ADSORÇÃO DE CROMO HEXAVALENTE POR CARVÃO ATIVADO OBTIDO DOBAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR: ESTUDO POR PROCESSOS EM BATELADA E LEITO FIXO

Resumo

O presente trabalho avaliou a remoção de cromo hexavalente (Cr(VI)) utilizando carvão ativado produzido a partir do bagaço de cana-de-açúcar (CABC) e comparou seu desempenho com o de carvão ativado comercial (CAC). O CABC foi produzido por meio da carbonização em forno mufla a 300 °C, seguida de ativação com cloreto de zinco na proporção de 1:3 de carvão:cloreto, conforme descrito na primeira parte do trabalho. A coluna foi confeccionada com tubos de policloreto de vinila, com 20 cm de altura e 0,02 cm de diâmetro. A capacidade adsortiva foi inicialmente investigada em batelada, permitindo a otimização do processo nas condições de pH 3, massa de 0,01 g e tempo de equilíbrio de 90 min. Nessas condições, o CABC apresentou capacidade máxima de adsorção de 124,4 mg g^-1, superior à do CAC (98,3 mg g^-1), com eficiências de remoção variando entre 60 e 71% para o CABC e entre 18 e 35% para o CAC nas diferentes concentrações avaliadas. Em coluna de leito fixo, o CABC tratou maior volume até a saturação, apresentou maior capacidade adsortiva da coluna (17,28 mg g^-1) e suportou três ciclos de regeneração, enquanto o CAC suportou apenas dois ciclos. Os resultados demonstram o potencial do CABC como alternativa viável e eficiente para o tratamento de efluentes contaminados por Cr(VI), agregando valor a um resíduo agroindustrial abundante.

Palavras-chave: Adsorção. Isoterma. Leito Fixo. Regeneração.

Hexavalent chromium adsorption by activated carbon obtained from sugarcane bagasse: a study of batch and fixed-bed processes

ABSTRACT: This study evaluated the removal of hexavalent chromium, Cr(VI), using an activated carbon mechanism produced from sugarcane bagasse (CABC) and compared its performance with commercial activated carbon (CAC). The CABC was produced by carbonization in a muffle furnace at 300 °C and activation with zinc chloride in a 1:3 carbon: chloride ratio, as described in the first part of the study. The column was constructed using polyvinyl chloride tubes, 20 cm high and 0.02 cm in diameter. The adsorptive capacity was initially investigated in batch mode, allowing for process optimization under conditions of pH 3, a mass of 0.01 g, and an equilibrium time of 90 min. Under these conditions, CABC exhibited a maximum adsorption capacity of 124.4 mg g^-1, superior to CAC (98.3 mg g^-1), with removal efficiencies ranging from 60–71% for CABC and 18–35% for CAC at the different concentrations evaluated. In a fixed-bed column, CABC treated a larger volume to saturation, showed a higher column adsorptive capacity (17.28 mg g^-1), and withstood three regeneration cycles, while the CAC only supported two cycles. The results demonstrate the potential of CABC as a viable and efficient alternative for the treatment of effluents contaminated with Cr(VI), adding value to an abundant agro-industrial residue.

Keywords: adsorption; isotherm; fixed bed; regeneration.