Preparação de materiais de carbono a partir de resíduos para a remoção de poluentes emergentes

• Autor(a) principal: Marques, David José Godinho Pinho Oliveira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/14902
• topic: Resíduo de wet white; Caroço de azeitona; Estilha de eucalipto; Carvão ativado; Adsorção; Ciprofloxacina; Wet white residues; Olive stones; Eucalyptus chips; Activated carbon; Adsorption; Ciprofloxacin

Resíduos industriais são despejados em aterro, existindo a possibilidade de contaminação de solos e águas subterrâneas. Este é o caso de resíduos da indústria do couro. Os resíduos de origem lenhosa têm como destino a produção de energia elétrica por combustão. Assim, este trabalho teve como objetivo a valorização de resíduos provenientes da produção de couro e de resíduos lenhosos, para a produção de carvões ativados. Os carvões ativados produzidos foram aplicados na remoção de um antibiótico por adsorção em fase líquida. Neste trabalho foram estudados a estilha de eucalipto, o caroço de azeitona e o resíduo wet white proveniente da indústria do couro como materiais precursores de carvão ativado. Os precursores foram caracterizados quanto aos teores de humidade, cinzas, voláteis e carbono fixo. A estilha de eucalipto foi pirolisada a 600ºC e ativada por ativação física com dióxido de carbono a 900ºC. O resíduo de wet white foi pirolisado a 800ºC, sendo que o carbonizado obtido foi impregnado com hidróxido de potássio na razão mássica de 1:1 e ativado quimicamente a 900ºC. O caroço de azeitona foi ativado do mesmo modo que o resíduo de wet white, no entanto, a impregnação foi efetuada com o precursor original. Os carvões foram caracterizados texturalmente. O melhor carvão foi obtido a partir do resíduo de wet white tendo uma área superficial específica de 1756 m2 /g. Analisou-se a química superficial dos carvões por espetroscopia de infravermelho e pelo método de Boehm. Também foi analisada a composição elementar de uma forma qualitativa por fluorescência de raios-X. Após caracterização, escolheu-se o carvão ativado com a maior área superficial específica (produzido a partir de resíduos de wet white) para testar a adsorção de ciprofloxacina a pH ácido e neutro. Utilizou-se também um carvão comercial (Norit ROW 0,8) para comparar o desempenho com o do carvão ativado preparado. Ajustaram-se os modelos de Langmuir e de Freundlich às isotérmicas de equilíbrio experimentais e observou-se que o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Langmuir. Por este modelo calculou-se a capacidade de adsorção de ciprofloxacina, tendo-se verificado que esta varia com o pH. A maior capacidade de adsorção (373,7 mg/g) foi obtida com o carvão preparado a partir do resíduo de wet white a pH 3. A partir dos materiais testados e dependendo do método de preparação produziram-se carvões ativados com áreas superficiais entre 720 e 1760 m2 /g. Os carvões produzidos podem ser utilizados como adsorventes na remoção de poluentes em fase líquida.