ADSORÇÃO DE NITROGÊNIO AMONIACAL EM BIOCARVÃO DE CASCA DE LARANJA

Abstract

A disposição de resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários ainda é prática comum no Brasil e ao redor do mundo. O lixiviado é o líquido gerado a partir da decomposição dos resíduos, associado à infiltração da água de chuva através das células do aterro. Esse efluente, caso não receba o tratamento adequado, é um potencial poluidor do solo e dos corpos hídricos. Na composição do lixiviado, o nitrogênio amoniacal (N-NH3), decorrente do processo de decomposição de matéria orgânica nitrogenada, é o contaminante com maior potencial tóxico de longo prazo. Uma forma alternativa para a remoção de N-NH3, é a utilização de biocarvão como adsorvente, no processo de adsorção. Os biocarvões são produzidos por tratamento térmico, via pirólise, e apresentam elevada área de superfície especifica, além disso, podem possuir grupos funcionais com capacidade de remoção de cátions. Este material pode ser produzido a partir de uma grande variedade de compostos orgânicos, incluindo resíduos sólidos como a casca de laranja. Dessa forma, o objetivo principal deste estudo é avaliar a adsorção de nitrogênio amoniacal em biocarvão produzido a partir de cascas de laranja. Para a produção do biocarvão, serão avaliadas duas temperaturas de pirólise (400ºC e 600ºC), bem como a ativação com soluções de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio, em diferentes concentrações. Os biocarvões produzidos serão submetidos a testes preliminares de adsorção e a uma série de caracterizações, como fisissorção de N2 (BET), microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raio-X e espectroscopia no infravermelho. Posteriormente, o biocarvão que apresentar as melhores características de adsorção será submetido a estudos completos em batelada, incluindo os estudos para a determinação da cinética e das isotermas de adsorção, das características termodinâmicas e efeito do pH da solução. Os experimentos serão conduzidos com solução sintética e com dois lixiviados, de diferentes idades, coletados em aterros sanitários da Região Metropolitana de Curitiba. Espera-se que o biocarvão produzido apresente capacidade de remoção de nitrogênio amoniacal e, eventualmente, possa ser aplicado como fertilizante no solo, diminuindo uma etapa de fixação de nitrogênio no crescimento de plantas.