Realizado em Goiânia/GO, de 19 a 21 de Setembro de 2016.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: Adsorção do azul de metileno em carvão vegetal de cascas de coco verde
AUTORES: Gama, L. (UTFPR) ; Cardoso, (utfpr) ; Neves, G.Y.S. (FAFIMAN) ; Gohara, A.K. (UEM) ; Souza, A.H.P. (IFMS) ; Stroher, G.R. (utfpr) ; Matsushita, M. (UEM) ; Gomes, S.T.M. (UEM) ; Souza, N.E. (UEM) ; Stroher, G.L. (utfpr)
RESUMO: O carvão é amplamente empregado como adsorvente em inúmeros tratamentos
industriais. No Brasil a cultura do coqueiro é responsável por 70% dos
resíduos sólidos gerados nas praias. As cascas de coco verde sem destinação
correta acarretam problemas ambientais e econômicos. Neste trabalho foi
desenvolvida uma metodologia simples para produção de carvão vegetal a partir
das cascas de coco verde e se avaliou a possibilidade de utilizá-lo na remoção
de efluentes contendo azul de metileno. Os resultados mostraram uma razão de
massa de matéria-prima por massa produzida de carvão de 1,2g.g-1 e um
potencial de 93% de purificação.Contudo, a produção de carvão a partir de
cascas de coco verde se mostrou superior ao da madeira, viável economicamente
e capaz de ser utilizado como adsorvente.
PALAVRAS CHAVES: casca de coco verde; adsorção; carvão vegetal
INTRODUÇÃO: É notada, a alta demanda de carvão ativado para diversos tratamentos de
purificação, desodorização, desintoxicação, filtração, desclorificação,
remoção de substâncias orgânicas e inorgânicas, etc. Essas aplicações fazem
desta substância um produto de grande interesse para muitos setores econômicos
nas mais diversas áreas (alimentícia, farmacêutica, química, ambiental, etc.)
(COUTO, 2012).
No Brasil é grande a geração de resíduos proveniente de casca de coco verde.
Sabe-se que em média um coco verde pode apresentar um resíduo de
aproximadamente 1,5 kg, podendo este valor variar em função das condições
climáticas, adubação e espécie cultivada (ANDRADE et al., 2004; EMBRAPA,
2010).
Considerado como rejeito de difícil degradação, leva em torno de oito anos
para sua completa decomposição e requer maior espaço em função da sua forma.
No entanto, como toda matéria orgânica, possivelmente poderá contaminar o solo
e corpos d'água.
Segundo Andrade et al. (2004) e Carvalho (2009), é possível reaproveitar esta
biomassa tanto como combustível (se esta for queimada diretamente em
fornalhas) quanto na produção de carvão vegetal (substituindo o proveniente da
madeira, apresentando assim grandes vantagens ecológicas).
O uso energético da biomassa vem sendo valorizado como forma alternativa ao
uso de combustíveis fósseis, por ser uma fonte renovável e menos poluente
(SANTOSA et al., 2012). O carvão produzido pela pirólise de biomassa pode ser
utilizado na produção de energia ou como adsorvente em diversos processos de
tratamento industriais.
Neste trabalho, foi produzido carvão a partir de cascas de coco verde com
materiais alternativos de baixo custo e foram realizados ensaios de adsorção
para testar seu potencial no uso de tratamento de efluentes como um “carvão
ativado”.
MATERIAL E MÉTODOS: As cascas de coco verde foram recolhidas no comércio local, abertas e
dispostas ao ar livre em ambiente aberto durante 72 horas, objetivando a
diminuição do excesso de umidade.
Em uma lata de aço reaproveitada, fizeram-se furos de pequeno diâmetro, pelos
quais foi possível a entrada de pequena quantidade de ar atmosférico,
alimentando assim a chama inicialmente induzida; acomodou-se tal lata em uma
pequena vala aberta no solo contendo uma fogueira como fonte de calor, assim,
introduziu-se as cascas de coco com umidade previamente reduzida ao ambiente
dentro da lata, e aguardou-se aproximadamente 3h, até o término de liberação
da fumaça branca, proveniente da eliminação de água e outros compostos
voláteis. Em seguida a essa etapa, fechou-se o recipiente, e após
aproximadamente 30h, reabriu-se o mesmo, obtendo-se assim, o novo carvão
vegetal advindo do processo de pirólise das cascas do coco verde.
