Remoção de fósforo de efluente da estação de tratamento de esgoto Brasília Norte por adsorção utilizando nanoadsorvente core@shell bimagnético (CoFe2O4@γ-Fe2O3)

Abstract

O fósforo (P) é um nutriente essencial para os seres vivos, atuando principalmente no crescimento completo e saudável das plantas. No entanto, sua presença nos corpos hídricos pode causar efeitos negativos, em de concentrações incompatíveis com os ambientes aquáticos. Além disso, o P é um recurso natural não renovável amplamente utilizado na indústria e que pode esgotar-se nos próximos anos. Assim, o potencial de reaproveitamento de P nos esgotos sanitários tem despertado grande interesse da comunidade acadêmica, pelo duplo benefício da redução dos impactos de seu lançamento no meio ambiente e recuperação desse nutriente, atribuindo-lhe valor econômico. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a remoção de P por adsorção utilizando nanoadsorventes core@shell bimagnéticos do tipo CoFe2O4@γ-Fe2O3, que permite a remoção e recuperação de P. Dentre os efluentes da Estação de Tratamento de Esgoto Brasília Norte (ETE Brasília Norte), operada pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (Caesb), o efluente da centrífuga desaguadora de lodo foi o que apresentou maior potencial para remoção e recuperação de P, por apresentar maior concentração desse elemento, com média acima de 50 mg/L. Utilizando esse efluente como matriz e com o emprego dos nanoadsorventes sintetizadas na Universidade de Brasília, procedeu-se com os ensaios de adsorção em escala de bancada, variando a dosagem de nanopartículas de 0,05 a 2 g/L, o tempo de contato entre 0-180 minutos e o pH do meio entre 2-8. Mantidas as condições originais do efluente coletado, foi possível atingir percentuais de remoção de até 35% em 180 minutos, principalmente em relação à concentração inicial de fosfato e o pH do efluente. Quanto aos modelos cinéticos, o modelo de pseudossegunda ordem foi o que apresentou o melhor ajuste aos dados cinéticos experimentais, com o tempo de meia vida em torno de 4,64 minutos e coeficiente de determinação acima de 0,99, indicando a predominância da quimiossorção no processo. Observou-se, ainda, que o pH e a possível presença de interferentes foram os fatores que mais afetaram na adsorção de P. Ainda assim, a tecnologia se mostrou promissora para a remoção de P em efluentes reais e potencial recuperação do fósforo removida nas ETE, que ultrapassa algumas toneladas por ano, como é o caso da ETE Brasília Norte.