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Polimento de efluentes industriais através da adsorção com biochar proveniente de resíduos da vinificação

dc.creatorCarvalho, Fernando Lima
dc.date.accessioned2023-04-20T20:23:00Z
dc.date.available2023-04-20T20:23:00Z
dc.date.issued2023-02-10
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/28778
dc.description.abstractThe applicability of biochar in water treatment has been gaining interest due to its sustainability and low production cost. Thus, this work proposes the use of Biochar from Serra Gaúcha (BSG) as an adsorption element for zinc (Zn) and nickel (Ni) from industrial effluent. A load of metals present in this effluent originates essentially in the pretreatment and E-coat painting process of a metalworking company in the northwest of the state of Rio Grande do Sul – Brazil. The BSG adsorbent was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), and thermogravimetric analysis (TGA), techniques which showed the feasibility of using the adsorbent, such as the presence of irregular cavities, surface area and pore volume were determined by the BET and BJH method, adsorption capacity of cationic species and thermal stability. In batch tests, better performance was obtained at alkaline pH. Adsorption kinetics indicated that equilibrium was reached after approximately 60 minutes of adsorption. Both pseudo-first and pseudo-second-order kinetic models fit the experimental data satisfactorily. Adsorption isotherms showed linear behavior between concentration and adsorption capacity; therefore, Henry's model was chosen to represent the fit of the experimental data. [...]eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectBiocarvãopor
dc.subjectNíquelpor
dc.subjectZincopor
dc.subjectIsotermapor
dc.subjectCinéticapor
dc.subjectLeito fixopor
dc.subjectBiochareng
dc.subjectNickeleng
dc.subjectZinceng
dc.subjectFixed bedeng
dc.subjectKineticseng
dc.subjectIsothermeng
dc.titlePolimento de efluentes industriais através da adsorção com biochar proveniente de resíduos da vinificaçãopor
dc.title.alternativePolishing of industrial effluents through adsorption with biochar from vinification residueseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO uso do biochar no tratamento de água vem ganhando interesse devido a sua sustentabilidade e baixo custo de produção. Desse modo, esse trabalho propõe a utilização do Biochar proveniente da Serra Gaúcha (BSG) como elemento de adsorção de zinco (Zn) e níquel (Ni) de um efluente industrial. A carga de metais presentes nesse efluente é essencialmente originada no processo de pré-tratamento e pintura E-coat de uma empresa do ramo metalmecânico do noroeste do estado do Rio grande do Sul – Brasil. O adsorvente BSG foi caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raio-X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC), análise Termogravimétrica (TGA), técnicas as quais mostraram a viabilidade de utilização do adsorvente, como a presença de cavidades irregulares, a área de superfície e volume do poro foram determinadas pelo método de BET e BJH, capacidade de adsorção de espécies catiônicas e estabilidade térmica. Nos ensaios em batelada, obteve-se melhor desempenho em pH alcalino. A cinética de adsorção indicou que o equilíbrio foi atingido em aproximadamente 60 minutos de adsorção. Ambos os modelos cinéticos de pseudo primeira e de pseudo segunda ordem, se ajustaram aos dados experimentais de maneira satisfatória. As isotermas de adsorção apresentaram comportamento linear entre a concentração e a capacidade de adsorção; sendo assim, o modelo de Henry foi escolhido para representar o ajuste dos dados experimentais. Os valores de energia de Gibbs (−42 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙−¹ < ∆𝐺 0 < −27 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙−¹ ), de entropia (∆𝑆 0 = 0,26 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙−¹ 𝐾 −¹ ) e de entalpia (∆𝐻 0 = 42,43 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙−¹ ) indicaram que o processo é espontâneo e endotérmico, o que mostra que a remoção de níquel e de zinco é favorecida pelo aumento da temperatura de adsorção. Por fim, os ensaios em leito fixo para a adsorção do níquel encontraram condições ótimas uma altura de leito, concentração inicial de níquel e vazão. O adsorvente (BSG) se mostrou promissor para remoção dos metais, atendendo as condições da licença de operação da industria de 0,2 mg L-1 de níquel e 2,0 mg L-1 de zinco.por
dc.contributor.advisor1Dotto, Guilherme Luiz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5412544199323879por
dc.contributor.advisor-co1Ketzer, Felipe
dc.contributor.referee1Mallmann, Evandro Stoffels
dc.contributor.referee2Cadaval Junior, Tito Roberto Sant’Anna
dc.creator.LattesXpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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Dissertação de Mestrado
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