ENSAIO DE DIFUSÃO SOLUÇÃO SINTÉTICA DE Ni +

A determinação da difusão para o níquel foi realizada em três concentrações 1000, 2000 e 4000 mg/L, com a duração de 22 dias. A Figura 4.50 apresenta os dados da concentração no reservatório, já a Figura 4.51 apresenta a concentração nas camadas de solo, e a Figura 4.52 os valores de coeficiente de difusão.

120 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 20 30 40 50 60 70 80 P ro fu n d id ad e (c m ) Concentração mg/L

Concentração de Ni no corpo de prova

1000 mg/L 2000 mg/L 4000 mg/L Figura 4.51 – Concentração de níquel nas camadas de solo.

Figura 4.52 – Coeficiente de difusão para as diferentes concentrações.

O ensaio de difusão com a solução sintética de níquel apresentou os resultados conforme esperado, ou seja, os valores das concentrações diminuindo em função do tempo até atingir o valor máximo de adsorção do solo. Já em relação aos dados de difusividade observa- se que a concentração de 4000 mg/L, obteve coeficiente de difusão maior que as demais concentrações. Classificando o solo após o ensaio de difusão, de acordo com o Conama 420 de 2009, o mesmo seria classificado como classe 3, ou seja seriam os solos que apresentam concentrações de pelo menos uma substância química maior que o valor de prevenção e menor ou igual ao valor de investigação.

121 4.6.5 ENSAIO DE DIFUSÃO COM NITRATO NO3-

A determinação da difusão de NO3-, foi realizada em três configurações, sendo elas: 4

dias, 8 dias e 32 dias. As Figuras 4.53, 4.54 e 4.55 apresentam os perfis de concentração do fluído no reservatório. Já as Figuras 4.56 e 4.57, apresentam-se as concentrações para as camadas de solo.

Figura 4.53 – Concentração de nitrato no reservatório (4 dias).

122 Figura 4.55 – Concentração de nitrato no reservatório (32 dias).

Figura 4.56 – Concentração de nitrato no solo ( 4 e 8 dias).

123 O ensaio de difusão de nitrato apresentou pouca dispersão, uma vez que nota-se a tendência de diminuição dos valores nos efluentes dos reservatórios, somenteo CP1 e CP2 cujo ensaio demorou quatro dias observa-se uma maior dispersão do nitrato para lodo bruto de esgoto, uma vez que o processo de conversão e estabilização da matéria orgânica pode converter e produzir nitrogênio na forma de nitrato, fato este observado pelos picos nas Figuras 4.53 e 4.54. Outra hipótese para o aumento de nitrato perceptível em alguns pontos é o fato do liquido no reservatório apresentar duas fases bastante distintas, ou seja, parte superior mais clara e parte inferior mais escura e densa, e como as coletas se processou ao longo do tempo, houve momentos em que a coleta realizada foi com o líquido mais abaixo escuro e denso, onde encontra-se a maior concentração de nitrato, que o método de redução cádmio conseguia determinar. No entanto com a realização do ensaio CP5 com duração de 32 dias, foi possível observar a constante queda dos valores de nitrato, e isso se deu em função da homogeneização da amostra diariamente, e toda vez que era realizada a coleta, diminuindo assim partes preferenciais de concentração de NO3-

Já as figuras 4.56 e 4.57 pode-se notar que ocorreu difusão ao longo do perfil de solo, como se observou nas amostras ensaiadas por oito dias e 32 dias, houve aumento na quantidade de íons adsorvidos e/ou difundidos, indicando ser a duração um fator importante nesse tipo de ensaio. Nascentes et al. (2009) e Fonseca Neto (2007), ao estudar a difusão de nitrato em solo tropical observou os mesmos fenômenos de mudanças na concentração em função do tempo. Já classificando o solo, a norma não apresenta classificação em classe de usos, no entanto classifica como zona de investigação, uma vez que todos os valores ficaram acima de 1 mg/L.

4.7 ENSAIO DE SORÇÃO

As Tabelas 4.11 a 4.16 apresentam os resultados referentes aos dados do ensaio de sorção, ressalta-se que somente os metais níquel e cromo obtiveram ajustes nos modelos de isotermas, sendo assim, os demais apresenta-se somente os dados obtidos. Já a Tabela 4.16 apresenta os dados de sorção para os elementos em que pode-se obter os dados nas isotermas de sorção.

124 Tabela 4.11 – Dados de sorção para o zinco.

Solução CO (mg/L) Ce (mg/L) M. sorvida (g) S (mg/g) 100% 8,32 0,0160 0,33 0,08 80% 7,02 0,0190 0,28 0,07 60% 4,51 0,01067 0,18 0,04 40% 3,24 0,1000 0,13 0,03 20% 1,05 0,0783 0,04 0,01

Tabela 4.12 – Dados sorção para o manganês.

