Polimento de efluentes industriais através da adsorção com biochar proveniente de resíduos da vinificação
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Data
2023-02-10Primeiro coorientador
Ketzer, Felipe
Primeiro membro da banca
Mallmann, Evandro Stoffels
Segundo membro da banca
Cadaval Junior, Tito Roberto Sant’Anna
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O 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.
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