Utilização de resíduo de polimento de porcelanato para a remoção de Chumbo, Crómio e Níquel
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/7911 |
Resumo: | Os resíduos de polimento de porcelanato constituem um foco de poluição, em especial em locais onde ainda são depositados no solo e água, sem controlo adequado. Vários tipos de efluentes líquidos (águas residuais urbanas e industriais, escorrências agrícolas e rodoviárias e lixiviados de aterros sanitários) contêm metais pesados, que constituem risco para a saúde pública e o ambiente quando descarregados no solo e água. Esta dissertação pretendeu avaliar o potencial dos resíduos de porcelanato para a remoção de crómio, níquel e chumbo, três metais pesados que podem estar presentes em elevadas concentrações naqueles efluentes. Foram realizados ensaios laboratoriais em modo descontinuo, para um tempo máximo de contacto de 24h, com 5g, 10g e 20g de resíduo e concentrações de metais de 10 mg/l, 20 mg/l e 30 mg/l. Os resultados mostram que o resíduo remove entre 72,7% e 82,4% de cobre, entre 50,5% e 72,5% de níquel e entre 13,1% e 24,3% de crómio, i.e., o resíduo é adequado para a remoção de níquel e chumbo. A remoção quer de chumbo terá ocorrido em simultâneo por mecanismos de adsorção eletrostática, permuta iónica e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, enquanto a remoção de níquel e de crómio terá decorrido por adsorção eletrostática e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, tendo em atenção a variação pH detetada nos ensaios. As taxas de sorção máximas foram obtidas para uma quantidade de resíduo de 5g, tendo-se cifrado em 0,34 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,6 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,84 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o chumbo, de 0,36 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,55 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,58 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o níquel, e de 0,09 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,1 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,18 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o crómio. O modelo de pseudo-primeira ordem explica adequadamente a cinética de sorção para a remoção de chumbo e níquel. Quando o estado de equilíbrio de sorção foi atingido, a remoção destes metais foi melhor explicada pelo modelo de isotérmicas de Langmuir. A remoção de crómio não é explicada por nenhum dos modelos cinéticos, ou de isotérmicas, utilizado. Assim, os resultados mostram que o resíduo de polimento de porcelanato pode ser utilizado para a remoção de chumbo e níquel, podendo constituir uma alternativa aos adsorventes utilizados atualmente na eliminação daqueles metais de efluentes líquidos. |
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Foram realizados ensaios laboratoriais em modo descontinuo, para um tempo máximo de contacto de 24h, com 5g, 10g e 20g de resíduo e concentrações de metais de 10 mg/l, 20 mg/l e 30 mg/l. Os resultados mostram que o resíduo remove entre 72,7% e 82,4% de cobre, entre 50,5% e 72,5% de níquel e entre 13,1% e 24,3% de crómio, i.e., o resíduo é adequado para a remoção de níquel e chumbo. A remoção quer de chumbo terá ocorrido em simultâneo por mecanismos de adsorção eletrostática, permuta iónica e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, enquanto a remoção de níquel e de crómio terá decorrido por adsorção eletrostática e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, tendo em atenção a variação pH detetada nos ensaios. As taxas de sorção máximas foram obtidas para uma quantidade de resíduo de 5g, tendo-se cifrado em 0,34 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,6 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,84 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o chumbo, de 0,36 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,55 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,58 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o níquel, e de 0,09 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,1 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,18 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o crómio. O modelo de pseudo-primeira ordem explica adequadamente a cinética de sorção para a remoção de chumbo e níquel. Quando o estado de equilíbrio de sorção foi atingido, a remoção destes metais foi melhor explicada pelo modelo de isotérmicas de Langmuir. A remoção de crómio não é explicada por nenhum dos modelos cinéticos, ou de isotérmicas, utilizado. Assim, os resultados mostram que o resíduo de polimento de porcelanato pode ser utilizado para a remoção de chumbo e níquel, podendo constituir uma alternativa aos adsorventes utilizados atualmente na eliminação daqueles metais de efluentes líquidos.Porcelain polishing residues are a source of pollution, especially when they are still disposed off in the soil and water, without adequate control. Various types of liquid effluents (urban and industrial wastewaters, agricultural and road runoffs and leachate from landfills) contain heavy metals which pose a