TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS
UMA REVISÃO SOBRE A ADSORÇÃO DO AZUL DE METILENO EM BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR
DOI:
https://doi.org/10.15628/holos.2024.14687Palavras-chave:
Adsorção, efluentes industriais, corantes, azul de metileno, bagaço de cana-de-açúcarResumo
O descarte incorreto de corantes orgânicos em corpos hídricos pode resultar em danos ambientais irreversíveis. Neste cenário, a adsorção tem sido empregada como uma técnica simples e economicamente viável para a descontaminação de água, pois permite utilizar diferentes tipos de resíduos, incluindo o bagaço da cana-de-açúcar, como material adsorvente. Portanto, este estudo traz informações da literatura sobre o processo de adsorção do azul de metileno, utilizando como matriz adsorvente o bagaço da cana-de‑açúcar, cujo apresentou alta capacidade de adsorção, principalmente quando submetido a tratamentos físico-químicos, ou mesmo in natura. O estudo revelou que concentrações elevadas do adsorbato e do adsorvente favorecem o teor de remoção (%) e que o emprego de pH básico beneficia a cinética de adsorção, que segue modelo de pseudo segunda-ordem. A isorterma de Langmuir foi, majoritariamente, o modelo mais adequado, corroborando que a interação entre adsorbato e adsorvente ocorre em monocamadas e é do tipo química.
Downloads
Referências
Abd Rashid, R., Mohd Ishak, M. A., & Mohammed Hello, K. (2018). Adsorptive removal of methylene blue by commercial coconut shell activated carbon. Science Letters (ScL), 12(1), 77-101.
Abegunde, S. M., Idowu, K. S., Adejuwon, O. M., & Adeyemi-Adejolu, T. (2020). A review on the influence of chemical modification on the performance of adsorbents. Resources, Environment and Sustainability, 1, 100001. https://doi.org/10.1016/j.resenv.2020.100001
Al-Ghouti, M. A., & Da'ana, D. A. (2020). Guidelines for the use and interpretation of adsorption isotherm models: A review. Journal of hazardous materials, 393, 122383. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122383
Al‐Mokhalelati, K., Al‐Bakri, I., & Al Shibeh Al Wattar, N. (2021). Adsorption of methylene blue onto sugarcane bagasse‐based adsorbent materials. Journal of Physical Organic Chemistry, 34(7), e4193. https://doi.org/10.1002/poc.4193
Andrade Siqueira, T. C., Zanette da Silva, I., Rubio, A. J., Bergamasco, R., Gasparotto, F., Aparecida de Souza Paccola, E., & Ueda Yamaguchi, N. (2020). Sugarcane bagasse as an efficient biosorbent for methylene blue removal: kinetics, isotherms and thermodynamics. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(2), 526. https://doi.org/10.3390/ijerph17020526
Borba, C. E., Módenes, A. N., Espinoza-Quiñones, F. R., Borba, F. H., Bassi, A. F., & Ribeiro, C. (2012). Estudo da cinética e do equilíbrio de adsorção dos corantes azul turquesa QG e amarelo reativo 3R em carvão ativado. Engevista, 14(2). https://doi.org/10.22409/engevista.v14i2.344
Burkinshaw, S., & Salihu, G. (2013) The wash-off of dyeing using interstitial water Part 4: disperse and reactive dye on polyester/cotton fabric. Dyes and Pigments, v. 99, p. 548-560.
