Remoção de arsênio de solução aquosa por adsorção em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de ferro.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Eloísa Stéphanie da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12086
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Silva, Eloísa Stéphanie daLeão, Versiane AlbisMello, Jaime Wilson Vargas deSicupira, Dalila ChavesLeão, Versiane AlbisGurgel, Leandro Vinícius Alves2020-04-23T15:08:19Z2020-04-23T15:08:19Z2020SILVA, Eloísa Stéphanie da. Remoção de arsênio de solução aquosa por adsorção em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de ferro. 2020. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12086Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.Um dos principais problemas ambientais na atualidade é a contaminação de recursos hídricos e solos por elementos tóxicos, como o arsênio. Este elemento tem origem em diversas atividades industriais, minerárias e também tem sua ocorrência natural, uma vez que compõe a estrutura de cerca de 200 minerais. As tecnologias empregadas para a remoção de arsênio de água são diversas, contudo, devido ao custo e pela necessidade de disposição da lama química tóxica gerada em processos convencionais, algumas tecnologias emergentes têm se destacado. Entre os processos emergentes destaca-se a biossorção empregando diversos resíduos agrícolas, tratados quimicamente ou in natura, particularmente aplicada com eficiência em efluente com baixa concentração de arsênio. Visando otimizar o processo de adsorção do As em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de Fe foi realizado um planejamento fatorial com dois fatores: (i) concentração de ferro durante a impregnação e (ii) tempo de impregnação. Além de determinar os parâmetros que mais afetam a adsorção buscou-se obter as melhores condições para serem aplicadas na impregnação. Nos estudos de cinética, em batelada, os dados experimentais obtidos melhor se ajustaram ao modelo de pseudo segunda ordem, alcançando o equilíbrio em 2 horas. Constatou-se que o material teve sua eficiência comprometida para velocidades de agitação superiores a 450 min-1 . A energia de ativação do processo de adsorção foi de 39,35±6,99 kJ/mol. Os dados de equilíbrio se ajustaram muito bem à isoterma de Langmuir, com capacidade máxima de adsorção de 40 mg/g, 35 mg/g e 41 mg/g a 25°C, 35°C e 50°C, respectivamente. O processo de adsorção de arsênio foi espontâneo na condição padrão e entropicamente dirigido, pois a contribuição entrópica foi superior à entálpica. Com esta pesquisa foi constatado o potencial do reaproveitamento de sabugo de milho, um resíduo agrícola expressivo no Brasil. Após impregnado com hidróxidos de ferro esse material pode ser aplicado com eficiência na remoção de arsênio de efluentes. A tecnologia foi adequada, não apenas para o cumprimento do padrão brasileiro de lançamento de efluentes, de 0,5 mg/L (CONAMA 430/2011), mas também para manter as concentrações de As abaixo do valor máximo permitido para águas destinadas a consumo humano estabelecido pela OMS (10 µg/L).Nowadays, one of the main environmental problems is the contamination of water resources and soils by toxic elements, such as arsenic. Such element comes from various industrial activities, mining and also from natural resources, as it composes the structure of about 200 minerals. There are many technologies that have been employed for the removal of As from water; however, due to the cost and the need to dispose off the toxic chemical sludge generated in conventional processes, some emerging technologies have been highlighted. Among the emerging processes, stands out biosorption employing various agricultural wastes, chemically treated or in natura, which has been efficiently applied in treatment of effluent with low As concentration. Aiming to optimize the adsorption process of arsenic on corn cob impregnated with iron hydroxides, an experiment was performed with two factors: (i) iron concentration during impregnation process and (ii) impregnation time. In adition to determining the parameters that most affect the adsorption, we sought to obtain the best conditions to be applied in the impregnation. Experimental data from the batch kinetic studies better fitted to the pseudosecond order model, reaching the adsorption equilibrium in 2 hours. It was found that the material had its efficiency compromised for agitation above 450 min-1 . The activation energy of the adsorption process was 39,35±6,99 kJ/mol. The equilibrium experimental data fitted well to the Langmuir isotherm model, with maximum adsorption capacity of 40 mg/g, 35 mg/g and 41 mg/g at 25°C, 35°C and 50°C, respectively. The arsenic adsorption process was spontaneous in the standard condition and entropically driven, because the entropic contribution was higher than the enthalpic contribution. This research showed the potential for reutilization of corn cob, an expressive agricultural waste in Brazil. After impregnated with iron hydroxides, this material can efficiently be applied for removal of As from effluents. The technology was suitable, not only to comply with the Brazilian standard for effluents discharge, of 0.5 mg/L (CONAMA 430/2011), but also to keep the As concentration below the maximum value allowed for quality of water intended for human consumption, as established by the WHO (10 µg/L).Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 06/04/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessArsênio - remoçãoMilho - espigaEfluentes - tratamentoBiossorçãoRemoção de arsênio de solução aquosa por adsorção em sabugo de milho impregnado com hidróxidos de ferro.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12086/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12086/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12086/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12086/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_RemoçãoArsênioSolução.pdfDISSERTAÇÃO_RemoçãoArsênioSolução.pdfapplication/pdf1722053http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12086/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_Remo%c3%a7%c3%a3oArs%c3%aanioSolu%c3%a7%c3%a3o.pdf0b296fbaeaa2f2803d05b8f1e5b2754cMD51123456789/120862020-04-23 11:08:19.531oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332020-04-23T15:08:19Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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