Remoção de ferro de soluções aquosas utilizando casca de laranja liofilizada

Abstract

A drenagem ácida de mina (DAM) é provavelmente o impacto ambiental mais significativo associado ao processo de mineração, por gerar efluentes ácidos ricos em metais. O ferro é um dos metais presentes em maior quantidade nos efluentes da DAM. Frente a este cenário, muitos estudos vêm sendo desenvolvidos buscando remover ferro de águas contaminadas com DAM, aliando eficiência e viabilidade econômica aos processos. A biossorção tem sido considerada uma alternativa promissora aos métodos tradicionais de tratamento de águas em razão do baixo custo e por ser ambientalmente amigável, especialmente quando utiliza resíduos agroindustriais, que também representam um problema ambiental. Este trabalho teve como objetivo remover ferro de soluções aquosas por processo adsortivo utilizando casca de laranja liofilizada como adsorvente. Foram realizados ensaios de caracterização físico-química da casca de laranja liofilizada através de técnicas BET, FTIR e MEV, a avaliação das condições ótimas de concentração de biomassa e tempo de contato, bem como os estudos cinéticos envolvidos. O pHPCZ determinado foi igual a 5,7 e o pH inicial da solução usada nos ensaios foi 2,0, o que sugere uma relação eletrostática desfavorável. Foram realizados ensaios em batelada variando a dosagem de biomassa e observou-se que para a concentração inicial de 1440 mg/L de ferro dissolvido uma razão de 1,5 g de casca de laranja liofilizada por litro de água, foi suficiente para manter a remoção máxima constante em 38%. Ensaios cinéticos mostraram que a adsorção é mais significativa no início do contato e o equilíbrio é atingido em 60 min. Os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem foram aplicados aos dados experimentais e ambas as cinéticas descreveram satisfatoriamente a adsorção do ferro pela casca de laranja liofilizada. A capacidade máxima de biossorção para o ferro foi de 274 mg/g. A remoção de ferro pela casca de laranja liofilizada em águas de rio contaminada pela DAM foi igual a 34%, resultado observado como significativo e muito promissor considerando a concentração inicial de 45,2 g/L de ferro dissolvido.