Synthesis and characterization of rice husks as a naturally occurring adsorbent for the treatment of produced water from oil and gas industry

Abstract

Esta pesquisa explora o potencial das cascas de arroz (CA) como um adsorvente naturalmente disponível para a remediação de água produzida (AP), que é um subproduto significativo da indústria de petróleo e gás natural, caracterizado pela presença de hidrocarbonetos, metais pesados e sólidos dissolvidos. O estudo envolveu a preparação de CA sob condições controladas de laboratório, seguidas por uma avaliação de sua eficácia na adsorção de cobre e fenol de AP simulado. Vários parâmetros experimentais, incluindo tempo de contato, dosagem de adsorvente e temperatura, foram meticulosamente otimizados. As condições ótimas identificadas foram 1 g de CA para cobre, 0,8 g para fenol, uma temperatura de 333 K para ambos os contaminantes e tempos de contato de 45 minutos para cobre e 60 minutos para fenol. Os resultados demonstraram uma eficiência de remoção de praticamente 98% para cobre e fenol. A cinética de adsorção obedeceu a um modelo de pseudo-segunda ordem, com adsorção de cobre alinhando-se com a isoterma de Langmuir, indicativa de adsorção de monocamada, enquanto a adsorção de fenol correspondeu à isoterma de Freundlich, sugerindo adsorção multicamadas em superfícies heterogêneas. Comparado à tecnologia existente, como processos de oxidação avançados, eletrocoagulação e filtração por membrana, que são caros, consomem energia e produzem resíduos secundários, os resultados obtidos posicionam a CA como uma opção viável, econômica e sustentável para o tratamento de AP, contribuindo para a resolução de problemas ambientais associados ao gerenciamento de águas residuais.