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dc.creatorKlinger, Caroline
dc.date.accessioned2023-11-29T15:00:17Z
dc.date.available2023-11-29T15:00:17Z
dc.date.issued2023-10-25
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/30728
dc.description.abstractIn the present work heavy metals removal from real phosphate effluent, a stage of the industrial painting process, was investigated. As adsorbents, bentonite clay and soybean hulls without previous treatments were evaluated. Initially, the effluent was characterized regarding the initial concentration of metals and COD. The characterization of the adsorbents included BET, FTIR, XRD and pHPZC analyses. Afterwards, the influence of the variables adsorbent dosage (0.5, 1.0 and 5.0 g), pH (3 and 4) and temperature (25, 40 and 50°C) was evaluated, the equilibrium isotherms were constructed, the adsorption kinetics were studied and the definition of the mathematical models that best described the process was carried out. The initial metals concentration in the effluent was 953.85 mg/L (Zn), 818.6 mg/L (Ni) and 343.45 mg/L (Mn). The average Sauter diameter of the adsorbents was 63.5 μm and 0.2705 mm, the BET specific surface area was 180.8504 m²/g and 0.3063 m²/g, the pHPZC found was 3.65 and 6.43 for clay and soybean hulls, respectively. As for the influencing variables, the maximum removals were with 5 g/100 mL of adsorbent for both materials tested and the highest values achieved were with soybean hulls being 16.5% (Mn), 24.5% (Ni) and 28 .6% (Zn). Increasing the temperature only resulted in increased metal removal up to 40°C when using bentonite clay as an adsorbent. Similarly, the pH variation also only influenced the removal of metals from the clay. For both adsorbents, the equilibrium isotherms revealed endothermic behavior and the maximum adsorption capacities were 14.13 mg/g (Zn), 7.80 mg/g (Mn) and 3.12 mg/g (Ni) using soybean hulls and 12.68 mg/g (Zn), 4.35 mg/g (Mn) and 3.03 mg/g (Ni) for bentonite clay. Finally, the kinetic curves grew rapidly in the first minutes and a good fit to the pseudo-first order and pseudo-second order kinetic models was found. From the results obtained, it is possible to state that both adsorbents showed potential for adsorption of heavy metals, composing a low-cost complementary effluent treatment option.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.subjectZincopor
dc.subjectNíquelpor
dc.subjectManganêspor
dc.subjectEfluente realpor
dc.subjectZinceng
dc.subjectNickeleng
dc.subjectManganeseeng
dc.subjectReal effluenteng
dc.titleAdsorção de metais pesados de efluente de fosfatização industrial usando argila bentonita e casca de sojapor
dc.title.alternativeAdsorption of heavy metals from industrial phosphating effluent using bentonite clay and soybean hulleng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNo 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.por
dc.contributor.advisor1Castilhos, Fernanda de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4590978604104577por
dc.contributor.advisor-co1Dotto, Guilherme Luiz
dc.contributor.referee1Nunes, Isaac dos Santos
dc.contributor.referee2Peres, Enrique Chaves
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0566388090694608por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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