Produção de biocarvão ativado pela vagem da moringa e utilização para adsorção do corante verde malaquita

Introdução

O descarte de poluentes com corantes, como Verde Malaquita, causa danos ambientais. A adsorção é uma alternativa eficiente de tratamento, porém, o alto custo do carvão ativado comercial leva à busca por adsorventes de baixo custo, como a Moringa oleifera. Neste trabalho foi sintetizado biocarvão ativado a partir da Moringa oleifera e avaliou-se seu desempenho na remoção do corante Verde Malaquita, comparando com a biomassa in natura e o carvão comercial. Com os resultados obtidos foi possível concluir que o biocarvão de moringa apresenta alta eficiência e viabilidade técnica, consolidando-se como excelente adsorvente no tratamento de efluentes.

Objetivo

Sintetizar biocarvão a partir da Moringa oleifera ativado quimicamente com ácido fosfórico (H3PO4) e pirólise, avaliando seu desempenho na remoção do corante Verde Malaquita. Determinar ponto de carga zero e comparar a eficiência de adsorção em leito fixo dos adsorventes.

Método

Vagens de Moringa oleifera foram moídas e peneiradas, ativadas com H3PO4 e carbonizadas a 500°C. O pHPZC foi determinado pelo método do ΔpH com NaCl 0,1M (pH de 2 a 12). O efeito do pH foi avaliado com 100mL de corante (600 mg/L) e 0,1 g de biocarvão. A concentração foi medida por espectrofotometria UV-Vis (617 nm). No leito fixo utilizou-se corante Verde Malaquita (C0 entre 395,7 e 854,7 mg/L). Amostras do efluente foram coletadas ao longo do tempo para curvas de ruptura (C/C0). Foram calculadas a capacidade total (qtotal), capacidade no equilíbrio (qeq) e o comprimento de ZTM.

Resultados e discussão

O biocarvão de vagens da Moringa oleifera obteve um rendimento de 42,3%, e o (pHPZC = 6,45) confirmou o sucesso da ativação, o que se aproximou dos resultados do carvão comercial. Nos testes em batelada, o material teve um excelente desempenho, removendo 99,90% do corante no pH 6, com uma capacidade de retenção de 599,38 mg/g. Contudo, foi notada uma diferença nos ensaios contínuos, em leito fixo (Z = 8 cm), utilizando-se o biocarvão ativado, a biomassa in natura e o carvão comercial alimentados com solução de Verde Malaquita (C0 entre 395,7 e 854,7 mg/L) operada na vazão de 0,0384 L/min. Enquanto o carvão comercial saturou rapidamente em apenas 2,5 minutos e a moringa sem tratamento durou 12 minutos, o biocarvão ativado manteve o sistema operando por 115 minutos, e alcançou uma capacidade de retenção (qeq) de 1324,32 mg/g, o que prova que toda a sua estrutura porosa foi bem aproveitada para filtrar o contaminante (corante Verde Malaquita).

Conclusão

Houve êxito na produção do biocarvão ativado da Moringa oleifera. Nos testes em batelada obteve-se excelente desempenho. Nos ensaios em leito fixo notou-se que o carvão comercial saturou rapidamente, seguido da moringa sem tratamento. Já o biocarvão de vagem de moringa apresentou maior tempo de uso e alta eficiência e viabilidade técnica, consolidando-se como excelente adsorvente de corante Verde Malaquita.

Palavras-chave

• Moringa oleifera
• Biocarvão ativado
• Adsorção