Solução CO (mg/L) Ce (mg/L) M. sorvida (g) S (mg/g) 100% 2,10 0,1083 0,079 0,019 80% 1,65 0,0813 0,062 0,015 60% 1,12 0,111 0,010 0,010 40% 0,84 0,0827 0,030 0,007 20% 0,29 0,0643 0,009 0,002

Tabela 4.13 – Dados sorção para o cobre.

Solução CO (mg/L) Ce (mg/L) M. sorvida (g) S (mg/g) 100% 1,81 0,010 0,072 0,018 80% 1,60 0,011 0,063 0,015 60% 1,07 0,016 0,042 0,010 40% 0,79 0,010 0,031 0,007 20% 0,26 0,021 0,008 0,002

Tabela 4.14 – Dados sorção para o níquel.

Solução CO (mg/L) Ce (mg/L) M. sorvida (g) S (mg/g) 100% 0,022 0,009 0,0005 0,0001 80% 0,018 0,008 0,0004 0,001 60% 0,010 0,007 - - 40% 0,09 0,004 - - 20% <0,005 - - -

125 Tabela 4.15 – Dados sorção para o cromo.

Solução CO (mg/L) Ce (mg/L) M. sorvida (g) S (mg/g) 100% 0,64 0,096 0,021 0,0054 80% 0,46 0,073 0,015 0,0039 60% 0,31 0,025 0,011 0,0029 40% 0,26 0,017 0,009 0,0024 20% 0,0082 0,005 0,003 0,008

Tabela 4.16 – Valores de isotermas, kd, E, kf, Sm, b.

Nitrato Cromo sintético Níquel sintético

kd= 0,0029 kd= 0,0096 kd= 0,0029

Ε= 0,5 Ε= 0,154 Ε= 0,652

kf=0,0684 kf=0,4828 kf=0,019

Sm=1,6529 Sm=1,14 Sm=10,10

b= 0,0082 b= 0,1393 b= 0,0002

Já as Figuras 4.58 a 4.60 apresenta-se as isotermas em que houve um ajuste satisfatório para o lodo bruto de esgoto. Somente o modelo de Freundlich foi possível ajustar o cromo para obtenção da isoterma.

126 Figura 4.59 – Isoterma de Freundlich de Ni (in natura).

Figura 4.60 – Isoterma de Freundlich de Cr3+ (in natura).

As Figuras 4.61 e 4.62 apresentam as isotermas para o efluente sintético de cromo. E a Figura 4.63 é apresentado ambos modelos de ajustes.

127 Figura 4.61 – Isoterma de Freundlich de Cr3+ (sintético).

128 Figura 4.63 – Isotermas de Langmuir e Freundlich para o cromo (sintético).

As Figuras 4.64 e 4.65 apresentam os dados referente aos modelos de isotermas para contaminante com a solução sintética de níquel. Já a Figura 4.66 apresenta ambos modelos de ajustes para as isotermas.

129 Figura 4.65 - Isotermas de Langmuir para o níquel (sintético).

130 Já as Figuras 4.67 a 4.68 apresentam os dados referente aos modelos de isotermas para contaminante com a solução sintética de níquel. Já a Figura 4.69 apresenta ambos modelos de ajustes para as isotermas.

Figura 4.67 – Isoterma de Langmuir para o NO3-

131 Figura 4.69 – Isotermas de Freundlich e Langmuir para o NO3-

Ao lançar os dados nos gráficos para a obtenção das isotermas na condição multiespécie, foram encontradas retas que não representavam o fenômeno de sorção. O contaminante estudado apresenta-se em sua composição grande parte de matéria orgânica o que pode ter afetado os resultados. Estudo semelhante comprova essa teoria, pois Yin et al. (2001) mostrou que os metais ligados à matéria orgânica são rapidamente adsorvidos, enquanto que na dessorção ocorre de maneira bem mais lenta.

Observa-se que para as curvas de isotermas Figuras 4.58, 4.59, 4.60 em que o contaminante era o lodo de esgoto somente o níquel e o cromo foi possível montar as curvas, sendo que isoterma de Langmuir foi a que apresentou o melhor ajuste para ambos os metais.

Já as isotermas para a solução contaminante sintética Figuras 4.61, 4.62, 4.64 e 4.65 observa-se um bom ajuste para ambas isotermas. Nessas isotermas nota-se também que o ponto de máxima concentração 4000 mg/L ficou bem distante da linearidade, e isso pode estar correlacionado a quantidade de cromo ser bem acima da capacidade de sorção do solo.

Para o nitrato tanta a isoterma de Langmuir como de Freundlich apresentou ajuste satisfatório, no entanto é possível observar nas Figuras 4.67 e 4.68, pontos fora da linearidade,

132 e isso pode ser justificado pela dessorção, ou seja, isso pode ter ocorrido quando o solo satura sua capacidade de sorção, e começa a dessorver o íon introduzido.