Valorização de lamas de ETAR em adsorventes para tratamento de lixiviados de aterro
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/127529 |
Resumo: | Todos os anos são gerados resíduos e subprodutos em estações de tratamento de águas residuais, e o aumento da quantidade de lamas de ETAR é considerado um problema a nível global. Por outro lado, é também importante tratar os lixiviados de aterros sanitários adequadamente, para prevenção dos impactes ambientais negativos que estes podem causar. Neste contexto, este trabalho foca-se na valorização de lamas de ETAR em carvões ativados e na sua aplicação no tratamento de lixiviados de aterro sanitários, em particular na remoção de ácidos húmicos. Foram produzidos três carvões ativados a partir de lamas “natura” (DS) e três a partir de lamas desmineralizadas (DSD). Recorreu-se à ativação química (KOH e K2CO3) e física (CO2). Os carvões foram caracterizados através da análise elementar, teor de cinzas, TGA, caracterização textural e pHpzc. Foram realizadas as cinéticas e isotérmicas de adsorção de ácidos húmicos aos carvões que apresentaram as melhores capacidades de adsorção, nomeadamente DS-K2CO3 e DSD-K2CO3. O desempenho dos carvões produzidos foi comparado com o de um carvão comercial (BDH). Os carvões ativados com K2CO3 alcançaram capacidades de adsorção e eficiências de remoção de ácidos húmicos superiores às do carvão comercial. O carvão DSD-K2CO3 destacou-se por apresentar uma capacidade de adsorção máxima de 116 mg/g pelo modelo de Langmuir, enquanto o carvão comercial apresentou uma capacidade de 78,2 mg/g. Também se realizaram ensaios de adsorção com uma amostra de lixiviado de aterro sanitário e observou-se que os carvões DS-K2CO3 e BDH foram afetados pela matriz, diminuindo a sua capacidade de adsorção. No entanto, o carvão DSD-K2CO3 apresentou o mesmo desempenho relativamente ao lixiviado sintético. Em conclusão, este trabalho permitiu demonstrar que a valorização de lamas de ETAR em produtos de elevado desempenho no tratamento de lixiviados de aterros sanitários é possível. |
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Valorização de lamas de ETAR em adsorventes para tratamento de lixiviados de aterroÁcidos HúmicosAdsorçãoCarvão ativadoLamas de ETARLixiviado de aterro sanitárioDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia QuímicaTodos os anos são gerados resíduos e subprodutos em estações de tratamento de águas residuais, e o aumento da quantidade de lamas de ETAR é considerado um problema a nível global. Por outro lado, é também importante tratar os lixiviados de aterros sanitários adequadamente, para prevenção dos impactes ambientais negativos que estes podem causar. Neste contexto, este trabalho foca-se na valorização de lamas de ETAR em carvões ativados e na sua aplicação no tratamento de lixiviados de aterro sanitários, em particular na remoção de ácidos húmicos. Foram produzidos três carvões ativados a partir de lamas “natura” (DS) e três a partir de lamas desmineralizadas (DSD). Recorreu-se à ativação química (KOH e K2CO3) e física (CO2). Os carvões foram caracterizados através da análise elementar, teor de cinzas, TGA, caracterização textural e pHpzc. Foram realizadas as cinéticas e isotérmicas de adsorção de ácidos húmicos aos carvões que apresentaram as melhores capacidades de adsorção, nomeadamente DS-K2CO3 e DSD-K2CO3. O desempenho dos carvões produzidos foi comparado com o de um carvão comercial (BDH). Os carvões ativados com K2CO3 alcançaram capacidades de adsorção e eficiências de remoção de ácidos húmicos superiores às do carvão comercial. O carvão DSD-K2CO3 destacou-se por apresentar uma capacidade de adsorção máxima de 116 mg/g pelo modelo de Langmuir, enquanto o carvão comercial apresentou uma capacidade de 78,2 mg/g. Também se realizaram ensaios de adsorção com uma amostra de lixiviado de aterro sanitário e observou-se que os carvões DS-K2CO3 e BDH foram afetados pela matriz, diminuindo a sua capacidade de adsorção. No entanto, o carvão DSD-K2CO3 apresentou o mesmo desempenho relativamente ao lixiviado sintético. Em conclusão, este trabalho permitiu demonstrar que a valorização de lamas de ETAR em produtos de elevado desempenho no tratamento de lixiviados de aterros sanitários é possível.Waste and by-products are generated every year in wastewater treatment plants, and the increase in the amount of WWTP sludge is considered a global problem in the context of population growth and increasing wastewater sanitation. On the other hand, it is also important to treat landfill leachate in an appropriate way to prevent negative environmental impacts. Thus, this thesis is focused on the valorization of sewage sludge derived adsorbents, namely activated carbons, and their application for the treatment of landfill leachate, specifically in the removal of humic acids. In this work, six activated carbons were developed, three from “original” sludge (DS) and three from demineralized sludge (DSD), using chemical (KOH and K2CO3) and physical activation (CO2). The carbons were characterized by elemental analysis, ash content, TGA, textural characterization and pHpzc. The humic acids adsorption kinetics and isotherms were carried out on the carbons with the higher adsorption capacity, namely DS-K2CO3 and DSD-K2CO3. The performance of the carbons was compared to that of a commercial carbon, BDH. The carbons derived from K2CO3 activation achieved higher uptake capacities and removal efficiencies of humic acids than the commercial carbon. DSD-K2CO3 stood out presenting a maximum uptake capacity of 116 mg/g given by Langmuir model, while the commercial carbon presented an uptake capacity of 78,2 mg/g. Adsorption tests were also carried out with a real landfill leachate sample, and the DSD-K2CO3 showed the same uptake capacity than in the synthetic leachate (humic acid solution). However, the performance of DS-K2CO3 and BDH carbons were worst, being affected by the matrix of the real sample. In conclusion, this work demonstrated that the valorization of sewage sludges into high performance adsorbents to treat landfill leachates is possible.Bernardo, MariaMatos, InêsLapa, NunoRUNRocha, Mónica Maria Gallis2021-11-11T15:29:52Z2021-062021-06-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/127529porinfo: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:RCAAP2024-03-11T05:07:30Zoai:run.unl.pt:10362/127529Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:46:09.037078Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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