Utilização de resíduo de polimento de porcelanato para remoção de cobre e zinco de escorrências rodoviárias

• Autor(a) principal: Ribeiro, Sérgio José de Oliveira
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/5131
• topic: Águas de Escorrência de Estradas; Metais Pesados; Porcelanato; Resíduo; Sorção; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

A indústria de polimento do porcelanato produz grandes quantidades de resíduos a nível mundial, que, na generalidade, são colocados em aterro sanitário ou até descarregados no solo e água, podendo levar ao surgimento de impactos ambientais significativos. A sua reutilização pode constituir uma forma de minimizar o impacto ambiental e até de reduzir os custos que as empresas têm com a sua eliminação. As escorrências rodoviárias contêm vários poluentes, entre eles metais pesados, que, se descarregados no ambiente, podem também causar impactos ambientais na água e no solo e nos seus usos. Quando estes efluentes são recolhidos, normalmente são retidos e tratados em bacias de detenção, retenção e infiltração ou em valas e leitos com vegetação. Em qualquer dos casos, é muitas vezes utilizado um meio de enchimento reativo para a remoção de metais pesados e micropoluentes. Neste estudo, avaliou-se o potencial do resíduo de porcelanato para a remoção dos metais pesados cobre e zinco, comuns nas escorrências rodoviárias, para poder ser reutilizado como material adsorvente em estruturas de armazenamento e tratamento de escorrências rodoviárias. Os resultados da caracterização do material indicam que tem propriedades reativas que podem atrair, em fase aquosa, catiões para a sua superfície, podendo estes ser removidos por sorção. Pode existir atividade pozolânica no material, que terá de ser comprovada com outro tipo de análises. Os ensaios experimentais realizados em batch com efluentes sintéticos de cobre e zinco, para um tempo de contato de 24 horas, mostraram que o resíduo pode remover cobre em zinco em quantidades significativas, em cerca de 2 horas de contato, tendo sido mais eficiente na remoção de cobre. A eficiência de remoção foi muito elevada para o cobre, para as concentrações mais baixas e a quantidade de resíduo mais pequena. A remoção de cobre terá sido essencialmente devido a mecanismos de adsorção eletrostática e permuta iónica, porque os valores de pH (5,5 a 7,5), mais baixos que os observados nos ensaios com zinco, favorecem aqueles mecanismos. Os valores máximos foram obtidos para uma quantidade de resíduo de 5g, tendo-se cifrado em 0,36 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,54 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,62 mg/g (Ci = 30 mg/l). Os ensaios de zinco realizaram-se a uma faixa de pH mais elevada (6,2 a 7,4), tendo a sua remoção ocorrido essencialmente por adsorção eletrostática e complexação e precipitação na forma de hidróxidos. Os valores máximos foram obtidos para uma quantidade de resíduo de 5g, tendo-se cifrado em 0,25 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,28 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,22 mg/g (Ci = 30 mg/l). O modelo de pseudo-primeira ordem explica adequadamente a cinética de sorção para os dois metais. Quando o estado de equilíbrio de sorção foi atingido, a remoção de cobre foi melhor explicada pelo modelo de isotérmicas de Freundlich, para as massas de 5g e 20g, e pelo de Langmuir para a massa de 10g. O modelo de Langmuir explicou melhor a remoção de zinco. Os resultados mostram que o resíduo poderia ser utilizado para a remoção de ambos os metais, podendo constituir uma alternativa aos adsorventes utilizados atualmente nas estruturas de armazenamento e tratamento de escorrências rodoviária, além de se reduzir a sua deposição no ambiente.