Catelan, T. C., & Mendes, A. N. F. (2019). Produção de carvão ativado a partir da palha de milho e posterior utilização para remoção do corante azul de metileno de efluentes aquosos. Brazilian Journal of Production Engineering-BJPE, 139-154. https://doi.org/10.0001/V05N03_11
COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO – CONAB. (2022). Acompanhamento da safra brasileira grãos, cana-de-açúcar – safra 2021/2022 – Quarto levantamento, Brasília. https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cana/boletim-da-safra-de-cana-de-acucar
Costa, P. D., Furmanski, L. M., & Dominguini, L. (2015). Produção, caracterização e aplicação de carvão ativado de casca de nozes para adsorção de azul de metileno. Revista virtual de química, 7(4), 1272-1285. http://dx.doi.org/10.5935/1984-6835.20150070
Eltaweil, A. S., Elgarhy, G. S., El-Subruiti, G. M., & Omer, A. M. (2020). Carboxymethyl cellulose/carboxylated graphene oxide composite microbeads for efficient adsorption of cationic methylene blue dye. International journal of biological macromolecules, 154, 307-318. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.03.122
Ferreira, W. M., Rocha, L. B., Santos, L. D., Santos, B. L., & Pitanga, A. F. (2018). Corantes: Uma abordagem com enfoque ciência, tecnologia e sociedade (CTS) usando processos oxidativos avançados. Revista Química Nova na Escola, São Paulo, 40(4), 249-257. http://dx.doi.org/10.21577/0104-8899.20160118
Ge, M., Du, M., Zheng, L., Wang, B., Zhou, X., Jia, Z., Hu, G., & Alam, S. J. (2017). A maleic anhydride grafted sugarcane bagasse adsorbent and its performance on the removal of methylene blue from related wastewater. Materials Chemistry and Physics, 192, 147-155. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.01.063
Gonçalves, M., Guerreiro, M. C., Bianchi, M. L., Oliveira, L. C. A., Pereira, E. I., & Dallago, R. M. (2007). Produção de carvão a partir de resíduo de erva-mate para a remoção de contaminantes orgânicos de meio aquoso. Ciência e agrotecnologia, 31, 1386-1391. https://doi.org/10.1590/S1413-70542007000500017
Gonsalves, A. D. A., Leite Filho, C. A., Medeiros, F. S. D., & Araújo, C. R. M. (2014). Casca do tamarindo: caracterização e estudos de adsorção de azul de metileno e cromo (VI) usando a técnica de banho finito de líquido. Revista virtual de química, 6(5), 1466-1482. http://dx.doi.org/10.5935/1984-6835.20140095
Gu, Y., Yang, M., Wang, W., & Han, R. (2019). Phosphate adsorption from solution by zirconium-loaded carbon nanotubes in batch mode. Journal of Chemical & Engineering Data, 64(6), 2849-2858. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jced.9b00214
Jorge, I. R., Tavares, F. P., & Santos, K. G. D. (2015). Remoção do corante azul de metileno no tratamento de efluentes por adsorção em bagaço de cana de açúcar. Blucher Chemical Engineering Proceedings, 2(1), 491-500.
Kannan, N., & Sundaram, M. M. (2001). Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption on various carbons—a comparative study. Dyes and pigments, 51(1), 25-40. https://doi.org/10.1016/S0143-7208(01)00056-0
Lima, L. M. R., Silva, J. D., Cavalcante, L., Silva, E. D., & Lima, L. (2018). Avaliação do poder adsortivo da palma forrageira (Opuntia tuna mill) sem casca para uso na remoção de gasolina comum em corpos d’água. In III Congresso Nacional de Engenharia de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis e V Workshop de Engenharia de Petróleo, Salvador-BA.
Longhinotti, E. (1996). Adsorção dos corantes azul de metileno, alanjado G, alaranjado IV e alaranjado de xilenol pelo biopolimero quitina. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/76473
Lyu, H., Gao, B., He, F., Zimmerman, A. R., Ding, C., Tang, J., & Crittenden, J. C. (2018). Experimental and modeling investigations of ball-milled biochar for the removal of aqueous methylene blue. Chemical Engineering Journal, 335, 110-119. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.10.130
Meili, L., Lins, P. V. S., Costa, M. T., Almeida, R. L., Abud, A. K. S., Soletti, J. I., ... & Erto, A. (2019). Adsorption of methylene blue on agroindustrial wastes: experimental investigation and phenomenological modelling. Progress in biophysics and molecular biology, 141, 60-71. https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2018.07.011
Mohammadi, N., Khani, H., Gupta, V. K., Amereh, E., & Agarwal, S. (2011). Adsorption process of methyl orange dye onto mesoporous carbon material–kinetic and thermodynamic studies. Journal of colloid and interface science, 362(2), 457-462. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2011.06.067
Moreno, A., Figueroa, D., & Hormaza, A. (2012). Adsorción de azul de metileno sobre cascarilla de arroz. Producción+ limpia, 7(1).
