O que é Carvão Ativado

Carvão Ativo ou Ativado é um produto quimicamente inerte, usado para a remoção de impurezas dissolvidas nos produtos a serem tratados, e pode ser empregado em pó ou granulado,conforme a conveniência do seu uso.

Geralmente as impurezas são encontradas em pequenas proporções nos produtos, porém causam odor, cor, gosto e outras substancias indesejáveis. O mecanismo de remoção das impurezas consiste – se na sua adsorsão física pelo Carvão, ou seja, as moléculas das impurezas são atraídas pela porosidade existente no carvão ativado e lá retidas por forças físicas. Assim, após o tratamento os produtos encontram – se purificados e isentos das referidas impurezas.

No caso de uma substituição completa da carga de Carvão Ativado, ora utilizado no tratamento, todas as impurezas retidas pelo Carvão serão removidas junto com o mesmo. De modo geral o CARVÃO ATIVADO, que é uma forma de carbono puro de grande porosidade, apresenta notáveis propriedades atribuídas à sua área superficial. Estas forças físicas que o carbono puro exerce sobre as impurezas, são do tipo WANDER WALLS, sem modificação química do produto absorvido.

A utilização do carvão ativado no processo de tratamento de água vem crescendo em importância nos últimos tempos. Muito embora a sua aplicação ainda seja muito mais uma arte do que ciência, o conhecimento das variáveis intervenientes na cinética do processo adsorção é de fundamental importância para que meios adsorvedores possam ser dimensionados de forma racional e econômica.

O propósito desta investigação experimental foi investigar o comportamento de diferentes expressões empíricas para o cálculo de coeficientes de transferência externa de massa em meios adsorvedores, tendo-se utilizado carvão ativado granular (CAG) como material adsorvedor.

A utilização do carvão ativado nos processos de tratamento de água pode ser efetuado na forma de carvão ativado em pó (CAP) ou na forma de carvão ativado granular (CAG). Basicamente, de 1930 até 1970 a maior parte da aplicação do carvão ativado aplicado no processo de tratamento de água deu-se na forma de CAP e, como pequenas dosagens deste eram suficientes para a solução de problemas de odor e sabor, entre outros, a sua aplicação sempre foi muito mais uma arte do que uma ciência.

A partir da década de 70, a utilização do carvão ativado, tomou um grande impulso devido à forte pressão das autoridades sanitárias com a qualidade da água final distribuída à população, aliado à fixação de padrões de potabilidade cada vez mais restritivos uma vez que, para algumas classes de compostos regulados, a simples adoção do tratamento do tipo convencional demonstrou não ser capaz de removê-los de forma eficiente.

O dimensionamento de sistemas adsorvedores passíveis de serem utilizados no tratamento de água não é algo simples, uma vez que o processo de adsorção é um processo cinético, que envolve uma série de mecanismos de transferência de massa, a saber:

• transporte das moléculas do adsorvato da fase líquida para a camada limite que circunda o adsorvente. Este mecanismo de transporte pode ocorrer, ou por processos de difusão ou por processos turbulentos, dependendo das condições hidráulicas do escoamento no entorno do adsorvente,
• transporte por processo de difusão molecular, do adsorvato da camada limite até a superfície externa do adsorvente (mecanismo de transferência externa de massa),
• uma vez que o adsorvato tenha ultrapassado a camada limite que circunda o adsorvente, o seu transporte passa a ocorrer em seu interior. Este transporte intraparticular pode se dar através de difusão molecular, ao longo dos vazios internos da partícula como, também, por difusão através da superfície interna do adsorvente (mecanismos de transferência interna de massa, ou por difusão superficial ou difusão porosa),
• após o encontro de um sítio de adsorção vazio, o processo de adsorção propriamente dito é realizado, ou seja, é efetuada a ligação entre o adsorvente e o adsorvato. Como, via de regra, o processo de adsorção física ou química é muito rápido, alguma das etapas citadas anteriormente será a etapa limitante no processo.