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Camila Costa de AmorimAntonio Teixeira de MatosLeyser Rodrigues OliveiraVitor Jorge Pais VilarPaulo Ricardo Frade2019-08-13T01:36:46Z2019-08-13T01:36:46Z2015-02-27http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WMGFRQuando um problema de contaminação no solo ou nas águas subterrâneas é identificado, ações de remediação devem ser cuidadosamente investigadas e aplicadas. Dentre essas, a técnica de barreiras reativas permeáveis (BRPs) consiste na introdução de material reativo no solo de forma perpendicular a movimentação das águas subterrâneas, objetivando a reação desse material com contaminantes presentes na água subterrânea e levando a retenção ou transformação destes em espécies menos prejudiciais. Este trabalho propõe o uso de resíduos siderúrgicos ricos em ferro, visando a obtenção de materiais alternativos, tais como a lama grossa (LGA) e fina de aciaria (LFA) para a remoção de Cr(VI), por meio de reações de oxirredução, nas quais o ferro presente no resíduo doa elétrons para a redução dos contaminantes. Realizaram-se ensaios de batelada, onde doses da LFA e LGA foram adicionadas em suspensão em volumes conhecidos da solução de K2Cr2O7 com uma concentração de 50 mg.L-1. Os resultados dos ensaios mostraram que a utilização da LFA e LGA na proporção de 10 g.L-1, sem nenhum ajuste, podem reduzir aproximadamente 50% de Cr(VI) na solução. Todavia, ao se promover a redução do pH da solução para 5,0 essa eficiência aumentou para 58%, observando que a atividade de redução do Cr(VI) é completamente restaurada, indicando que o pH afeta fortemente a atividade do composto e a cinética da reação. Após avaliada a sua eficiência, foram realizados ensaios em coluna, utilizando a LGA, a qual se mostrou eficiente na redução do Cr(VI) e possui granulometria favorável ao experimento. O meio reativo (70% LGA + 30% areia) proporcionou a obtenção de uma remoção de 100 % até 12,2 volume de poros (VP) percolado. Para cada 1 grama de LGA foi possível remover 0,213 mg de Cr(VI). O reator de bancada, o qual foi desenvolvido a fim de simular condições reais de implantação de uma BRP, proporcionou uma eficiência de 100% durante 19 dias, tendo essa eficiência sido reduzida para 95%, após 71 dias. A presença de óxidos de ferro e manganês no solo utilizado na montagem do reator de bancada, como foi visto nas análises de caracterização química, pode ter influenciado na atenuação natural do cromo através de reações de complexação formando complexos de Cr, Fe e Mn, e óxi-hidróxidos desses metais que precipitam no solo. O uso da lama de aciaria, como meio reativo de barreiras permeáveis, apresenta-se como uma inovação tecnológica que permite tanto a reutilização de um resíduo, que atualmente é pouco aproveitado, quanto a descontaminação de águas subterrâneas.When soil or groundwater contaminations are identified, remedial action should be carefully investigated and implemented. Among these, permeable reactive barriers (PRB) technique is an interesting option. This technique consists on introducing reactive materials into the ground, perpendicularly to groundwater flow direction, aiming at the reaction of this material with contaminants present in groundwater and leading to their retention and/or transformation into less harmful species. This work proposes the use of steel waste, which is rich in iron, in order to obtain alternative materials for hexavalent chromium removal. Residues such as Basic Oxygen Furnace Coarse sludge (BOFCS) and the Basic Oxygen Furnace Fine Sludge (BOFFS), reduce contaminants through redox reactions, in which the present iron residue donates electrons to the contaminant. Firstly, batch tests were held, where fine and coarse sludge doses were added in suspension in known volumes of K2Cr2O7 solution in a concentration of 50 mg.L-1. Test results showed that the use of coarse sludge and fine sludge at a ratio equals 10 g.L-1, with no adjustments, can reduce up to 50% of hexavalent chromium present in the solution. However, when pH was reduced to 5.0 the efficiency increased to 58%. This indicates that Cr(VI) reducing activity was completely restored and that the pH strongly affects compounds activity and the reaction kinetics. After efficiency evaluation, column tests were performed, using coarse sludge only, which proved to be effective in Cr(VI) reduction and showed a favorable granulometry for the experiment. The reactive media (70% LGA + 30% sand) has achieved 100% removal, up to 12.2 percolated pore volumes (PV). It was possible to remove 0.213 mg of Cr(VI) for each coarse sludge gram. The bench reactor, which was developed in order to simulate real conditions of BRP implementation, has provided 100% removal efficiency for the first 19 days, which reduced to 95% after 71 days. The presence of iron and manganese oxides in the soil used in the assembly of the bench reactor, as shown by the chemical characterization analyzes, may have influenced chromium natural attenuation through reactions which form Cr, Fe and Mn complexes, and oxy-hydroxides of these metals, which precipitate in the soil. The use of BOF sludge as a permeable barrier reactive media, was proved to be a technological innovation which allows for both: waste reuse, which is currently hardly tapped and groundwater decontamination.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGSaneamentoBarreira reativa permeávelCromo hexavalenteÁguas subterrâneasLama de aciariaUtilização da lama de aciaria em um sistema de barreiras reativas permeáveis para remoção de cr(vi) de águas subterrâneasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_paulo_ricardo_frade.pdfapplication/pdf3328971https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9WMGFR/1/disserta__o_paulo_ricardo_frade.pdf52b91a0a790d325868a0ae74c1d837e3MD51TEXTdisserta__o_paulo_ricardo_frade.pdf.txtdisserta__o_paulo_ricardo_frade.pdf.txtExtracted texttext/plain194726https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9WMGFR/2/disserta__o_paulo_ricardo_frade.pdf.txt1daa0b97ea2d1181cb6a6331dfdeb31eMD521843/BUBD-9WMGFR2019-11-14 20:38:39.808oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9WMGFRRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T23:38:39Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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