Moura, K. O. (2011). Utilização de escamas do peixe corvina para adsorção de Cr (VI) em meio aquoso-cinética e termodinâmica por calorimetria isotérmica contínua. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Sergipe. https://ri.ufs.br/jspui/handle/123456789/6153
Mpatani, F. M., Aryee, A. A., Kani, A. N., Wen, K., Dovi, E., Qu, L., Li, Z. & Han, R. (2020). Removal of methylene blue from aqueous medium by citrate modified bagasse: kinetic, equilibrium and thermodynamic study. Bioresource Technology Reports, 11, 100463. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100463
Nascimento, R. F. D., Lima, A. C. A. D., Vidal, C. B., Melo, D. D. Q., & Raulino, G. S. C. (2020). Adsorção: aspectos teóricos e aplicações ambientais. E-book. 2. ed. Fortaleza: Imprensa Universitária. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53271
Nugraha, M. W., Abidin, N. H. Z., & Sambudi, N. S. (2021). Synthesis of tungsten oxide/amino-functionalized sugarcane bagasse derived-carbon quantum dots (WO3/N-CQDs) composites for methylene blue removal. Chemosphere, 277, 130300. https://bityli.com/oVUoguHCh
Oliveira, G. K. C. D., Santos, C. V. M., Silva, I. P. D., Silva, D. P. D., & Ruzene, D. S. (2019). Resíduos agrícolas do nordeste brasileiro e seu potencial lignocelulósico. Energias alternativas: tecnologias sustentáveis para o nordeste brasileiro. https://bityli.com/tSETsUdFA
Oliveira, R. F. (2013). Estudo da adsorção de cromo hexavalente em altas concentrações. Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. http://hdl.handle.net/10183/96390
Penha, A. V. S., Moura, K. O., & Paz, G. L. (2021). Tratamento de Águas Residuais: uma Revisão sobre a Adsorção do Corante Preto de Amido 10B. Revista Virtual de Química, 13(2). DOI: 10.21577/1984-6835.20210010
Pereira da Silva, C., Oliveira da Guarda Souza, M., Lopes dos Santos, W. N., & Oliveira Bastos Silva, L. (2019). Optimization of the Production Parameters of Composites from Sugarcane Bagasse and Iron Salts for Use in Dye Adsorption. The Scientific World Journal, 2019. https://doi.org/10.1155/2019/8173429
Pizato, E., Lopes, A. C., Rocha, R. D. C., Barbosa, A. D. M., & Cunha, M. A. A. D. (2017). Caracterização de efluente têxtil e avaliação da capacidade de remoção de cor utilizando o fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 22, 1027-1035. https://doi.org/10.1590/S1413-41522017121743
Sabar, S., Aziz, H. A., Yusof, N. H., Subramaniam, S., Foo, K. Y., Wilson, L. D., & Lee, H. K. (2020). Preparation of sulfonated chitosan for enhanced adsorption of methylene blue from aqueous solution. Reactive and Functional Polymers, 151, 104584. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2020.104584
Sartori, R. A., Morais, L. C. D., Consolin-Filho, N., Marques, D. D., & Gessner, F. (2011). Adsorção do corante azul de metileno em partículas de argilominerais: análise dos tamanhos das partículas. Química nova, 34, 584-588. https://doi.org/10.1590/S0100-40422011000400006
Siddiqui, M. F., Khan, S. A., Hussain, D., Tabrez, U., Ahamad, I., Fatma, T., & Khan, T. A. (2022). A sugarcane bagasse carbon-based composite material to decolor and reduce bacterial loads in waste water from textile industry. Industrial Crops and Products, 176, 114301. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114301
Silva Junior, O. J., Moreira, C., Monteiro, A., Melo, V., Oliveira, J., Kulesza, J. E., & Barros, B. S. (2022). SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE Ca-MOFs NA REMOÇÃO DO AZUL DE METILENO POR ADSORÇÃO. Química Nova, 45, 507-517. https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170852
Silva, C. P. D., Guedes, C. A., Gurgel, A. D. M., & Costa, P. F. F. D. (2021). Condições de trabalho no cultivo da cana-de-açúcar no Brasil e repercussões sobre a saúde dos canavieiros. Revista Brasileira de Saúde Ocupacional, 46. https://doi.org/10.1590/2317-6369000007820
Souza, N. K. (2013). Adsorção de corantes catiônicos e aniônicos em solução aquosa usando novos materiais bi-funcionalizados a partir do bagaço de cana-de-açúcar. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Ouro Petro. https://bityli.com/ueJzIJaGE
Tkaczyk, A., Mitrowska, K., & Posyniak, A. (2020). Synthetic organic dyes as contaminants of the aquatic environment and their implications for ecosystems: A review. Science of the total environment, 717, 137222. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137222
Varghese, A. G., Paul, S. A., & Latha, M. S. (2019). Remediation of heavy metals and dyes from wastewater using cellulose-based adsorbents. Environmental Chemistry Letters, 17(2), 867-877. https://doi.org/10.1007/s10311-018-00843-z
Xavier, C. S. F., Crispiniano, F. F., Nascimento, K. K. R. D., Almeida, M. M. D., & Vieira, F. F. (2021). Secagem e avaliação do bagaço de cana de açúcar como adsorvente de corantes têxteis presentes em soluções aquosas. Matéria (Rio de Janeiro), 26. https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1237
Zhou, F., Li, K., Hang, F., Zhang, Z., Chen, P., Wei, L., & Xie, C. (2022). Efficient removal of methylene blue by activated hydrochar prepared by hydrothermal carbonization and NaOH activation of sugarcane bagasse and phosphoric acid. RSC advances, 12(3), 1885-1896. https://doi.org/10.1039/D1RA08325
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.