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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9189| Título: | Caracterização e aplicação do lodo secundário de esgoto sanitário como material adsorvente para remoção do corante preto reativo 5 em coluna de leito fixo |
| Título(s) alternativo(s): | Characterization and reuse of sanitary sewage sludge as adsorbent for dye removal in fixed-bed column |
| Autor(es): | Faria, Samara Graciela de |
| Orientador(es): | Passig, Karina Querne de Carvalho |
| Palavras-chave: | Adsorção Corantes e tingimento - Absorção e adsorção Águas residuais - Purificação - Remoção de cor Química Adsorption Dyes and dyeing - Absorption and adsorption Sewage - Purification - Color removal Chemistry |
| Data do documento: | 19-Jun-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | FARIA, Samara Graciela de. Caracterização e aplicação do lodo secundário de esgoto sanitário como material adsorvente para remoção do corante preto reativo 5 em coluna de leito fixo. 2019. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba, 2019. |
| Resumo: | Os corantes têxteis são poluentes em ecossistemas aquáticos, que possuem uma complexidade de remoção, pois possuem estabilidade frente ao calor, luz e agentes oxidativos. A retirada desse micropoluente é de suma importância, já que em meios aquáticos causam desiquilíbrio a fauna e a flora. Devido a esse agravante e o crescimento do setor têxtil (3,5% no ano de 2016), a aplicação de maneiras economicamente viáveis para remoção desse composto são importantes. Diante disso, o uso de processos adsortivos é eficiente, já que essa técnica é de fácil aplicação, além disso, a obtenção do carvão ativado pode ser feita a partir de resíduos, diminuindo dois passivos ambientais usando apenas uma técnica de remoção. No presente trabalho foi avaliado o uso do lodo de ETE como adsorvente alternativo na adsorção do corante Preto Reativo 5 da Sigma-Aldrich em solução aquosa. O lodo foi usado como recheio de uma coluna, em escala de bancada, na forma pirolisada (LP) e funcionalizada (LF). Foram realizadas caracterizações físico-químicas e texturais das amostras de LP e LF com determinação do teor de umidade, massa específica, pH do ponto de carga zero (pHpcz), teor de material volátil e de cinzas, grupos funcionais por espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), grupo funcionais ácidos pelo método de Boehm, variação de massa em função da temperatura por análise termogravimétrica e área específica por análise de adsorção/dessorção de N2. Na coluna de adsorção foram conduzidos ensaios de adsorção com LP em pH 12 a 41 ºC e com LF em pH 3,3 a 51 ºC, Realizou ensaios com base no planejamento estatístico elaborado com delineamento composto central rotacional (DCCR), avaliando a influência da massa de adsorvente, vazão do afluente e concentração inicial do adsorbato na eficiência de remoção do corante na coluna. Os modelos de Thomas e Yoon-Nelson foram ajustados aos dados experimentais obtidos com a operação da coluna. A partir dos resultados, verificou-se que os dados cinéticos foram bem ajustados em ambos os modelos cinéticos com R2 superior a 0,98. Observou-se a partir dos dados obtidos nos modelos cinéticos que o processo adsortivo foi mais eficiente usando o LF como recheio em leito fixo. A adsorção em leito fixo foi favorecida para menores vazões e maiores massas de adsorvente. Com o estudo estatístico constatou-se que a variável vazão possuiu efeito negativo no processo adsortivo e a variável massa efeito positivo. Desta forma foi possível concluir que as maiores eficiências de remoção do corante em ensaios de leito fixo ocorrem em menores vazões e maiores alturas de leito para ambos os adsorventes. |
| Abstract: | The dyes are pollutants in aquatic ecosystem who has a removal complexity, because their stability against hear, light and oxidative agents. The removal of this pollutant is very important, since in aquatic environments they cause imbalance of fauna and flora. Because this aggravating factor and the growth of textile sector (3,5% in 2016), the study and application of economically viable ways to remove this compound are important. Therefore, the use of adsorbent process is efficient, since those techniques is easy to apply, in addition, the activated carbon can be made from waste, reducing two environmental liabilities using only one removal technique. In this work there the objective evaluates the use of ETE sludge as an alternative adsorbent in adsorption of Black Reactive 5 dye from Sigma-Aldrich in aqueous solution. The sludge used as column filled, on bench scale, in the pyrolysis (SP) and functionalized (SF) forms. Physicochemical and textural characterization of SP and SF samples were did by determination of moisture content, specific mass, pHpcz, volatile and ash content, functional groups by infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), acid functional groups by Boehm method, mass variation as a functional of temperature by thermogravimetric analysis and the specific area by adsorption/desorption analysis of N2.In fixed-bed column the essays were conduct for PS pH 3,5 e 42,64 ºC, and FS pH 5,4 e 51,28 ºC. Optimal conditions previously reported by Freitas (2019). In these tests the influence of adsorbent mass, affluent flow and initial concentration of the adsorbate on the efficiency of dye removal in the column was evaluated. The models of Thomas and Yoon-Nelson were adjusted to the experimental data. From the results, it was verified that kinetic data were well adjusted in both kinetic models with R2 higher than 0,98. It was observed from the results obtained in the kinetic models, that the adsorption process was more efficient using the adsorbent sludge functionalized as a fixed bed filling. Fixed bed adsorption was favored for lower flow rates and higher adsorbent. With the statically study it was found that the flow variable had a negative effect on the adsorption process and the variable mass had a positive effect. Thus, it was possible to conclude that the higher dye removal efficiencies in fixed bed tests occurs at lower flow rates and higher bed heights for both adsorbents. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9189 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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