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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5479
Tipo: | Dissertação |
Título : | Carvão ativado obtido a partir de lodo de estação de tratamento de água aplicado na remoção de contaminantes |
Autor(es): | Valério Filho, Alaor |
Primeiro Orientador: | Rosa, Gabriela Silveira da |
Coorientador: | Almeida, André Ricardo Felkl de |
1° Membro da banca: | Rosa, . Gabriela Silveira da |
2° Membro da banca: | Almeida, André Ricardo Felkl de |
3° Membro da banca: | Moura, Catarina Motta de |
4° Membro da banca: | Morais, Marcilio Machado |
metadata.dc.contributor.referee5: | Carreño, Neftalí Lenin Villarreal |
Resumo: | O lodo de estação de tratamento de água (LETA) é um resíduo sólido gerado em larga em escala e originário dos processos de tratamento de água que são responsáveis pelo abastecimento populacional de água potável. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do LETA como matéria prima na produção de carvão ativado aplicado no tratamento de efluentes líquidos. A produção do carvão ativado a partir do LETA foi realizada através de ativação química utilizando ZnCl2 e Ca(OH)2, seguida de pirólise em atmosfera inerte de nitrogênio. Após a pirólise, parte da amostra foi submetida à lixiviação ácida com HCl. O material obtido foi caracterizado pelas técnicas de BET, DRX, FTIR e TGA. Os resultados obtidos mostraram que o carvão ativado de LETA, após lixiviação por HCl, apresentou maior área superficial (582 m².g -1 ) e maior estabilidade térmica, o que fez com que fosse escolhido para dar continuidade aos ensaios de adsorção para a remoção de azul de metileno (AM) e nimesulida (NM). Para a adsorção de AM, os resultados de otimização simultânea através da técnica de planejamento experimental com intuito de maximizar a capacidade e eficiência de adsorção do corante foram de 9,38 mg.g-1 e 94,65%, respectivamente. Essas condições foram obtidas com a interação de pH 7, tempo de contato de 13,2 min e 6,59 g.L-1 de dosagem de adsorvente. Para a adsorção de NM, foram realizados ensaios em batelada para determinar a influência dos parâmetros pH e dosagem de adsorvente e também estudados os perfis cinéticos, isotermas de equilíbrio e eficiência em efluente hospitalar sintético. O tempo de equilíbrio foi atingido em 120 min e a quantidade máxima adsorvida (qmax) de NM nos testes em batelada foi de 274,99 mg.g-1 . Além disso, o adsorvente produzido mostrou-se eficiente no tratamento de efluentes hospitalares, obtendo uma eficiência de adsorção de 98,57%. Por fim, foi realizada a adsorção de NM em leito fixo, obtendo o valor de qmax de 217,28 mg.g-1 , saturando em 250 min. Acerca dos resultados obtidos nesse trabalho, é possível afirmar que a produção de carvão ativado a partir de LETA é uma boa alternativa para utilização deste resíduo, produzindo um adsorvente promissor no tratamento de efluentes contaminados com AM e NM. |
Resumen : | The water treatment plant sludge (WTS) is a solid waste generated on large scales; and originates from water treatment processes that are responsible for the population supply of drinking water. In this context, the objective of this work was to evaluate the viability of WTS as a raw material in the production of activated carbon applied in the treatment of liquid effluents. The production of activated carbon from WTS was carried out through chemical activation using ZnCl2 and Ca(OH)2, followed by pyrolysis in an inert nitrogen atmosphere. After pyrolysis, part of the sample was subjected to acid leaching with HCl. The materials produced were characterized by the techniques of BET, DRX, FTIR, TGA, and DTGA. The results obtained showed that the activated carbon of WTS, after leaching by HCl, it presented a larger surface area (582 m².g-1 ) and greater thermal stability, which was the criteria for it to be chosen to continue the adsorption tests of methylene blue (MB) and nimesulide (NM). In the MB adsorption, the results of simultaneous optimization through the experimental planning technique in order to maximize the dye adsorption capacity and efficiency were 9.38 mg.g-1 and 94.65%, respectively. These conditions were obtained with the interaction of pH 7, contact time of 13.2 min, and 6.59 g.L-1 of adsorbent dosage. In the NM adsorption process, batch tests were carried out to determine the influence of pH and adsorbent dosage parameters and also studied the kinetic profiles, equilibrium isotherms and efficiency in synthetic hospital wastewater. The equilibrium time was reached in 120 min and the maximum amount adsorbed (qmax) of NM in the batch tests was 274.99 mg.g-1 . In addition, the adsorbent produced proved to be efficient in the treatment of hospital wastewater, obtaining an adsorption efficiency of 98.57%. Finally, NM adsorption was carried out in a fixed bed, obtaining a qmax value of 217.28 mg.g-1 , saturating in 250 min. Regarding the results obtained in this work, it is possible to state that the production of activated carbon from WTS is a good alternative for the use of such residue, producing an promising adsorbent in the treatment of effluents contaminated with MB and NM. |
Palabras clave : | Otimização Azul de metileno Nimesulida Batelada Leito fixo Optimization Methylene blue Nimesulide Batch Fixed-bed |
CNPQ: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Bagé |
Curso: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
Citación : | VALÉRIO FILHO, Alaor. Carvão ativado obtido a partir de lodo de estação de tratamento de água aplicado na remoção de contaminantes .99f.: il. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2021. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI : | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5479 |
Fecha de publicación : | 26-feb-2021 |
Aparece en las colecciones: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
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Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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