 50,9 m2·g-1 para cinzas de lodo de esgoto aquecidas na presença de ar na temperatura de 600°C (SMITH et al., 2009).
4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
4.2.1 Estudo da influência do tratamento químico
Serão apresentados a seguir os resultados obtidos para o estudo da influencia do tratamento químico dos lodos já tratados termicamente a 500°C. As amostras de lodo biológico e físico-químico pirolisadas foram tratadas quimicamente com dois reagentes diferentes: H2SO4 0,1M e alúmen de potássio 5% (m/m). O estudo de adsorção foi realizado com solução de corante RR2 500 mg·L-1 em pH=2,0 e 7,0. A concentração de adsorvente utilizada foi 10 g·L-1 e o sistema permaneceu sob agitação constante por 4 horas em shaker na temperatura de 25°C. Ao final as soluções de corante remanescentes foram analisadas em espectrofotômetro UV-VIS e os valores de % Remoção de corante RR2 foram determinados.
4.2.1.1 Lodo biológico
As Análises de variância dos resultados obtidos para o planejamento fatorial 22 para o lodo biológico tratado termicamente a 500°C e quimicamente com alúmen de potássio e H2SO4 estão apresentadas nas Tabela B.1 e Tabela B.2 (Apêndice B), respectivamente. Esta análise mostra que tanto o pH inicial da solução
de adsorbato utilizado quanto os tratamentos químicos realizados nos adsorventes influenciam significativamente na resposta final.
Os resultados experimentais para remoção de corante RR2 500 mg·L-1 utilizando o planejamento fatorial 22 completo está apresentado na Tabela 4.8 para lodo biológico tratado termicamente a 500°C e tratado com alúmen de potássio. Os resultados obtidos para os testes do tratamento com H2SO4 estão apresentados na Tabela 4.9.
Tabela 4.8 Planejamento fatorial 22 para estudo do tratamento do lodo biológico (500°C) com alúmen de potássio. (Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1).
Variável Nível (-) Nível (+)
pH (A) 2,0 7,0
[alúmen de potássio]
% m/m (B) 0,0 5,0
Fatores do planejamento
Experimento A B A x B Resposta1 Resposta2 Média ±
Desvio
1 - - + 56,48 56,81 56,64 ± 0,23
2 + - - 23,26 22,53 22,90 ± 0,51
3 - + - 98,82 98,79 98,81 ± 0,02
4 + + + 35,50 33,46 34,48 ± 1,44
Efeitos principais: pH= - 49,03 ; [alúmen de potássio]= + 26,87. Efeitos de segunda ordem: pH x alúmen de potássio= - 15,29.
Tabela 4.9 Planejamento fatorial 22 para estudo do tratamento do lodo biológico (500°C) com H2SO4. (Resposta: %Remoção do corante RR2 500 mg·L
-1 ).
Variável Nível (-) Nível (+)
pH (A) 2,0 7,0
[H2SO4] mol·L-1 (B) 0,0 0,1
Fatores do planejamento
Experimento A B A x B Resposta1 Resposta2 Média ±
Desvio 1 - - + 56,48 56,81 56,64 ± 0,23 2 + - - 23,26 22,53 22,90 ± 0,51 3 - + - 99,48 99,40 99,44 ± 0,05 4 + + + 98,55 98,70 98,63 ± 0,10 Efeitos principais: pH= - 17,27; [H2SO4]= + 59,26.
Para a variável pH foram estudados: pH da solução de corante em 2,0 para nível inferior (-) por ser onde ocorre os melhores resultados de adsorção deste sistema, com base em testes preliminares. Para nível superior (+) estudou-se o pH=7,0 da solução de adsorbato.
O efeito de um fator, ou efeito principal, pode ser descrito como a variação na resposta quando é realizada uma mudança de nível do fator (MONTGOMERY; RUNGER, 2009). A Figura 4.6 e Figura 4.7 auxiliam na interpretação dos resultados dos efeitos.
