Evaluation of Phenol and Bisphenol A (BPA) adsorption in commercial activated carbon from different carbonaceous matrices

  • Carla Rênes Alencar Machado Escola de Química,Universidade Federal do Rio de Janeiro.
  • Yuri Gomes Leite e Silva Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
  • Luiza Penna Santos Pereira Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
  • Enrico Mendes Saggioro Departamento de Saneamento e Saúde Ambiental, Fiocruz, Rio de Janeiro.
  • Juacyara Carbonelli Campos Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Keywords: adsorption isotherms, industrial wastewaters, micro pollutants.

Abstract

The removal of toxic organic compounds and organic micro-pollutants from industrial wastewater is a current and growing concern to improve water quality for reuse. To improve water quality, some treatments have been shown to be effective, such as the activated carbon adsorption treatment. This study evaluated the adsorption of phenol and bisphenol A (BPA) onto activated carbon from two different carbonaceous matrices: bituminous (CB) and vegetable (CV). The activated carbons were characterized by scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS), Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR) and BET (Brunauer, Emmett, Teller) surface area. Assays were performed to determine equilibrium time and adsorption isotherms (Freundlich and Langmuir). Adsorption onto the two types of carbons favored phenol removal, resulting in 96% for the CB carbon and 91% of phenol removal for CV carbon. However, the adsorption of bisphenol A was efficient only for the CB carbon, resulting in 90% and 20% of BPA removal for CB and CV, respectively. The adsorptive capacities determined for CB carbon were 125 mg phenol.g-1 and 76 mg BPA.g-1, and for CV carbon were 99 mg phenol.g-1 and 27 mg BPA.g-1. The results are related to the presence of acid groups in CV carbon and to the hydrophobicity of BPA, which makes the adsorption process unfavorable.

Author Biographies

Carla Rênes Alencar Machado, Escola de Química,Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Possui graduação em Licenciatura em Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro(2008), em bacharelado em Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2010) e Mestrado em Ciências pelo Programa de Pós- graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da Escola de Química/UFRJ (2010). Atualmente é aluna de doutorado da Escola de Química (UFRJ), atuando na pesquisa na área de tratamento e reúso de efluentes industriais.
Yuri Gomes Leite e Silva, Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Graduando em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Possui experiência na área de adsorção de poluentes. Atualmente é aluno de iniciação científica atuando na área de tratamento de efluentes industriais.
Luiza Penna Santos Pereira, Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Graduanda em Biotecnologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Possui experiência na área de Bioquímica , com ênfase em Bioquímica dos Microrganismos. Atualmente é aluna de iniciação científica na área de tratamento de efluentes industriais .
Enrico Mendes Saggioro, Departamento de Saneamento e Saúde Ambiental, Fiocruz, Rio de Janeiro.
Possui graduação em Farmácia e Bioquímica pela Universidade Federal de Juiz de Fora (2009). Doutorado em Saúde Pública e Meio Ambiente pela Escola Nacional de Saúde Pública/Fiocruz com período sanduíche na Plataforma Solar de Almería, Espanha (2014). Pós-Doutorado no Programa de Engenharia Química da UFRJ/COPPE (2015). Atualmente é Professor Adjunto 1 do Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal Fluminense e Pesquisador do Departamento de Saneamento e Saúde Ambiental da Fiocruz/ENSP. Tem experiência em tratamentos de efluentes líquidos, atuando principalmente em Processos Oxidativos Avançados para degradação de substâncias persistentes no ambiente, toxicologia ambiental e ecotoxicologia.
Juacyara Carbonelli Campos, Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1994), em Licenciatura em Química pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (1998) e doutorado em Engenharia Química pela Coordenação dos Programas de Pós Graduação em Engenharias (2000). Atualmente é Professor Associado II da Universidade Federal do Rio de Janeiro e participa como docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos (EQ/UFRJ) e no Programa de Engenharia Ambiental (Mestrado Profissional/UFRJ). Participa do Núcleo Integrado de Reúso de Águas e Efluentes Industriais (NIRAE/RJ). Tem experiência na área de Engenharia Química e Engenharia Ambiental, com ênfase em Controle da Poluição, atuando principalmente nos seguintes temas: lixiviados de aterros de resíduos, resíduos sólidos, tratamento de efluentes, wetlands, água de produção de petróleo, efluentes de refinaria, toxicidade, tratamento de águas e reúso de águas e efluentes.
Published
20/10/2015
Section
Papers