Ensaios de adsorção com o carvão vegetal produzido foram realizados para
testar seu potencial de uso no tratamento de efluentes como um “carvão
ativado”.
O teste foi realizado com corante têxtil azul de metileno, em solução aquosa
1x10-5mol.L-1. Adicionou-se em 50,0mL das amostras deste corante, 0,3g do
carvão produzido, previamente macerado e peneirado. A solução foi filtrada a
vácuo, centrifugada (QUIMIS, modelo Q222TM) por 10 minutos a 2400 rpm e a
adsorção da solução resultante foi medida em espectrofotômetro de duplo feixe
(PERKIN ELMER, LAMBDA 750) em 650 nm, com o auxílio de uma curva de calibração
externa, construída pela análise de soluções de concentrações iguais a: 1%,
5%, 10%, 25%, 50%, 80% e 100% partindo-se da solução inicial de azul de
metileno.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A produção de carvão, em quatro experimentos, a partir das cascas de coco
verde mostrou uma razão de massa de matéria-prima utilizada por massa
produzida de carvão de 1,18 ± 0,04g.g-1.
Segundo Santosa (2012) e Junior (2012) a produção de carvão vegetal utilizando
eucalipto como material inicial, tem uma relação de produção de 4,5 a 5 g.g-1.
Os resultados deste trabalho mostram um grande potencial econômico para o uso
desta biomassa na produção quantitativa de carvão.
Os resultados de ensaios da capacidade de adsorção deste carvão vegetal foram
quantificados no azul de metileno por espectrofotômetro na região visível
(Figura 1).
As análises de adsorção demonstraram que o potencial de purificação médio de
93% de eficiência, o que o torna tão eficiente quanto o carvão ativado comum
comercializado, frente à adsorção do corante azul de metileno.
A eficiência de tratamento de efluentes do carvão ativo comum é de 80–100%,
considerando variáveis como molécula a ser adsorvida, se esta é um metal ou
uma molécula orgânica, quantidade de carvão dosada, concentração de impurezas
contidas em solução e temperatura do processo (ADRIA LABORATÓRIOS, 2016).
Outros fatos que tornam o carvão proveniente do processo de pirólise das
cascas de coco verde vantajoso além da sua alta eficiência na remoção de
impurezas é o seu baixo custo, isenção de toxicidade, sua biocompatibilidade e
capacidade de biodegradação (ROSA et al., 2009).
Esta destinação para as cascas de coco verde elimina os impactos ambientais de
contaminação do solo, água, proliferação de bactérias e vetores transmissores
de doenças, proporcionando aos seus produtores renda na comercialização tanto
do carvão como fonte energética quanto para a adsorção de impurezas (CARVALHO,
2009).
Figura 1:
Espectro do azul de metileno.
CONCLUSÕES: A produção de carvão vegetal proveniente do reaproveitamento das cascas de coco
verde, antes tida como resíduo inutilizável, foi possível e obtida com grande
percentual de rendimento, pois a razão de massa de matéria-prima utilizada por
massa produzida de carvão foi de 1,18 ± 0,04 g.g-1.
Adicionalmente, este carvão conseguiu um percentual médio de adsorção igual a
93% na retirada do corante azul de metileno em concentração igual a 1,0x10-5
mol.L-1, resultado este que o torna tão eficiente quanto o carvão ativado comum
comercializado, frente à adsorção desta substância.
AGRADECIMENTOS: Voluntário iniciação à Extensão da UTFPR – Brasil.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ADRIA LABORATÓRIOS. Disponível em: <http://www.adrialaboratorios.com.br/Produto/carvao-ativo-po-1000gr_75_175.aspx >. Acesso em 1 jun 2016.
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