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Remoção de poluentes de águas residuais usando resíduos da indústria alimentar

Author(s): Abreu, Daniela Alexandra Torrão de

Date: 2017

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/8607

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa

Subject(s): adsorção; adsorventes de baixo custo; metais; corantes; adsorption; low-cost adsorbents; metals; dyes


Description

A água é um bem essencial para a vida, sendo necessário tratá-la de modo a remover poluentes. A adsorção tem sido aplicada para remover metais e corantes de águas residuais industriais (ARI). O adsorvente mais utilizado é o carvão ativado (CA), que apresenta algumas desvantagens, como o custo elevado e problemas de regeneração. Assim foram realizados estudos de adsorção de metais e corantes de ARI, com a aplicação de carvões provenientes de resíduos alimentares, tais como cascas de frutas e frutos secos. Apesar de nos últimos anos terem aumentado os estudos sobre este tema é necessário continuar a estudar as especificidades de forma a aumentar a capacidade de remoção e avaliar a qualidade e quantidade de resíduos para a produção de adsorventes de baixo custo, contribuindo para a gestão sustentável dos resíduos e águas. O presente estudo tem como objetivo estudar a adsorção de cobre, crómio e azul mordante 9 de ARI, com adsorventes preparados a partir de cascas de frutos secos e frutas, como por exemplo cascas de amêndoa, amendoim, banana, laranja e noz. Na preparação dos adsorventes foram aplicados diversos pré-tratamentos: lavagem, secagem, trituração e carbonização. Aos resultados obtidos nos ensaios de adsorção foram aplicadas diversas isotérmicas: Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich, tendo-se verificado que a que melhor descreve os resultados é a de Langmuir para os metais e a para o corante é a de Dubinin-Radushkevich. Os adsorventes mais eficazes são as cascas de amendoim para o cobre e as cascas de laranja para o crómio, mas com resultados inferiores aos obtidos com CA. Desta forma não é possível assumir que os adsorventes de baixo custo são uma alternativa viável ao CA. No entanto, os pré-tratamentos aplicados a estes adsorventes podem ser otimizados de forma a garantir melhores capacidades de remoção.

Water is essential for life and therefore it is necessary to remove the pollutants by treatment. Adsorption has been applied to remove metals and dyes from industrial wastewater (IWW). The most widely used adsorbent is activated carbon (AC), which has some disadvantages, namely high cost and regeneration problems. Therefore, several adsorption studies of metals and dyes from IWW were carried out with the application of AC produce from food wastes such as fruit and nuts shells. Although the increase of studies concerning this issue, it is necessary to continue studying the specificities in order to increase the removal capacity and to evaluate the waste quality and quantity to produce low cost adsorbents. This fact contributes to waste and waters sustainable management. The aim of the present work is to study copper, chromium and blue mordant 9 adsorptions from IWW, with adsorbents prepared from fruit and nuts shells, such as almond, peanut, banana, orange and walnut. In the preparation of the low-cost adsorbents several pre-treatments were applied: washing, drying, crushing and carbonization. To the adsorption results assay, several isotherms were applied: Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich. The isotherm that best describes the result for metals is the Langmuir and for dye is the Dubinin-Radushkevich isotherms. The most effective adsorbents are the peanut shells for copper and the orange shells for chromium, but with lower results than those obtained with AC. Therefore, it is not possible to assume that low cost adsorbents are a viable alternative to AC. However, the pre-treatments applied to these adsorbents can be optimized to ensure better removal capacities.

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica – Ramo de Processos Químicos

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Santos, Maria Teresa Loureiro dos; Melo, Ana Maria Garcia Henriques Barreiros Joanaz de
Contributor(s) Abreu, Daniela Alexandra Torrão de
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