Avaliação da eficiência do uso de hidrotalcitas calcinadas na remoção de azo corantes aniônicos presentes em efluentes de indústria têxtil.

Abstract

Neste trabalho, foram estudadas as capacidades de adsorção dos corantes-modelo Amarelo Remazol GR 110 e Amarelo Remazol Ouro RNL à estrutura de hidróxidos duplos lamelares (HDL) calcinados pela determinação de parâmetros cinéticos e isotermas de adsorção. A cinética de pseudo-segunda ordem foi a que melhor descreveu o processo para ambos os corantes, indicando que o processo de adsorção é de natureza química. As melhores condições de remoção foram obtidas nos menores valores de temperatura e pH testados, a 25°C e pH 7. Nesta condição, há menor competição entre as hidroxilas do meio e o corante pelos sítios de adsorção e, pelo fato da adsorção ser exotérmica, o efeito entálpico não possui maior importância se relacionado ao efeito de diminuição da energia livre (ΔG = ΔH - TΔS). Nesta condição otimizada, as isotermas de adsorção indicaram capacidades de remoção de 106 e 675mg/g para os corantes Amarelo Remazol GR110 e Amarelo Remazol Ouro RNL, respectivamente. A investigação da capacidade de regeneração do HDL calcinado usado (após adsorção) por meio da decomposição térmica não forneceu resultado satisfatório, com redução de até 90% de remoção de cor após 5 ciclos, e isso ocorreu devido à decomposição incompleta do corante adsorvido ao HDL. Regenerações por troca iônica simples e em meio ácido também não foram eficientes. Testes de tratabilidade com amostras de efluentes têxteis resultaram nas mesmas condições ótimas obtidas para as soluções de corantes (25°C, pH7), e também mostraram que o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, fornecendo capacidades de remoção de matéria orgânica no equilíbrio de 39,1 e 102,9mgDQO/g para, respectivamente, os efluentes bruto e tratado biologicamente. Os testes com amostras de efluente mostraram que o uso de HDL na proporção de 10g/L em pH 7 e 25oC resultou em eficiências de remoção de cor de até 70% sendo que a remoção de DQO foi de no máximo 56% para o efluente bruto e de 66% para o efluente tratado biologicamente. O estudo de capacidade de reciclagem indicou perda de cerca de 65% de remoção de DQO para o efluente bruto após 5 ciclos de uso-regeneração, ao passo que para a amostra tratada biologicamente (efluente final da indústria) tal perda foi de no máximo 40%. Os ensaios de caracterização realizados antes e após cada teste de tratabilidade e regeneração indicaram que as moléculas de corante não foram intercaladas na região interlamelar dos HDL, mas sim adsorvidas à sua superfície.