Desenvolvimento de bioadsorventes a partir da casca da munguba para adsorção de metais.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Deus Junior, Joemil Oliveira de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38748
Resumo: A água produzida é um efluente da indústria petrolífera que contém metais e apresenta caráter tóxico e cancerígeno. Assim, antes do descarte é necessário o tratamento correto desse efluente a fim de remover esses poluentes tão prejudiciais ao meio ambiente e a saúde humana. A adsorção é um método de tratamento de baixo custo, fácil instalação e operação, porém o uso do carvão ativado como adsorvente acarreta custos elevados para a operação. Uma alternativa economicamente viável é o uso de materiais naturais com baixo valor agregado, os bioadsorventes. Dessa forma, o presente trabalho buscou valorizar o resíduo proveniente da casca do fruto da munguba através da sua aplicação como potencial bioadsorvente para o tratamento da água produzida, avaliando a remoção de metais pesados como cobre, chumbo e cromo pelo método de adsorção em banho finito. O bioadsorvente utilizado foi a casca do fruto da Pachira aquatica Aubl, munguba. O material foi carbonizado para obtenção do carvão vegetal, e em seguida foi realizada sua caracterização (Análise imediata, MEV, FT-IR e TGA). Posteriormente, foram realizados os ensaios de adsorção para obtenção da eficiência de remoção dos metais, bem como as isotermas de adsorção. A partir da caracterização do bioadsorvente foi possível observar que o material possui eventos de perda de massa característicos de biomassas lignocelulósicas, assim como uma quantidade considerável de matéria inorgânica; o mesmo apresenta bandas de FT-IR que representam grupos orgânicos presentes na lignina, celulose e hemicelulose; a micrografia mostrou que sua superfície contém poros com diferentes diâmetros. Essas características são favoráveis para processo de adsorção, indicando que a utilização desse material é viável para tal processo. A confirmação da viabilidade foi realizada através dos testes de adsorção que mostraram que os metais foram completamente adsorvidos com 10 g/L de bioadsorvente em solução. A partir dos gráficos linearizados dos modelos de Lagmuir e Freundlich foi possível concluir que o modelo de Langmuir se ajustou melhor aos dados experimentais de todos os metais. Por fim, conclui-se que o bioadsorvente produzido a partir da casca da Pachira aquatica Aubl. tem ótimo desempenho para remoção dos metais estudados, com resultados satisfatórios que podem ser aplicados a sistemas adsortivos envolvendo efluentes com elevado teor de metais.
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A adsorção é um método de tratamento de baixo custo, fácil instalação e operação, porém o uso do carvão ativado como adsorvente acarreta custos elevados para a operação. Uma alternativa economicamente viável é o uso de materiais naturais com baixo valor agregado, os bioadsorventes. Dessa forma, o presente trabalho buscou valorizar o resíduo proveniente da casca do fruto da munguba através da sua aplicação como potencial bioadsorvente para o tratamento da água produzida, avaliando a remoção de metais pesados como cobre, chumbo e cromo pelo método de adsorção em banho finito. O bioadsorvente utilizado foi a casca do fruto da Pachira aquatica Aubl, munguba. O material foi carbonizado para obtenção do carvão vegetal, e em seguida foi realizada sua caracterização (Análise imediata, MEV, FT-IR e TGA). Posteriormente, foram realizados os ensaios de adsorção para obtenção da eficiência de remoção dos metais, bem como as isotermas de adsorção. A partir da caracterização do bioadsorvente foi possível observar que o material possui eventos de perda de massa característicos de biomassas lignocelulósicas, assim como uma quantidade considerável de matéria inorgânica; o mesmo apresenta bandas de FT-IR que representam grupos orgânicos presentes na lignina, celulose e hemicelulose; a micrografia mostrou que sua superfície contém poros com diferentes diâmetros. Essas características são favoráveis para processo de adsorção, indicando que a utilização desse material é viável para tal processo. A confirmação da viabilidade foi realizada através dos testes de adsorção que mostraram que os metais foram completamente adsorvidos com 10 g/L de bioadsorvente em solução. A partir dos gráficos linearizados dos modelos de Lagmuir e Freundlich foi possível concluir que o modelo de Langmuir se ajustou melhor aos dados experimentais de todos os metais. Por fim, conclui-se que o bioadsorvente produzido a partir da casca da Pachira aquatica Aubl. tem ótimo desempenho para remoção dos metais estudados, com resultados satisfatórios que podem ser aplicados a sistemas adsortivos envolvendo efluentes com elevado teor de metais.Produced Water is an effluent from the oil industry that contains heavy metals and has toxic and carcinogenic character. Thus, it is necessary to properly treat this effluent in order to remove the pollutants that are so harmful to the environment and human health. The adsorption is a of low cost, easy installation and operation method of treatment of produced water, however the use of activated carbon as an adsorbent increase the operation costs. An economically viable alternative is the use of bioadsorbers, natural materials with low added value. Thus, the present work sought to value the residue from the skin of the munguba fruit through its application as a potential bio-adsorbent for the treatment of produced water, evaluating the removal of heavy metals such as copper, lead and chromium by the finite bath adsorption method. The bio-absorbent used was the peel of the fruit of Pachira aquatica Aubl, munguba. The material was carbonized to obtain charcoal, and then it was characterized (immediate analysis, SEM, FT-IR and TGA). Subsequently, adsorption tests were carried out to obtain the metal removal efficiency, as well as the adsorption isotherms. From the characterization of the bioadsorber it was possible to observe that the material has a thermogram with characteristic events of lignocellulosic biomass, as well as a considerable amount of inorganic matter; it has FT-IR bands that represent organic groups present in lignin, cellulose and hemicellulose; the micrograph showed that its surface contains pores with different diameters. These characteristics are favorable for the adsorption process, indicating that the use of this material is viable for such a process. Viability confirmation was carried out through adsorption tests that showed that the metals were completely adsorbed with 10 g / L (0.5 g in 50 mL of solution) of bioadsorber in solution. From the linearized graphs of the Lagmuir and Freundlich models, it was possible to conclude that the Langmuir model was better adjusted to the experimental data of all metals, presenting higher R² values in all cases. The order of maximum removal capacity was lead, copper and chromium respectively. Finally, it is concluded that the bio-adsorbent produced from the bark of Pachira aquatica Aubl. has excellent performance for removing the studied metals, with satisfactory results.CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia QuímicaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharias.Química.Engenharia de Materiais.bioadsorventemungubacarvão vegetalmetaisbiocharadsorptionadsorçãobiosorbersmetalsDesenvolvimento de bioadsorventes a partir da casca da munguba para adsorção de metais.Development of bio-adsorbents from the peel of munguba fruit for metal adsorptioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALDesenvolvimentodeBioadsorventes_DeusJunior_2020.pdfMonografiaapplication/pdf1576763https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38748/1/DesenvolvimentodeBioadsorventes_DeusJunior_2020.pdffe02dc1a321792209765b56028c15729MD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream805https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38748/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38748/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53TEXTDesenvolvimentodeBioadsorventes_DeusJunior_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain125296https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/38748/4/DesenvolvimentodeBioadsorventes_DeusJunior_2020.pdf.txt8117ce17782b41c5f00772bc3a02437cMD54123456789/387482021-09-27 09:20:15.701oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-27T12:20:15Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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