Resumo

A evolução tecnológica tem acarretado nas últimas décadas o aumento gradativo de resíduos tóxicos presentes no solo e nos corpos hídricos, com destaque para os metais pesados, que têm sido considerados um dos principais responsáveis pela contaminação ambiental, já que estão presentes na maioria dos compartimentos eletrônicos utilizados atualmente. Dentre os diversos métodos utilizados para a remoção de metais presentes em águas residuais, a adsorção é apontada como a mais indicada devida à sua eficácia, viabilidade de aplicação e custo/benefício, pois, existe um crescente interesse na produção de adsorventes provindos de biomassas em substituição ao adsorvente sintético já que grande parte dos resíduos não possuem utilidade no mercado, mas poderiam servir de matéria prima para obtenção de adsorventes. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade do uso de biomassas de resíduos agroindustriais como adsorvente para metais pesados presentes em efluentes industriais tendo como base o pH da solução. Foi realizada uma comparação dos valores do ponto de carga zero da superfície do material com os diagramas de precipitação de metais em função do pH, obtidos pelo software HYDRA. Os resultados apontaram que para cobre(II), chumbo(II) e níquel(II), as biomassas utilizadas não são viáveis, já que não obtiveram faixa compatível a ambos os métodos estudados. Já para o manganês(II), todos os adsorventes estudados mostraram potencial para a remoção. Para o cádmio(II), cobalto(II), ferro(II) e zinco(II), apenas alguns dos adsorventes, conforme o íon metálico, obtiveram um intervalo de pH favorável para o processo adsortivo. Conclui-se, desta forma, que a realização prévia deste estudo pode promover uma melhor orientação inicial no planejamento de um estudo adsortivo, indicando de forma simples a viabilidade do uso de certos adsorventes para remoção de determinados metais.

Introdução

A degradação dos recursos hídricos pela ação do homem é um problema que tem comprometido a qualidade das águas, tornando-as, por vezes, impróprias para o consumo ou mesmo dispendiosas com relação à captação, transporte, tratamento e distribuição (VEIT et al., 2009). Os processos industriais que utilizam grandes demandas de água contribuem de forma significativa com a contaminação dos corpos d’ água (FREIRE et al., 2000).

Os efluentes industriais provindos de refinarias, indústrias químicas e petroquímicas, papel e celulose, farmacêuticas, tintas, plásticos, siderúrgicas e pesticidas frequentemente contêm elevados teores de compostos orgânicos e metais pesados que devido a seu alto nível de periculosidade à saúde humana e ao meio ambiente, a legislação atua rigorosamente (CAVALCANTI, 2012; GIRALDO; MORENO-PIRAJÁN, 2014; LIU et al., 2010; VEIT et al., 2009).

Com o avanço tecnológico, vários tipos de tratamentos de efluentes podem ser empregados para a remoção de
metais, como floculação, eletro-floculação/coagulação, filtração, precipitação, entre outros (LI et al., 2017).
Porém, de acordo com Okoye, Ejikeme e Onulwuli (2010), dentre estes, a adsorção é um dos métodos mais
fácil, seguro e eficaz para a remoção de metais em baixas concentrações (até 100 mg·L-1).

Segundo Abbasi et al. (2013), Cruz et al. (2009), Gupta; Balomajumder (2015a) e Paschoal; Souza; Dragunski
(2010), no processo de adsorção a utilização de adsorventes sintéticos é uma das formas mais empregadas para
uma eficiente remoção de contaminantes em meio aquoso, porém, apesar da eficiência e disponibilidade no
mercado, esses adsorventes possuem custos elevados, o que inviabiliza a utilização em larga escala,
principalmente se tratando de uma aplicabilidade no tratamento de efluentes industriais.

Baseado nestas desvantagens, um crescente interesse na produção de adsorventes provindos de biomassas tem
sido demostrado, pois, existe uma grande geração de resíduos que não possuem utilidade no mercado, mas que
podem servir de matéria prima para obtenção de adsorventes (ABBASI et al., 2013; GUPTA;
BALOMAJUMDER, 2015b; PASCHOAL; SOUZA; DRAGUNSKI, 2010; VIEIRA et al., 2011).

Porém, além do tipo de adsorvente utilizado, a eficiência do processo de adsorção também depende do pH do
meio (FURLAN, 2008). O estudo deste parâmetro mostra-se relevante, pois, de acordo com Lara (2008), as
espécies metálicas em solução precipitam com o aumento do pH, portanto, faz-se necessária avaliar a faixa de
pH em que as espécies iônicas permaneçam solúveis na presença do adsorvente para garantir que o processo
avaliado seja apenas o adsortivo evitando que haja a coexistência de precipitação química do metal, o que
promove a superestimação dos valores da capacidade adsortiva.

Desta forma, o objetivo deste trabalho foi o estudo do pH através da obtenção do ponto de carga zero das
biomassas provindas de resíduos agroindustriais de goiaba e abacaxi, oriundas dos processos de produção de
polpa de fruta congelada e da biomassa do sabugo de milho oriunda de espigas cruas e cozidas, juntamente
com a elaboração dos diagramas de precipitação dos metais em função do pH para os principais metais
encontrados em efluentes industriais, através do software HYDRA.

Autores: Mellina Raysa Silva Praxedes; Letícia de Paula Silva Oliveira; Beatriz Loura Muniz; Joan Manuel Rodríguez-Díaz e Marta Maria Menezes Bezerra Duarte.