risk to public health and the environment, when discharged into soil and water. This dissertation aimed to evaluate the potential of the porcelain residue for the removal of chromium, nickel and lead, three heavy metals that may be present in high concentrations in liquid effluents. Laboratory tests were performed in a discontinuous reactor system for a maximum contact time of 24 hours with 5g, 10g and 20g of residue and metal concentrations of 10 mg/l, 20 mg/l and 30 mg/l. The results show that the residue removes between 72.7% and 82.4% of copper, between 50.5% and 72.5% of nickel and between 13.1% and 24.3% of chromium, i.e. the residue is suitable for the removal of nickel and lead. The removal of lead occurred simultaneously mechanisms of electrostatic adsorption, ion exchange and complexation and precipitation in the form of hydroxides, while the removal of nickel and chromium occurred by electrostatic adsorption and complexation and precipitation in the form of hydroxides , or taking into account the pH variation detected in the tests, the maximum sorption rates were obtained for a residual amount of 5 g and were: 0.34 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0.6 mg/g (Ci = 20 mg/l) and 0.85 mg/g (Ci = 30 mg/l) for lead, 0.36 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0.55 mg/g (Ci = 20 mg/l), 0.1 mg/g (Ci = 20 mg/l) for nickel, and 0.09 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0.1 mg/g (Ci = 20 mg/l) and 0.18 mg/g (Ci = 30 mg/l)for chromium. The pseudo-first order model adequately explains the sorption kinetics for the removal of lead and nickel. When the sorption equilibrium state was reached, the removal of these metals was best explained by the Langmuir isothermal model. The removal of chromium could not be explained by any of the kinetic or isothermal models used. Thus, the results show that the porcelain polishing residue can be used for the removal of lead and nickel, and may be an alternative to the adsorbents currently used for the treatment of such liquid effluents.Albuquerque, António João Carvalho deScalize, Paulo SérgiouBibliorumNeves, Alexandre Luís Ferro das2019-12-17T17:00:12Z2017-6-262017-07-262017-07-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/7911TID:202340597porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:47:33Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/7911Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:48:21.913991Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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Os resíduos de polimento de porcelanato constituem um foco de poluição, em especial em locais onde ainda são depositados no solo e água, sem controlo adequado. Vários tipos de efluentes líquidos (águas residuais urbanas e industriais, escorrências agrícolas e rodoviárias e lixiviados de aterros sanitários) contêm metais pesados, que constituem risco para a saúde pública e o ambiente quando descarregados no solo e água. Esta dissertação pretendeu avaliar o potencial dos resíduos de porcelanato para a remoção de crómio, níquel e chumbo, três metais pesados que podem estar presentes em elevadas concentrações naqueles efluentes. Foram realizados ensaios laboratoriais em modo descontinuo, para um tempo máximo de contacto de 24h, com 5g, 10g e 20g de resíduo e concentrações de metais de 10 mg/l, 20 mg/l e 30 mg/l. Os resultados mostram que o resíduo remove entre 72,7% e 82,4% de cobre, entre 50,5% e 72,5% de níquel e entre 13,1% e 24,3% de crómio, i.e., o resíduo é adequado para a remoção de níquel e chumbo. A remoção quer de chumbo terá ocorrido em simultâneo por mecanismos de adsorção eletrostática, permuta iónica e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, enquanto a remoção de níquel e de crómio terá decorrido por adsorção eletrostática e complexação e precipitação na forma de hidróxidos, tendo em atenção a variação pH detetada nos ensaios. As taxas de sorção máximas foram obtidas para uma quantidade de resíduo de 5g, tendo-se cifrado em 0,34 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,6 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,84 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o chumbo, de 0,36 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,55 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,58 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o níquel, e de 0,09 mg/g (Ci = 10 mg/l), 0,1 mg/g (Ci = 20 mg/l) e 0,18 mg/g (Ci = 30 mg/l), para o crómio. O modelo de pseudo-primeira ordem explica adequadamente a cinética de sorção para a remoção de chumbo e níquel. Quando o estado de equilíbrio de sorção foi atingido, a remoção destes metais foi melhor explicada pelo modelo de isotérmicas de Langmuir. A remoção de crómio não é explicada por nenhum dos modelos cinéticos, ou de isotérmicas, utilizado. Assim, os resultados mostram que o resíduo de polimento de porcelanato pode ser utilizado para a remoção de chumbo e níquel, podendo constituir uma alternativa aos adsorventes utilizados atualmente na eliminação daqueles metais de efluentes líquidos. |
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