Proposta de modelo cinético de adsorção e dessorção aplicado aos processos de contaminação de solos por metais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alcântara, Dhara Vieira
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/40887
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2020.
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spelling Proposta de modelo cinético de adsorção e dessorção aplicado aos processos de contaminação de solos por metaisSolos - contaminaçãoContaminantes no soloCinética da dessorçãoDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2020.A contaminação dos solos por metais é um tema de grande relevância devido ao seu potencial de contaminar aquíferos subterrâneos, podendo ter consequências diretas na saúde e na qualidade de vida da população. Dentre os diferentes processos envolvidos no transporte de contaminantes no solo, o mecanismo de adsorção se destaca por ser responsável pela retenção de contaminantes no solo, podendo ter consequências a longo prazo. A compreensão da cinética da adsorção pode melhorar a confiabilidade de modelos físico matemáticos de transporte de contaminantes. No campo da Geotecnia, embora a análise do processo no estado de equilíbrio ainda seja predominante, alguns trabalhos vêm sendo desenvolvidos nacionalmente buscando uma melhor compreensão da cinética da adsorção. A quantificação do processo de adsorção se dá por meio do coeficiente de distribuição, sendo sua determinação um fator crucial para a previsão mais acurada do avanço de plumas de contaminação. Tradicionalmente o coeficiente de distribuição é considerado nos modelos como uma constante referente ao estado de equilíbrio. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma abordagem de adsorção cinética para os processos de contaminação de solos no âmbito da Geotecnia por meio da proposta, validação e aplicação de um modelo cinético de adsorção e dessorção. O modelo desenvolvido é utilizado para ajustar resultados experimentais obtidos da literatura. São utilizados resultados de ensaios cinéticos de adsorção para diferentes concentrações iniciais em solução e resultados de ensaios de adsorção e dessorção referentes ao estado de equilíbrio. O ajuste é obtido por meio da calibração de três parâmetros de ajuste, que apresentam significado físico. Como resultado dos ajustes, tem-se que os parâmetros independem das condições iniciais de concentrações e do processo predominante (adsorção ou dessorção), desde que a histerese entre adsorção e dessorção não seja significativa. Adicionalmente, a abordagem proposta neste trabalho permite a obtenção de uma estimativa para a função do coeficiente de distribuição ao longo do tempo de contato para baixas concentrações. A validação do modelo desenvolvido indica vantagens em relação aos modelos utilizados tradicionalmente por permitir a interpretação dos ensaios de batelada para diferentes tempos de contato e concentrações iniciais utilizando- se os mesmos três parâmetros.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Soil contamination by metals is a topic of great relevance due to its potential to contaminate underground aquifers, which can have direct consequences on population health and quality of life. Among the different contaminant transport processes through soil, the adsorption mechanism stands out for being responsible for the contaminant retention in the soil, which may have long-term consequences. Understanding the adsorption kinetics can improve the reliability of physical mathematical models of contaminant transport. In the field of Geotechnics, although the analysis of the process in steady state is still prevalent, some studies have been developed nationally seeking a better understanding of the adsorption kinetics. The quantification of the adsorption process takes place through the distribution coefficient and its determination is a crucial factor for a more accurate prediction of contamination plumes movement. Traditionally, the distribution coefficient is considered in the models as a constant referring to the equilibrium state. This work aims to develop a kinetic adsorption approach for soil contamination processes in the field of Geotechnics through the proposal, validation and application of a kinetic model of adsorption and desorption. The developed model is used to adjust experimental results obtained from the literature. Results of kinetic adsorption tests are used for different initial concentrations in solution and results of adsorption and desorption tests referring to the equilibrium state. The adjustment is made by calibrating three adjustment parameters, which provide physical significance. As a result of the adjustments, it is possible to notice that the parameters are independent of the initial concentration conditions and the predominant process (adsorption or desorption), as long as the hysteresis between adsorption and desorption is not significant. Additionally, the approach proposed in this work allows to obtain an estimate for the distribution coefficient function over the contact time for low concentrations. The validation of the developed model indicates advantages over the traditionally applied models since it allows the interpretation of batch tests for different contact times and initial concentrations using the same three parameters.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaSouza, Newton Moreira deCavalcante, André Luís BrasilAlcântara, Dhara Vieira2021-05-11T23:12:20Z2021-05-11T23:12:20Z2021-05-112020-11-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfALCÂNTARA, Dhara Vieira. Proposta de modelo cinético de adsorção e dessorção aplicado aos processos de contaminação de solos por metais. 2020. xxi, 117 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/40887A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:28Zoai:repositorio.unb.br:10482/40887Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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