Evaluación del Potencial de Adsorción de Benzo(a)pireno en Carbón Producido a partir de Lodos de Estación de Tratamiento de Aguas Residuales
Autores: Kleemann, Natiele; Jaeschke, Débora; Silveira, Nauro; Pinto, Luiz; Cadaval, Tito; Arias, Jean; Barbosa, Sergiane; Primel, Ednei; Bamberg, Adilson
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación del Potencial de Adsorción de Benzo(a)pireno en Carbón Producido a partir de Lodos de Estación de Tratamiento de Aguas Residuales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investiga
Adsorción
Carbón activado
BaP
Lodo de depuradora
Equilibrio de adsorción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo investiga la adsorción de benzo[a]pireno (BaP) utilizando un adsorbente de carbón derivado de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. El BaP es un hidrocarburo aromático policíclico (HAP), carcinogénico para los humanos, que es utilizado por la Organización Mundial de la Salud como un marcador para todas las mezclas de HAP. El carbón se produjo mediante la pirólisis (500 grados C, 4 h) de lodos de aguas residuales municipales. El biochar resultante presentó grupos funcionales mesoporosos y oxigenados que son beneficiosos para la adsorción de benzo[a]pireno. El material contenía estructuras grafíticas, sugiriendo sitios potenciales para interacciones. La adsorción siguió el modelo cinético de Elovich. Se logró un valor máximo adsorbido de 60.8 ug g-1 para una concentración inicial de BaP de 100 ug L-1 de BaP a 298 K después de 20 minutos. Se determinaron parámetros relacionados con fenómenos de transferencia de masa, como el coeficiente de difusión intrapartícula, utilizando el modelo de difusión sólida homogénea (HSDM). Estos datos experimentales demuestran el gran potencial para aplicaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). El valor alcanzado para el coeficiente de difusión intrapartícula fue de 1.63 x 10-13 m2s-1. Los experimentos de equilibrio de adsorción mostraron que el modelo de Langmuir fue el más adecuado para los datos experimentales, sugiriendo un proceso de adsorción molecular en monocapa. Los resultados mostraron que el carbón puede ser empleado como un material efectivo para eliminar BaP.
Descripción
Este trabajo investiga la adsorción de benzo[a]pireno (BaP) utilizando un adsorbente de carbón derivado de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. El BaP es un hidrocarburo aromático policíclico (HAP), carcinogénico para los humanos, que es utilizado por la Organización Mundial de la Salud como un marcador para todas las mezclas de HAP. El carbón se produjo mediante la pirólisis (500 grados C, 4 h) de lodos de aguas residuales municipales. El biochar resultante presentó grupos funcionales mesoporosos y oxigenados que son beneficiosos para la adsorción de benzo[a]pireno. El material contenía estructuras grafíticas, sugiriendo sitios potenciales para interacciones. La adsorción siguió el modelo cinético de Elovich. Se logró un valor máximo adsorbido de 60.8 ug g-1 para una concentración inicial de BaP de 100 ug L-1 de BaP a 298 K después de 20 minutos. Se determinaron parámetros relacionados con fenómenos de transferencia de masa, como el coeficiente de difusión intrapartícula, utilizando el modelo de difusión sólida homogénea (HSDM). Estos datos experimentales demuestran el gran potencial para aplicaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). El valor alcanzado para el coeficiente de difusión intrapartícula fue de 1.63 x 10-13 m2s-1. Los experimentos de equilibrio de adsorción mostraron que el modelo de Langmuir fue el más adecuado para los datos experimentales, sugiriendo un proceso de adsorción molecular en monocapa. Los resultados mostraron que el carbón puede ser empleado como un material efectivo para eliminar BaP.