Shirlei Aparecida de Oliveira
Resumo
O objetivo principal do estudo foi avaliar a aplicação de diferentes minerais zeolíticos como material adsortivo em barreiras reativas permeáveis para remediação de águas subterrâneas contaminadas por metais pesados. Deste modo, foi comparado o desempenho de três diferentes tipos de zeólitas: duas do tipo clinoptilolita (C e CM) de origem comercial, e outra do tipo estilbita, designada de arenito zeolítico (AZ) e proveniente da Bacia Sedimentar do Parnaíba (MA/TO). A metodologia experimental do estudo consistiu, primeiramente, na caracterização química, física e mineralógica desses materiais, que em seguida foram avaliados quanto a sua capacidade de adsorção para os metais Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ e Zn2+ (sistema monoelementar e multielementar), por meio de ensaios de equilíbrio em lote e coluna de leito fixo. Os resultados indicaram que as zeólitas clinoptilolitas apresentam uma capacidade máxima de adsorção para os metais (Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ e Zn2+) superior à verificada para o arenito zeolítico. O chumbo (Pb2+), dentre os metais avaliados, foi o mais adsorvido pelas zeólitas investigadas, tanto em sistema isolado quanto competitivo. De uma forma geral, constatou-se que as zeólitas do tipo clinoptilolita foram as que apresentaram maior viabilidade de aplicação em sistemas de Barreiras Reativas Permeáveis (BRPs), principalmente para áreas contaminadas por chumbo (Pb2+).
Abstract
The main objective of this study was to evaluate the application of different zeolitic minerals as adsorptive material in permeable reactive barriers for remediation of groundwater contaminated by heavy metals. Thus, the performances of three different types of zeolites were compared: two of commercial origin, the clinoptilolite type (C and CM), and another type of zeolitic sandstone from Parnaíba Sedimentary Basin (MA / TO) named stilbite. The experimental methodology of the study consisted, at first, of the chemical, physical, and mineralogical characterization of these materials; then their adsorption capacities for metals Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ and Zn2+ (single-elementary and multi-elementary system) were evaluated through batch equilibrium tests and fixed-bed column. The results indicated that clinoptilolite zeolites show a maximum adsorption capacity for metals (Cd2+, Cu2+, Ni2+ and Pb2+) greater than observed for zeolitic sandstone. Among all metals evaluated, lead (Pb2+) was the most adsorbed the by investigated zeolites, in both isolated and competitive systems. In general, it was verified that clinoptilolite zeolites types showed the highest viability application in Permeable Reactive Barrier (PRB) systems, mainly for areas contaminated by lead (Pb2+).
