Resumo

O presente trabalho avaliou o potencial da borra de café como material precursor na produção de carvão ativado a fim de agregar valor a esse resíduo. A eficiência de remoção foi analisada na adsorção do corante cloridrato de metiltiamina. Para ativação química, foram utilizados dois tipos de agente ativante: o ácido fosfórico (H3PO4) e o hidróxido de sódio (NaOH). Para a produção do carvão e sua ativação procedeu-se a carbonização do material realizada em mufla a 350ºC por cerca de uma hora. Os agentes ativantes utilizados, levaram à produção de carvões com características físico-químicas distintas. Foram realizados experimentos em batelada, além de experimento em leito fixo, em um sistema de filtração com reservatório em uma instalação piloto para avaliar a remoção de corante em solução. Foi verificado que ambos os carvões removeram mais de 90% da concentração inicial de corante em regime de batelada e que o tempo necessário para se atingir o equilíbrio de remoção, foi de 10 e 30 minutos para o carvão ativado com H3PO4 e NaOH, respectivamente. Os testes experimentais na instalação piloto simulando um sistema de filtração resultaram em uma eficiência de remoção da ordem de 100% da concentração inicial de corante para ambos os carvões produzidos. Foi possível concluir que o carvão ativado obtido da borra de café, para os dois agentes ativantes utilizados neste trabalho mostraram-se adequados para a adsorção do corante cloridrato de metiltiamina.

Introdução

As indústrias têxteis são responsáveis pela geração de grandes volumes de efluentes líquidos que contém em sua composição corantes sintéticos que durante o processo de tingimento não se fixaram nas fibras, o que consequentemente faz com que esses efluentes tenham uma elevada carga orgânica e uma forte coloração.

A elevada estabilidade biológica das moléculas de corantes dificulta sua degradação pelos sistemas de tratamentos convencionais normalmente empregados (KLEN et al., 2012). Assim, se não tratados adequadamente antes de serem despejados, os efluentes têxteis colorem os corpos d’água, interferindo a transparência e estética da água, a solubilidade de gases, além de reduzir a penetração de luz solar e consequente alteração dos processos de fotossíntese (GUARATINI; ZANONI, 2000).

O processo de adsorção com carvão ativado, é um dos métodos mais promissores para o tratamento desses efluentes, pois proporciona a efetiva remoção de corantes. Entretanto, o carvão ativado empregado no processo de adsorção, ainda tem sua aplicação em grande escala limitada, pois é um material de alto valor econômico devido à origem e o valor das matérias-primas geralmente adotadas para sua fabricação. Assim, a utilização de materiais precursores alternativos de baixo custo, é uma das formas de diminuir seu custo, visto que o carvão ativado pode ser produzido a partir de qualquer matéria carbonácea.

A borra de café possui características físico-químicas favoráveis para ser convertida em carvão ativado. E por ser um resíduo gerado em grande quantidade, pode representar um problema ambiental caso sua destinação final seja feita de maneira incorreta. Dessa forma, torna-se interessante a conversão deste resíduo a um produto de maior valor agregado como o carvão ativado, e sua aplicação na remoção de contaminantes da água.

Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho é produzir carvão ativado usando como material precursor a borra de café e avaliar sua eficiência na remoção do corante sintético cloridrato de metiltiamina, conhecido como azul de metileno (AM), de soluções aquosas.

Autores: Ana Carolina Ferreira Figueiredo e Alexandre Botari.