Resumo

Este trabalho reporta a avaliação da adsorção de contaminantes emergentes (paracetamol, cetoprofeno e ibuprofeno) utilizando um carvão ativado a base de lodo biológico de uma indústria de bebidas (CALB). Para a preparação do adsorvente, o lodo biológico foi sintetizado com agentes ativadores, pirolisado e, por fim lixiviado com ácido. Em seguida, CALB foi caracterizado através dos métodos Brunauer-Emmett-Teller (BET) e Barrett-Joyner-Halenda (BJH), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e mapeamento elementar por EDS. Os ensaios de adsorção para obtenção das curvas cinéticas e de equilíbrio foram realizados em batelada sob agitação de 125 rpm, volume de 0,05 L, em diferentes concentrações iniciais, sob condições ótimas de pH e dosagem de adsorvente para cada fármaco e temperatura ambiente. Os resultados demonstraram que as maiores taxas de adsorção dos fármacos ocorreram nos primeiros 30 minutos, sendo necessário um tempo de equilíbrio de 180 minutos. As capacidades máximas de adsorção foram obtidas na seguinte ordem: paracetamol>ibuprofeno>cetoprofeno. Os modelos de Pseudo-segunda-ordem (PSO) e Sips melhor representaram os dados cinéticos e de equilíbrio, respectivamente. Em conclusão, a recuperação desses contaminantes emergentes a partir do uso de CALB é promissora devido ao seu caráter ecológico, que também impacta a viabilidade e o baixo custo do processo de adsorção.

This work reports the evaluation of the adsorption of emerging contaminants (paracetamol, ketoprofen and ibuprofen) using an activated carbon based on biological sludge from a beverage industry (CALB). For the preparation of the adsorbent, the biological sludge was synthesized with activating agents, pyrolyzed and finally leached with acid. Then, CALB was characterized using the Brunauer-Emmett-Teller (BET) and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) methods, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and elemental mapping by EDS. The adsorption tests to obtain the kinetic and equilibrium curves were carried out in batch under agitation at 125 rpm, volume of 0.05 L, at different initial concentrations, under optimal conditions of pH and adsorbent dosage for each drug and room temperature. The results showed that the highest pharmaceuticals adsorption rates occurred in the first 30 minutes and equilibrium time is reached in 180 minutes. The maximum adsorption capacities were obtained in the following order: paracetamol>ibuprofen>ketoprofen. Pseudo-second-order (PSO) and Sips models best represented the kinetic and equilibrium data, respectively. In conclusion, the recovery of these emerging contaminants from the use of CALB is promising due to its ecological character, which also impacts the feasibility and low cost of the adsorption process.