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Título: Adsorção de metais tóxicos em efluente aquoso usando pó da casca de coco verde tratado
Título em inglês: Adsorption of toxic metals in aqueous effluent using powder of green coconut husk treated
Autor(es): Sousa, Francisco Wagner de
Orientador(es): Nascimento, Ronaldo Ferreira do
Coorientador(es): Rosa, Morsyleide Freitas
Palavras-chave: Engenharia sanitária
Resíduos sólidos
Adsorção
Metais - Toxicologia
Data do documento: Abr-2007
Citação: SOUSA, F. W. de (2007)
Resumo: Os resíduos sólidos agroindustriais são bastante estudados devido a sua abundância e baixo custo para a recuperação de efluentes industriais utilizando processos de adsorção. Neste trabalho utilizou-se o pó da casca de coco verde como adsorvente para remoção de metais pesados de efluentes aquosos produzidos por indústrias de eletrodeposição localizadas em Juazeiro do Norte (Ceará-Brasil). Sistemas de adsorção em batelada e coluna foram estudados. Na primeira etapa deste trabalho foram investigados o tratamento químico, o efeito da granulometria, o efeito da concentração do adsorvente e o efeito do pH. Os resultados mostraram que o tratamento aplicado no pó da casca de coco verde com NaOH 0,1mol.L-/3h foi mais eficiente. Este material foi usado para o estudo de adsorção dos metais com as seguintes características: faixa de granulometria de 60-99 mesh, concentração de 40g/L e pH 5,0. O estudo de cinética indicou que o equilíbrio de adsorção multielementar foi atingido em 5 minutos (pH 5,0) e segue cinética de pseudo-segunda ordem. As capacidades máximas de adsorção observadas nos estudos de equilíbrio para um sistema multielementar foram: 7,89; 1,72; 3,24; 13,26 e 5,09 mg/g para Pb+2; Ni+2; Cd+2; Zn+2 e Cu+2, respectivamente. Na segunda etapa da pesquisa foram realizados experimentos para otimização das condições operacionais da coluna. Os resultados mostraram que uma velocidade de fluxo de 2mL/min e uma altura de 10cm do leito aumentaram o percentual de remoção para todos os metais tóxicos estudados. As curvas de ruptura investigadas para um sistema multielementar indicaram que a ordem das capacidades de adsorção foi a seguinte: Cu+2 > Pb+2 > Cd+2 > Zn+2 > Ni+2. A aplicabilidade dos estudos de coluna numa amostra real oriunda de empresas de galvanoplastia contendo: Ni+2, Zn+2 e Cu+2 mostraram que a remoção dos íons tóxicos aumenta quando o pH da solução é 5,0. A dessorção dos íons metálicos, retidos na coluna, foi eficiente usando HNO3 1,0mol.L- como eluente. Os ensaios de reciclagem da coluna mostraram que o adsorvente pode ser utilizado apenas num ciclo.
Abstract: The solid agroindustry residues are most studied, due its abundance and low cost for recovery of wastewater industry using process of adsorption. In this work was used the green coconut shell powder as adsorbent for the heavy metals removal from wastewater aqueous produced for electroplating industries localized in Juazeiro do Norte (Ceara-Brazil). Adsorption systems in batch and column were studied. In the first step of this work was investigated the chemical treatment, the particle size effect, adsorbent concentration and pH effect. The results showed that the treatment employed in the green coconut shell powder with NaOH 0.1mol.L-/3h was the most efficient. This material was used for the metals adsorption study with the following characteristic: particle size ranged 60-99 mesh, adsorbent concentration (40g/L) and pH 5.0. The kinetic study indicated that the adsorption equilibrium multielementary were achieved in 5 minutes (pH 5.0) and followed a pseudo-second order model. The maximum capacities of adsorption observed for the multielementary system were: 7.89; 1.72; 3.24; 13.26 and 5.09mg/g to Pb+2; Ni+2; Cd+2; Zn+2 and Cu+2, respectively. In the second step of the work were carried out experiments to otimization of the operational parameters of the column. The results showed that for a flow rate of 2mL/min and height bed of 10cm there is an increased on the metals removal. The breakthrough curves investigated to a system multi indicated that the order for column capacity was the follow: Cu+2 > Pb+2 >Cd+2 > Zn+2 > Ni+2. The parameters optimization of the column obtained with the synthetic effluents were applied in a real sample contained (Ni+2, Zn+2 and Cu+2) which showed that the toxic ions removal increased at pH 5.0. The desorption of the metals ions retained on the column was efficient using the HNO3 1,0mol.L- as eluent. The tests of recycling of the column showed that the adsorbent can be used only a cycle.
Descrição: SOUSA, F. W. de. Adsorção de metais tóxicos em efluente aquoso usando pó da casca de coco verde tratado. 2007. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil. Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2189
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