Analisando os dados obtidos para a remoção do corante RR2 pelo lodo biológico tratado termicamente a 500°C, sem a presença de alúmen de potássio ou H2SO4, observa-se uma diferença na resposta de -33,74 (22,90 - 56,64 = -33,74) conforme apresentadas nas e Figura 4.7. Este resultado indica que há uma diminuição de 33,74% na remoção do corante quando o pH da solução de adsorbato varia de 2,0 para 7,0.
Um procedimento análogo ao descrito anteriormente permitiu calcular o efeito do pH da solução de corante utilizada quando as concentrações de reagentes do tratamento químico foram mantidas fixas no nível superior (+), ou seja, lodo biológico tratado com solução de alúmen de potássio 5% (m/m) e H2SO4 0,1M.
Para o tratamento com alúmen de potássio 5% (m/m) percebe-se que ocorre uma diminuição em 64,33% (34,48 - 98,81= - 64,33) no % Remoção do corante RR2, com o pH da solução de adsorbato variando de 2,0 para 7,0 (Figura 4.6). O efeito global, para a variável pH, para este tratamento é calculado por [(-64,33 – 33,74)/2 = - 49,03].
Para o tratamento com H2SO4 0,1M há uma diminuição em 0,81% (98,63 - 99,44= - 0,81) no % Remoção do corante RR2, quando o pH da solução de adsorbato varia de 2,0 para 7,0 (Figura 4.7). O efeito principal, para a variável pH, para este tratamento é calculado por [(- 0,81 - 33,74)/2 = - 17,27].
Cálculos similares podem ser realizados para se determinar o efeito para a variável [alúmen de potássio], obtendo-se uma melhora de 11,58% na remoção do corante RR2 quando realizado o tratamento químico do lodo biológico pirolisado e posterior teste de remoção de corante conduzidos em pH=7,0. Para os testes realizados em pH=2,0, a melhora observada foi de 42,17%, conforme apresentada na Figura 4.6. O efeito global, para a variável [alúmen de potássio], é calculado por [(+42,17+11,58)/2 = + 26,87].
Os efeitos para a variável [H2SO4] foram calculados, obtendo-se uma melhora de 75,73% na remoção do corante RR2, quando o pH da solução de adsorbato é 7,0 e realizando tratamento químico do lodo pirolisado com ácido sulfúrico. Para os testes realizados em pH=2,0 a
melhora observada foi de 42,80% na remoção do corante RR2, como pode ser conferido na . O efeito global, para o tratamento com ácido sulfúrico, é calculado por [(+42,80 + 75,73)/2 = + 59,26].
Figura 4.6 Representação geométrica do planejamento fatorial 22 do sistema pH x alúmen de potássio na remoção do corante RR2 . Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1.
Figura 4.7 Representação geométrica do planejamento fatorial 22 do sistema pH x H2SO4 na remoção do corante RR2 . Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1.
Estes resultados mostram que é necessário um tratamento químico posterior ao tratamento térmico para que a remoção do corante se torne mais efetiva.
Contudo, na Figura 4.7, percebe-se que o efeito da concentração de H2SO4 não é o mesmo para os níveis inferiores (-) e superiores (+) do pH. O mesmo se observa ao se verificar o efeito do pH, nos níveis (-) e níveis (+). Este comportamento pode ser explicado devido a uma interação entre as variáveis pH da solução de adsorbato e tratamento químico do adsorvente com [H2SO4], chamado efeito de segunda ordem. O valor pode ser determinado e está apresentado na Tabela 4.9 (CUNICO, M. W. M. et al., 2008).
Nota-se que o efeito da concentração de alúmem de potássio não é o mesmo para os níveis inferiores (-) e superiores (+) do pH da solução de adsorbato. Este comportamento indica que existe uma interação de segunda ordem, entre as variáveis pH e alúmen de potássio. O valor determinado para este efeito está apresentado na Tabela 4.8.
Para os testes com H2SO4 pode-se visualizar a remoção de praticamente 100% do corante (Figura 4.7), para o nível inferior (99,44%) e superior (98,63%) do pH da solução de corante utilizada. Um dos motivos é devido a alta concentração de adsorvente utilizada (10 g·L-1) aliado com a alta eficiência do tratamento com H2SO4. O mesmo não é observado para o tratamento com alúmen de potássio, para o qual apenas apresenta remoção quase total (98,81%) para pH=2,0.
