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Título: Sistema piloto de adsorção de íons de metais em coluna (leito fixo) utilizando como adsorvente o pó da casca de coco verde
Título em inglês: Pilot Sistem of metal ions adsorption in column (fixed bed) using as sorbent green coconut shell powder
Autor(es): Raulino, Giselle Santiago Cabral
Orientador(es): Nascimento, Ronaldo Ferreira do
Palavras-chave: Engenharia sanitária
adsorção
Metais
Toxicologia
Saneamento
Data do documento: 12-Jan-2011
Citação: RAULINO, G. S. C. (2011)
Resumo: Os resíduos agroindustriais têm sido testados em pesquisas como adsorventes de metais tóxicos, em efluentes aquosos, devido ao seu baixo custo, alta disponibilidade e eficiência para essa finalidade. Nesse trabalho, utilizou-se o resíduo da indústria do coco, o pó da casca de coco verde, proveniente da EMBRAPA, como material adsorvedor dos íons metálicos cobre, níquel e zinco de soluções aquosas, em escala piloto. Primeiramente, foi feita a determinação granulométrica do material, sendo que cerca de 85% se encontrou na faixa de 10 a 60 mesh. Em seguida, foi verificada a influência do tratamento físico-químico na adsorção dos metais. Os dois tratamentos escolhidos foram com água e NaOH 0,1 mol.L-1, devido a alta capacidade de adsorção dos metais em estudo. Prosseguiu-se para os testes de coluna. Na otimização dos parâmetros operacionais, a vazão de 200 mL.min-1 e altura de leito 100 cm, foram escolhidas devido a praticidade, menor tempo de execução e facilidade de operação, além das elevadas capacidades de adsorção. O tempo de detenção hidráulica (TDH) resultante desses parâmetros foi de 15min. Após as otimizações dos parâmetros operacionais, foi investigada a influência do tratamento fora da coluna e na própria coluna. Foi observado que, de modo geral, a capacidade de adsorção do pó da casca de coco verde aumenta quando o material é submetido ao tratamento com NaOH 0,1 mol.L-1 na própria coluna em relação aos tratamentos com água fora e na coluna, e com NaOH fora da coluna. As capacidades de adsorção do sistema multielementar para o tratamento com NaOH na coluna foram de: 32,2 mg.g-1 para o cobre, 10,8 mg.g-1 para o níquel e 7,9 mg.g-1 para o zinco. Foi notado também que a solução resultante desse tratamento necessita de correção de pH e tratamento da DQO para descarte. A capacidade de adsorção aumentou quando se passou de um sistema multielementar para um sistema monoelementar, resultando em: 39,3 mg.g-1 para o cobre, 21,9 mg.g-1 para o níquel e 20,6 mg.g-1 para o zinco. A dessorção utilizando como eluente HNO3 0,5 mol.L-1 necessitou de aproximadamente 20 L para remover os metais adsorvidos no pó da casca de coco verde tratado.
Abstract: The agro-industrial residues have been used in research as adsorbents of toxic metals from aqueous effluents due to its low cost, high availability and efficiency for this purpose. In this study, residues from coconut shell industry was used, the coconut husk, from EMBRAPA, as adsorbent material of copper, nickel and zinc from aqueous solutions on a pilot scale. First, was made the determination of particle size material, showing that about 85% was found in the range of 10 to 60mesh. Then, the effects of physical and chemical treatment on the metals adsorption. The two treatments selected was NaOH 0.1 mol.L-1 and water, because there was an increase in the adsorption capacity. Then, was proceeded the column tests. In the optimization of operating parameters, the flow of 200mL.min-1 and bed height 100 cm, were chosen because of convenience, shorter execution time and ease of operation, and high adsorption capacities. The resulting TDH of parameters was 15min. After the optimization of operating parameters, we investigated the influence of treatment outside and inside the column. It was observed that, in general, the adsorption capacity increased when the material is subjected to treatment with 0.1 M NaOH inside the column in relation to water treatments in and ouside the column and NaOH outside the column. The adsorption capacity of multielement system for the treatment with NaOH in the column were: 32.2 mg.g-1 for copper, 10.86 mg.g-1 for nickel and 7.97 mg.g-1 for zinc. It was also seen that the solution resulting from this treatment requires correction of pH and COD treatment for disposal. The adsorption capacity increased for monoelementar system in comparison with a multielement system, resulting in: 39.37 mg.g-1 for copper, 21.9 mg.g-1 for nickel and 20.6 mg. g-1 for zinc. The desorption using HNO3 0.5 mol.L-1- as eluent needed about 20 L to remove the metals adsorbed on the shell powder coconut treated.
Descrição: RAULINO, G. S. C. Sistema piloto de adsorção de íons de metais em coluna (leito fixo) utilizando como adsorvente o pó da casca de coco verde. 2011. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16771
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