Tratamento terciário do efluente do polo têxtil de Caruaru–PE com o uso do lodo galvânico
O descarte inadequado dos efluentes têxteis em corpos hídricos que abrangem regiões do Polo têxtil do Agreste de Pernambuco vem se agravando principalmente devido a presença de corantes. O uso dos processos de coagulação, floculação e adsorção e sua eficácia na remoção do corante proporcionaram o in...
Main Author: | BAPTISTTELLA, Ana Maria Salgueiro |
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Other Authors: | MOTTA SOBRINHO, Maurício Alves da |
Format: | masterThesis |
Language: | por |
Published: |
Universidade Federal de Pernambuco
2019
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Subjects: | |
Online Access: |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29788 |
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ir-123456789-297882019-03-20T05:05:48Z Tratamento terciário do efluente do polo têxtil de Caruaru–PE com o uso do lodo galvânico BAPTISTTELLA, Ana Maria Salgueiro MOTTA SOBRINHO, Maurício Alves da MADEIRA, Vivian Stumpf http://lattes.cnpq.br/0721803648008195 http://lattes.cnpq.br/3644581240048018 Engenharia Química Corante azul brilhante Efluente têxtil Lodo galvânico Resíduo industrial O descarte inadequado dos efluentes têxteis em corpos hídricos que abrangem regiões do Polo têxtil do Agreste de Pernambuco vem se agravando principalmente devido a presença de corantes. O uso dos processos de coagulação, floculação e adsorção e sua eficácia na remoção do corante proporcionaram o interesse na aplicação de resíduos de baixo custo de forma a agregar tecnicamente e economicamente na gestão de resíduos industrias, como o caso do lodo galvânico. Neste trabalho, o lodo galvânico, com e sem tratamento térmico, foi aplicado no estudo da adsorção do corante sintético azul brilhante (NB 180) em solução aquosa e no tratamento do efluente têxtil industrial utilizando o processo de adsorção e coagulação/floculação. O lodo galvânico (LG - IN) foi preparado e calcinado nas temperaturas 250°C (LG - 250), 400°C (LG - 400) e 900°C (LG - 900). A caracterização dos materiais foi realizada por fluorescência de raios - X (FRX), análise termogravimétrica (TGA/DTA), difração de raios - X (DRX), área superficial especifica, porosidade e ponto de carga zero (pHpcz). A adsorção do corante NB 180, foi avaliada quanto ao pH inicial, a temperatura de preparação e concentração do adsorvente. A partir dos resultados, foram realizados ensaios cinéticos e de equilíbrio de adsorção. No tratamento do efluente têxtil a eficiência do processo de adsorção e coagulação/floculação foi avaliada quanto à remoção da turbidez e da cor. Foi constatado através do FRX e do TGA que a amostra LG - IN é composto por metais e apresentou 44% de perda de massa. A análise de DRX foi observado que a calcinação em 900°C modificou a fase cristalina do material. Além disso constatou que a calcinação promoveu a sinterização do material e o aumento do pHpcz. Em pH igual a 4, ocorreu a maior capacidade de adsorção sendo a amostra LG - 250 > LG - IN > LG - 900 > LG - 400. No estudo do efeito da temperatura de preparação do adsorvente demonstrou que a presença de íons (Ca²⁺) em solução e os óxidos / hidróxidos metálicos são os principais fatores responsáveis pela remoção da cor. Na dosagem de 2 g.L-¹, modelo cinético de pseudo segunda ordem melhor se ajustou aos dados experimentais para ambas as amostras com capacidade adsortiva de 34,4 mg.g-¹ (LG - IN) e 37,2 mg.g-¹ (LG - 250). Os dados de equilíbrio de adsorção demonstraram que o modelo de Freundlich melhor se ajusta aos dados experimentais da amostra LG - IN enquanto que para LG - 250 em baixa concentração do corante este modelo melhor representou os dados experimentais. Evidenciando que a remoção do corante para LG - 250 envolveu dois mecanismos principais: adsorção e precipitação química. A aplicação da amostra LG - IN em conjunto com Al₂(SO₄)₃ no processo de coagulação/floculação para o tratamento do efluente têxtil industrial promoveu a manutenção do pH perto da neutralidade favorecendo a atuação do coagulante obtendo taxas de remoção para turbidez e cor de 83% e 70%, respectivamente. Os resultados obtidos evidenciam que o lodo galvânico desempenha um papel eficiente na adsorção de corantes têxteis com uma possível aplicação no tratamento de efluentes têxteis. FACEPE The inadequate disposal of textile effluents in water bodies which covers regions of the textile pole on Agreste of Pernambuco is getting worse due to dyes presence. The use of the coagulation, flocculation, and adsorption processes, and their efficiency in the dye removal provides the interest of the application of low-cost residues in order to aggregate technically and economically to the management of the industrial waste, such as the galvanic sludge. In this work the galvanic sludge, with and without thermal treatment were evaluated on the study of the adsorption of the synthetic brilliant blue dye (NB 180) in an aqueous solution and the textile industry effluent treatment using adsorption, coagulation/flocculation processes. The galvanic sludge (LG - IN) was prepared and calcined at 250°C (LG - 250), 400°C (LG - 400) and 900°C (LG - 900). The samples characterization was performed by X - ray fluorescence techniques (XRF), thermogravimetric analysis (TGA/DTA), X - ray diffraction (XRD), specific surface area, porosity and point of zero charge (pHzcp). The adsorption of the NB 180 dye, were evaluated for initial pH, preparation temperature and