Esta grande influência que o pH exerce na adsorção pode ser explicada com base no ponto de carga zero. Para valores de pH abaixo do pHPCZ a superfície do adsorvente está positivamente carregada e para valores acima do pHPCZ a superfície do material possui cargas negativas (ALDEGS et al., 2008). O valor de pHPCZ do adsorvente BIO (500°C; H2SO4 0,1M) é 4,0 (item 4.4.3). A alta concentração de adsorvente utilizada diminui o pHinicial=7,0 para em torno de pH=3,5 devido ao tratamento ácido realizado, contribuindo para a efetividade na remoção do corante RR2. Já para o tratado com alúmen de potássio o pH final encontrado é em torno de 5,0 quando o pH inicial é 7,0.
4.2.1.2 Lodo Físico-Químico
As Análises de variância dos resultados obtidos para o planejamento fatorial 22 para o lodo físico-químico tratado termicamente a 500°C e quimicamente com alúmem de potássio e ácido sulfúrico estão apresentadas na Tabela B.3 e Tabela B.4 (Apêndice B), respectivamente. Esta análise mostra que tanto o pH inicial da solução
de adsorbato quanto os tratamentos químicos realizados influenciam significativamente na resposta final.
Os resultados obtidos para lodo físico-químico tratado termicamente a 500°C e com alúmen de potássio ou ácido sulfúrico estão apresentados na Tabela 4.10 e Tabela 4.11, respectivamente. Tabela 4.10 Planejamento fatorial 22 para estudo do tratamento do lodo físico- químico (500°C) com alúmen de potássio. (Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1).
Variável Nível (-) Nível (+)
pH (A) 2,0 7,0
[alúmen de potássio]
% m/m (B) 0,0 5,0
Fatores do planejamento
Experimento A B A x B Resposta1 Resposta2 Média ±
Desvio
1 - - + 92,29 92,63 92,46 ± 0,24
2 + - - 19,21 19,11 19,16 ± 0,07
3 - + - 99,23 99,17 99,20 ± 0,04
4 + + + 47,35 44,86 46,11 ± 1,76
Efeitos principais: pH: -63,19 ; [alúmen de potássio]: +16,84 Efeitos de segunda ordem: pH x alúmen de potássio: +10,10
Tabela 4.11 Planejamento fatorial 22 para estudo do tratamento do lodo físico- químico (500°C) com H2SO4. (Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1).
Variável Nível (-) Nível (+)
pH (A) 2,0 7,0
[H2SO4] mol·L
-1
(B) 0,0 0,1
Fatores do planejamento
Experimento A B A x B Resposta1 Resposta2 Média ± Desvio
1 - - + 92,29 92,63 92,46 ± 0,24
2 + - - 19,21 19,11 19,16 ± 0,07
3 - + - 99,66 99,66 99,66 ± 0,01
4 + + + 98,93 98,82 98,88 ± 0,08
Efeitos principais: pH: -37,04; [H2SO4]: +43,45
A Figura 4.8 e Figura 4.9 auxiliam na interpretação dos resultados dos efeitos, onde estão representadas graficamente as respostas obtidas para os experimentos realizados como função das variáveis estudadas.
Ao analisar os dados obtidos para a remoção do corante RR2 pelo lodo físico-químico (500°C), sem o tratamento químico com alúmen de potássio ou H2SO4 observa-se uma diferença na resposta de -73,30. Indicando que há uma diminuição de 73,30% na remoção do corante RR2 quando o pH da solução de adsorbato varia de 2,0 para 7,0.
Na Figura 4.8 está a representação geométrica dos efeitos para a ativação com alúmen de potássio 5% (m/m). Ao analisar os resultados percebe-se que ocorre uma diminuição de 53,09% (46,11 - 99,20 = - 53,09) no % Remoção do corante RR2, quando o pH da solução de adsorbato varia de 2,0 para 7,0. O efeito global, para a variável pH neste tratamento, é calculado por [(- 53,09 – 73,30)/2 = - 63,19].
