Avaliação da capacidade de adsorção de Cr3+ por dois carbonizados produzidos na gasificação de três biomassas nacionais

Abstract

O arroz e o milho são duas culturas cerealíferas de grande importância para o sector agrícola. O eucalipto é um dos géneros florestais que tem vindo a ganhar importância no Mediterrâneo, devido ao desenvolvimento da indústria de pasta para papel. O cultivo e processamento destas culturas gera resíduos que podem ser valorizados por processos termoquímicos, dando origem à produção de carbonizado. A presente dissertação tem por objetivo o estudo da capacidade de adsorção de Cr3+, em meios aquosos, de dois carbonizados resultantes do processo de co-gasificação da mistura casca de arroz (CA) + carolo de milho (CM) e CA + cepo de eucalipto (CE). Os materiais de partida (CA, CM e CE) utilizados na co-gasificação, bem como os carbonizados obtidos, foram caracterizados para parâmetros físicos, químicos e ecotóxicos. Os elementos químicos com maiores concentrações em todos os materiais foram os metais alcalinos, alcalinoterrosos e o silício (Si). Com base nos ensaios ecotoxicológicos realizados, nenhum dos lixiviados, de todos os materiais, apresentou ecotoxicidade. Nos ensaios de adsorção de Cr3+ com os dois carbonizados, foram avaliados os seguintes parâmetros (i) efeito do pH do meio, (ii) efeito da massa de material adsorvente, (iii) tempo de contacto e (iv) concentração inicial de Cr3+. O carbonizado resultante da mistura CA + CM revelou um melhor desempenho na remoção de Cr3+, com uma percentagem de remoção de 69,2% e uma capacidade de adsorção de 6,51 mg de Cr3+.g-1, para um tempo de contacto de 24 horas, pH inicial de 5,0 e uma relação L/S de 300 mL.g-1. Aos valores experimentais foram aplicados modelos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens, bem como os modelos das isotérmicas de adsorção de Langmuir e Freundlich. No carbonizado CA + CM observou-se um melhor ajuste da cinética de pseudo-segunda ordem e as isotérmicas de adsorção apresentaram um ajuste de reduzida qualidade. No caso do carbonizado CA + CE, verificou-se um bom ajuste em ambas as cinética e nas isotérmicas de adsorção, um melhor ajuste da isotérmica de Freundlich.