adsorbent concentration. Kinetic and adsorption equilibrium assays were performed from the results. The galvanic sludge use on industrial textile effluent treatment was accomplished through batch tests to evaluate the efficiency of the adsorption and coagulation/flocculation process as the removal of turbidity and color. It was evidenced by the XRF and the TGA that the LG - IN sample is chemically composed of metals and demonstrates 44% of mass loss. The XRD analysis at 900°C changes the crystalline phase of the material. Furthermore, it was found that the calcination promoted the sintering of the material and the increase of the pHzcp. With pH equal to 4, the major adsorption capacity occurred for the sample LG - 250 > LG - IN > LG - 900 > LG - 400. The study of the preparation temperature of adsorbent demonstrates that the presence of ions (Ca2+) in solution and the oxides/metal hydroxides are the main factors responsible for the color removal. In the dosage of 2 g.L-¹, the kinetic model of pseudo second order was better adjusted to the experimental data with adsorptive capacity of 34.4 mg.g-¹ (LG - IN) and 37.2 mg.g-¹ (LG -250). The adsorption equilibrium data showed that the Freundlich model best fits the experimental data of the LG - IN sample while for LG - 250 in low concentration of dye this model better represented the experimental data. Evidence that the removal of the dye for LG - 250 involved two main mechanisms: adsorption and chemical precipitation. The application of the LG - IN sample together with Al₂(SO₄)₃ in the coagulation/flocculation process for the treatment of the industrial textile effluent promoted the maintenance of pH next to the neutrality favoring the coagulation action on the treatment reaching removal rates for turbidity and color of 83% e 70%, respectively. These results evidence that the galvanic sludge performs an efficient role in the textile dye adsorption with a application to the textile effluent treatment. 2019-03-19T22:24:02Z 2019-03-19T22:24:02Z 2018-02-15 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29788 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica |
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Engenharia Química Corante azul brilhante Efluente têxtil Lodo galvânico Resíduo industrial |
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O descarte inadequado dos efluentes têxteis em corpos hídricos que abrangem regiões do Polo têxtil do Agreste de Pernambuco vem se agravando principalmente devido a presença de corantes. O uso dos processos de coagulação, floculação e adsorção e sua eficácia na remoção do corante proporcionaram o interesse na aplicação de resíduos de baixo custo de forma a agregar tecnicamente e economicamente na gestão de resíduos industrias, como o caso do lodo galvânico. Neste trabalho, o lodo galvânico, com e sem tratamento térmico, foi aplicado no estudo da adsorção do corante sintético azul brilhante (NB 180) em solução aquosa e no tratamento do efluente têxtil industrial utilizando o processo de adsorção e coagulação/floculação. O lodo galvânico (LG - IN) foi preparado e calcinado nas temperaturas 250°C (LG - 250), 400°C (LG - 400) e 900°C (LG - 900). A caracterização dos materiais foi realizada por fluorescência de raios - X (FRX), análise termogravimétrica (TGA/DTA), difração de raios - X (DRX), área superficial especifica, porosidade e ponto de carga zero (pHpcz). A adsorção do corante NB 180, foi avaliada quanto ao pH inicial, a temperatura de preparação e concentração do adsorvente. A partir dos resultados, foram realizados ensaios cinéticos e de equilíbrio de adsorção. No tratamento do efluente têxtil a eficiência do processo de adsorção e coagulação/floculação foi avaliada quanto à remoção da turbidez e da cor. Foi constatado através do FRX e do TGA que a amostra LG - IN é composto por metais e apresentou 44% de perda de massa. A análise de DRX foi observado que a calcinação em 900°C modificou a fase cristalina do material. Além disso constatou que a calcinação promoveu a sinterização do material e o aumento do pHpcz. Em pH igual a 4, ocorreu a maior capacidade de adsorção sendo a amostra LG - 250 > LG - IN > LG - 900 > LG - 400. No estudo do efeito da temperatura de preparação do adsorvente demonstrou que a presença de íons (Ca²⁺) em solução e os óxidos / hidróxidos metálicos são os principais fatores responsáveis pela remoção da cor. Na dosagem de 2 g.L-¹, modelo cinético de pseudo segunda ordem melhor se ajustou aos dados experimentais para ambas as amostras com capacidade adsortiva de 34,4 mg.g-¹ (LG - IN) e 37,2 mg.g-¹ (LG - 250). Os dados de equilíbrio de adsorção demonstraram que o modelo de Freundlich melhor se ajusta aos dados experimentais da amostra LG - IN enquanto que para LG - 250 em baixa concentração do corante este modelo melhor representou os dados experimentais. Evidenciando que a remoção do corante para LG - 250 envolveu dois mecanismos principais: adsorção e precipitação química. A aplicação da amostra LG - IN em conjunto com Al₂(SO₄)₃ no processo de coagulação/floculação para o tratamento do efluente têxtil industrial promoveu a manutenção do pH perto da neutralidade favorecendo a atuação do coagulante obtendo taxas de remoção para turbidez e cor de 83% e 70%, respectivamente. Os resultados obtidos evidenciam que o lodo galvânico desempenha um papel eficiente na adsorção de corantes têxteis com uma possível aplicação no tratamento de efluentes têxteis. |
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