Adsorção de metais pesados de efluente de fosfatização industrial usando argila bentonita e casca de soja
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Date
2023-10-25Primeiro coorientador
Dotto, Guilherme Luiz
Primeiro membro da banca
Nunes, Isaac dos Santos
Segundo membro da banca
Peres, Enrique Chaves
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Show full item recordAbstract
No presente trabalho a remoção de metais pesados de efluente real de fosfatização, uma etapa do processo de pintura industrial, foi investigada. Como adsorventes foram avaliados argila bentonita e casca de soja sem tratamentos prévios. Inicialmente, o efluente foi caracterizado quanto à concentração inicial de metais e DQO. A caracterização dos adsorventes compreendeu as análises de BET, FTIR, DRX e pHPZC. Após, a influência das variáveis massa de adsorvente (0,5, 1,0 e 5,0 g), pH (3 e 4) e temperatura (25, 40 e 50°C) foi avaliada, as isotermas de equilíbrio foram construídas, a cinética da adsorção foi estudada e a definição dos modelos matemáticos que melhor descreveram o processo foi realizada. A concentração inicial de metais no efluente foi de 953,85 mg/L (Zn), 818,6 mg/L (Ni) e 343,45 mg/L (Mn). O diâmetro médio de Sauter dos adsorventes foi de 63,5 μm e 0,2705 mm, a área superficial específica BET foi de 180,8504 m²/g e 0,3063 m²/g, o pHPZC encontrado foi de 3,65 e 6,43 para a argila e casca de soja, respectivamente. Quanto às variáveis de influência, as remoções máximas foram com 5 g/100 mL de adsorvente para ambos os materiais testados e os maiores valores foram atingidos com casca de soja sendo 16,5% (Mn), 24,5% (Ni) e 28,6% (Zn). O aumento da temperatura somente resultou em aumento da remoção de metais até 40°C ao utilizar argila bentonita como adsorvente. De forma similar, a variação de pH também só influenciou na remoção de metais para a argila. Para ambos os adsorventes as isotermas de equilíbrio revelaram comportamento endotérmico e as capacidades máximas de adsorção foram 14,13 mg/g (Zn), 7,80 mg/g (Mn) e 3,12 mg/g (Ni) usando casca de soja e 12,68 mg/g (Zn), 4,35 mg/g (Mn) e 3,03 mg/g (Ni) para argila. Por fim, as curvas cinéticas tiveram de forma geral um crescimento rápido nos primeiros minutos e uma boa qualidade de ajuste aos modelos cinéticos de pseudo primeira ordem e pseudo segunda ordem foi encontrada. A partir dos resultados obtidos, é possível afirmar que ambos os adsorventes apresentaram potencial para adsorção de metais pesados, constituindo uma opção de tratamento de efluentes complementar de baixo custo.
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