Estudo dos ciclos de sorção/dessorção de nitrato em sorvente regenerado com C6H8O7 e CaCl2

Abstract

A poluição das águas por nitrato pode causar doenças e comprometer a qualidade de vida das populações próximas a mananciais contaminados. Estudos vêm sendo realizados na tentativa de determinar a melhor forma para o tratamento deste íon. No presente trabalho a técnica de adsorção de nitrato utilizando carvão ativado granular modificado como sólido sorvente e sua regeneração é proposta como uma alternativa tecnicamente viável e eficiente. O carvão ativado foi modificado quimicamente com solução de CaCl2 a fim de aumentar a capacidade de adsorção de nitrato. Ácido cítrico foi utilizado no processo como agente de regeneração na etapa de dessorção do sorvente após utilização do mesmo. Tanto a solução de CaCl2 quanto a de ácido cítrico foram utilizadas em sucessivos ciclos visando a minimização dos efluentes gerados no tratamento. Foram realizados dez ciclos de sorção/regeneração e no final a eficiência do processo foi de 57,4%. O nitrato dessorvido ficou distribuído nas soluções de cloreto de cálcio e de ácido cítrico da seguinte maneira: 63,8% e 4,0% respectivamente. Parte do nitrato ficou acumulado no sorvente. Também, foram realizados ciclos onde a solução de dessorção foi a própria solução de modificação da superfície do carvão e, nestes experimentos a solução de regeneração também foi mantida a mesma para todos os ciclos. Observou-se que, no quarto ciclo, a eficiência foi de 63,0%. A concentração de nitrato na solução de CaCl2 foi determinada durante a realização dos ensaios, mostrando que 99,7% do nitrato adsorvido no primeiro ciclo foi dessorvido nesta solução. Foi possível observar que, a cada ciclo, a concentração de nitrato aumentou e a capacidade de dessorção diminuiu, sendo que no terceiro ciclo a capacidade de dessorção passou para 53,6%.

Water pollution by nitrate can cause diseases and compromising quality of life near water sources contaminated. Studies have been performed to determine how best to treat this ion. In the present work the technique of nitrate adsorption using modified granular activated carbon as solid sorbent and regeneration is proposed as an alternative technically feasible and efficient. The activated carbon was chemically modified with CaCl2 solution in order to increase the adsorption capacity of nitrate. Citric acid was used as an agent in the process of regeneration in desorption step of the sorbent after use. Both the CaCl2 solution as the citric acid were used in successive cycles for minimizing wastewater generated in treatment. Ten cycles of sorption / regeneration were performed and in the last cycle the efficiency was 57.4%. The desorbed nitrate was distributed in solutions of calcium chloride and citric acid as follows: 63.8% and 4.0% respectively. Part of the nitrate was accumulated in the sorbent. Also, were performed cycles in which the desorption solution was the same solution of coal surface modification, and in these experiments the regeneration solution was also maintained the same for all cycles. It was observed that the efficiency was 63.0% in the fourth cycle. The concentration of nitrate in the solution of CaCl2 was determined during the tests, showing that 99.7% of the nitrate adsorbed in the first cycle was desorbed in this solution. It was also observed that, at each cycle, the nitrate concentration increased and the ability to desorb decreased, the capacity of desorption decreased to 53.6% in the third cycle.