Pirólise de resíduos cervejeiros para a produção de adsorventes
Fecha
2020-02-13Primeiro coorientador
Perondi, Daniele
Primeiro membro da banca
Collazzo, Gabriela Carvalho
Segundo membro da banca
Rodrigues, Luciana Machado
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A contaminação de águas por compostos orgânicos pode causar danos ao meio ambiente e ao ser humano. A adsorção é um processo promissor para a remoção desses poluentes. Além disto, os adsorventes utilizados podem ser regenerados. Resíduos agrícolas são uma ótima alternativa como precursores na produção de adsorventes, como é o caso do bagaço de malte, resíduo gerado durante a produção cervejeira. Os resíduos presentes tanto no campo, como nas áreas industriais apresentam grande volume de descarte e baixa aplicação. A conversão termoquímica por pirólise é uma das alternativas utilizadas para a valorização desse resíduo. Em busca de soluções alternativas, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de um subproduto da indústria cervejeira através da reação de pirólise, e aplicar a fração sólida obtida na remoção de efluentes contendo contaminantes emergentes. O tratamento destes contaminantes, como os clorofenóis, através do processo de adsorção é mais eficaz quando se utilizam biochars produzidos por rotas alternativas (utilização de resíduos sem custo e com grande disponibilidade), como por exemplo, o bagaço de malte. O bagaço de malte inicialmente foi pirolisado sob diferentes condições experimentais de temperatura e tempo de isoterma. Para tal, um planejamento fatorial do tipo 2k foi utilizado. A condição ótima experimental considerando o maior rendimento de biochar, associado a maior área superficial específica foi ativada e posteriormente os biochars foram utilizados para adsorção. As condições ótimas de pirólise resultaram na temperatura de 500 ºC e tempo de isoterma de 10 min. Nesta condição, os rendimentos de biochar e óleo pirolítico foram 29,7 e 33,89 %m m-1, respectivamente. O biochar apresentou caráter mesoporoso com área superficial específica de 6,5 m2 g–1 e o óleo pirolítico obtido é composto majoritariamente por compostos aromáticos oxigenados, sendo o ácido palmítico o produto com maior participação (27,3%). Posterior a etapa de investigação da reação de pirólise, produziram-se as ativações dos biochars, caracterizados como mesoporosos. A ativação física com (CO2) e química (ZnCl2), revelaram áreas superficiais de 161 m² g –1 e 545 m² g–1, respectivamente. Para ambos os biochars ativados, a adsorção do 2-clorofenol foi favorecida sob condições ácidas, com a maior capacidade de adsorção obtida para o biochar ativado com ZnCl2. A cinética e as isotermas foram representadas pelos modelos de pseudo-segunda ordem e Freundlich, respectivamente. A capacidade máxima de adsorção do biochar ativado com ZnCl2 foi de 150 mg g– 1. O processo foi espontâneo e endotérmico. A regeneração do biochar com ZnCl2 foi de 52,7 mg g–1, por 5 ciclos. O biochar ativado com ZnCl2 exibiu uma eficiência de 98% no tratamento de efluentes industriais contendo 2-clorofenol. Em resumo, este trabalho demonstrou que um resíduo disponível e problemático, o bagaço de malte, pode ser convertido simultaneamente em um biochar mesoporoso, em um óleo pirolítico rico em ácido palmítico e ainda em um biochar ativado com alto potencial de utilização para o tratamento de efluentes contendo 2-clorofenol.
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