Analisando a Figura 4.9 verifica-se uma diminuição de 0,79% na remoção do corante RR2, quando o pH da solução de adsorbato varia de 2,0 para 7,0 utilizando adsorvente tratado quimicamente com H2SO4. O efeito global, para a variável pH, para o tratamento do adsorvente com ácido sulfúrico é calculado por [(-0,79 – 73,30)/2 = - 37,04].
Para a variável [H2SO4], percebeu-se uma melhora de 79,71% na remoção do corante RR2 para o lodo físico-químico tratado quimicamente em relação ao tratado termicamente, quando o pH da solução de adsorbato é 7,0. Para os testes realizados em pH=2,0 a melhora observada foi de 7,20% como apresentado na Figura 4.9. O efeito global é calculado por [(+7,20 + 79,71)/2 = + 43,45].
Para a variável [alúmen de potássio], obteve-se uma melhora de 6,74% na remoção do corante RR2 para o lodo físico-químico tratado quimicamente em relação ao tratado termicamente, quando o pH da solução de adsorbato é 2,0. Para os testes realizados em pH=7,0 a melhora observada foi de 29,65%, como pode ser visto na Figura 4.8. O efeito global é calculado por [(+ 6,74 + 26,95)/2 = + 16,84].
Novamente, observa-se uma interação de segunda ordem, entre as variáveis pH e [alúmem de potássio]. O valor determinado para este efeito está apresentado na Tabela 4.10. A interação de segunda ordem também é observado as variáveis pH e [H2SO4] e o valor encontrado esta apresentado na Tabela 4.11.
Observa-se que para o lodo físico-químico tratado com H2SO4 que a remoção de corante é praticamente 100% (Figura 4.9), para o nível inferior (99,66%) e superior (98,87%) do pH da solução de adsorbato. Este comportamento pode ser explicado devido a grande influência que
o pH da solução em estudo exerce na adsorção. Outro fator é o valor de pHPCZ, que para o adsorvente FQ (500°C; H2SO4 0,1M) é 4,5 (item 4.4.3).
Figura 4.8 Representação geométrica do planejamento fatorial 22 do sistema pH x alúmem de potássio na remoção do corante RR2 . Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1.
Figura 4.9 Representação geométrica do planejamento fatorial 22 do sistema pH x H2SO4 na remoção do corante RR2. Resposta: % Remoção do corante RR2 500 mg·L-1.
A alta concentração de adsorvente utilizada diminui o pHinicial=7,0 para em torno de pH=4,0 devido ao tratamento ácido realizado, contribuindo para a efetividade na remoção do corante RR2. O mesmo não é observado para o tratamento com alúmen de potássio 5% (m/m), para o qual apenas apresenta remoção quase total (99,20%) para pH=2,0. O pH final encontrado é em torno de 5,0 quando o pH inicial é 7,0.
As imagens das soluções de corante RR2 remanescentes após os testes de adsorção realizados estão apresentadas no Apêndice A. O tratamento químico escolhido para a continuidade do trabalho foi com solução H2SO4 0,1M, devido aos melhores resultados obtidos nos planejamentos fatoriais em comparação com o tratamento com solução de alúmen de potássio.
4.2.2 Influência do pH
Verificou-se a influência do pH inicial na adsorção do corante RR2 com à variação da concentração de adsorvente em estudo. As condições as quais os testes ocorreram foram: variação do pH inicial (pH=2,0 a 10,0); variação da concentração de adsorvente (2 g·L-1; 5 g·L- 1
e 10 g·L-1); concentração inicial de corante RR2 de 500 mg·L-1; agitação de 115 rpm e temperatura de 25ºC. O sistema foi mantido em agitação constante por aproximadamente 15 horas. Assim, garantiu-se o alcance do equilíbrio do sistema.
Os resultados obtidos mostraram que o pH desempenha um papel muito importante no processo de adsorção do corante RR2 pelos adsorventes BIO e FQ. Observa-se na Figura 4.10 (a) e (b) que existe um favorecimento da adsorção do corante RR2 em pH mais ácido, para concentrações de 2 e 5 g·L-1 para ambos adsorventes. Sendo que para pH=2,0 houve maior % Remoção nestes casos.
