Avaliação da adsorção de contaminantes orgânicos presentes em efluentes aquosos mediante leito fixo de biomassa em escala ampliada.

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a dinâmica da adsorção de gasolina (adsorbato) utilizando bagaço de cana-de-açúcar na forma de pó como adsorvente, em um leito fixo em escala ampliada, por meio da análise das curvas de ruptura. A coluna utilizada para adsorção consiste de um cilindro de vidro com altura de 60,0 cm e diâmetro de 6,0 cm. Inicialmente foram feitas análises de caracterização química e física do bagaço de cana na forma de pó, como: composição química; porcentagem de matéria seca, umidade, cinzas, matéria orgânica, proteína bruta, celulose e lignina. Para a avaliação da estrutura porosa da biomassa bagaço de cana-de-açúcar foram realizadas três análises do material na forma de pó: área superficial, volume poroso e diâmetro poroso. Com base nos dados obtidos pelos ensaios experimentais para obtenção das curvas de ruptura, pode-se avaliar a dinâmica do leito fixo em escala ampliada através da análise dos resultados verificados pelo planejamento experimental e pela aplicação da modelagem fenomenológica, utilizando o modelo da Força Impulsora Linear. Foi possível observar que os maiores valores dos tempos de quebra das curvas foram encontrados para as menores vazões com as três concentrações de entrada de efluente simulado. Analisando o diagrama de Pareto observou-se que a influência da interação da concentração inicial de gasolina com a vazão de operação é o fator mais significativo seguido da altura do leito fixo de biomassa. Verificou-se também que a concentração de gasolina é o fator menos importante no processo de adsorção de biomassa. Avaliou-se por meio da obtenção dos valores da constante de transferência de massa, utilizando o modelo da Força Impulsora Linear, que houve uma tendência para o aumento do coeficiente de transferência de massa, à medida que a vazão aumentou. Com esses resultados, pode-se concluir que os coeficientes de transferência de massa no sólido, calculados em função da vazão volumétrica podem ser representados por uma relação linear nas condições experimentais estudadas.The objective of this work was to evaluate the dynamics of adsorption of gasoline (adsorbate) using sugar-cane bagane in powder form as adsorbent, in a fixed bed in enlarged scale, through the analysis of breakthrough curves. The column used for adsorption consists of a glass cylinder with 60.0 cm height and 6.0 cm diameter. Initially were made analyses of chemical and physical characterization of cane bagane in powder form, as: chemical composition; dry matter percentage, humidity, ashes, organic matter, rude protein, cellulose and lignin. For evaluation of porous structure of the biomass sugar-cane pulp three analyses of the material were accomplished in powder form: superficial area, porous volume and porous diameter. With base in data obtained by experimentals for obtaining of breakthrough curves, dynamics of fixed bed can be evaluated in scale enlarged through the evaluation of results verified by experimental planning and th rough application of phenomenological modelling, using Lineal Impelling Force model. It was possible to observe that largest values of times of break of the curves were found for smallest flow rates with the three concentrations of entrance of simulate eff luent. Analyzing Pareto diagram was observed that the influence of interaction of initial concentration of gasoline with the operation flow rate is the most significant factor followed by height of fixed bed of biomass. It was also verified that the concentration of gasoline is the less important factor in biomass adsorption process. It was observed through the values obtained of mass transfer constant, using Lineal Impelling Force model, that there was a tendency for increase of mass transfer coefficient, as the flow rate increased. With those results, can be concluded that mass transfer coefficients in the solid, calculated in function of volumetric flow rate can be represented by a lineal relationship in the studied experimental conditions