É importante lembrar que o corante usado, o Reactive Red 2, possui íons sulfonatos (R-SO3-), com isso podem ser adsorvidos em adsorventes contendo cargas positivas (NETPRADIT et al.,2004). O ponto de carga zero para o adsorvente BIO é pHPCZ=4,0 e para FQ o pHPCZ=4,5. Em valores de pH < pHPCZ indica que a superfície do adsorvente possui cargas positivas e adsorção de ânions são favorecidas. Já para valores de pH > pHPCZ a adsorção de cátions é favorecida (GEETHAKARTHI; PHANIKUMAR, 2011).
A efetividade de adsorção em pH < pHPCZ encontrada, corrobora com a teoria, para as concentrações de adsorventes de 2 e 5 g·L-1. Resultados semelhantes foram obtidos por Al-Degs et al. (2008), no qual
obtiveram pHPCZ=9,0 para o carvão ativado e o pH=7,0 foi onde encontraram as melhores capacidades de adsorção para três corantes reativos, contendo grupos R-SO3- em suas estruturas.
Figura 4.10 Efeito do pH inicial na remoção do corante RR2, T=25°C, CRR2=500 mg ·L
-1
, t=15h, utilizando várias concentrações de adsorventes: (a) BIO e (b) FQ.
(a)
(b)
Apesar do comportamento na adsorção dos corantes para concentrações de 2 e 5 g·L-1 de adsorventes se apresentaram de forma semelhantes entre si o mesmo não ocorre para concentração de 10 g·L-1.
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 % R em o çã o pH inicial 2 g/L 5 g/L 10 g/L 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 % R em o çã o pH inicial 2 g/L 5 g/L 10 g/L
Neste último observa-se que para todos os pHs investigados o % Remoção de corante RR2 é máxima ou se encontra próximo deste. Isto ocorre, pois com o aumento da concentração de adsorvente, mais sítios adsortivos estão disponíveis.
A forte dependência do pH pode explicar a eficiência de remoção do corante, que é promovida em pHs mais ácidos. Os adsorventes preparados tornam as soluções mais ácidas quando entram em contato, devido ao tratamento químico realizado, como observado na Figura 4.11 (a) e (b).
Figura 4.11 Efeito da concentração de adsorvente na variação do pH final, t=15h: (a) BIO e (b) FQ. (a) (b) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 p H f in a l pH inicial 2 g/L 5 g/L 10 g/L 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 p H f in a l pH inicial 2 g/L 5 g/L 10 g/L
4.2.2 Cinéticas de adsorção
Os estudos cinéticos foram conduzidos com o objetivo de averiguar a influência de alguns fatores na adsorção do corante RR2 pelos adsorventes preparados com os resíduos de lodo biológio e físico- químico oriundos da indústria têxtil e tratados termicamente a 500°C e quimicamente com H2SO4 0,1M.
Os adsorventes preparados foram codificados como BIO e FQ, respectivamente. Os parâmetros estudados foram: avaliação da influência do pH inicial, da temperatura e concentração de adsorvente.
Uma vez obtidos os dados experimentais, estes foram ajustados a modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem ou pseudo-segunda ordem. Para as cinéticas de adsorção a concentração de corante inicial utilizada foi de 500 mg·L-1.
4.2.2.1 Influência da concentração de adsorvente
Com o objetivo de comparar as curvas de cinética de adsorção com diferentes concentrações de adsorventes foram realizados testes nos quais foram mantidas sob condições constantes a concentração inicial de corante RR2 em 500 mg·L-1, a temperatura em 25°C e o pH onde ocorre o maior %Remoção de corantes de acordo com os ensaios no item 4.2.2.
Os resultados obtidos para o adsorvente BIO estão apresentados na Figura 4.12.
Figura 4.12 Efeito da concentração de adsorvente BIO na cinética de adsorção do corante RR2 em pH=2,0, CRR2=500 mg·L
-1
, T=25,0ºC (---- modelo de pseudo-primeira ordem; ̶̶̶ ̶ ̶ modelo de pseudo-segunda-ordem).