As indústrias têxteis possuem grande potencial poluidor pois geram grandes quantidades de efluentes contendo compostos recalcitrantes, incluindo corantes. Diversos processos tem sido empregados na descontaminação de efluentes industriais e estudos indicam a adsorção empregando resíduos agroindustriais como matrizes adsorventes como processos promissores na remoção de cor. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a casca de amendoim como adsorvente alternativo no processo de remoção de corante têxtil (Reactive Blue 203) em meio sintético e de efluente industrial. Para isso, foram realizadas análises de caracterização do material adsorvente, revelando elevadas quantidade de fibras (69,25%), dentre elas os polissacarídeos (glucana e xilana) e de lignina (39,4%). A biomassa apresentou um pHpcz de 6,9, a microscopia eletrônica de varredura demonstrou que sua superfície é altamente porosa e a análise da superfície especifica por BET, indicou uma área superficial de 0,4431 m2.g-1 e diâmetro médio de poro de 20,120 Å na biomassa moída com tamanho de partícula de 0,250 mm. Um Delineamento Composto Central Rotacional 23 foi empregado para avaliar e definir as melhores condições de processo, sendo estudadas a influência dos parâmetros pH, temperatura da solução e granulometria do adsorvente sobre a capacidade de remoção de cor de efluente sintético (Reactive Blue 203). As variáveis pH e temperatura apresentaram influência significativa no processo de remoção de cor e como melhores condições de processo foram definidos pH de 3,0, temperatura de 30o C e granulometria de 0,250 mm. O tempo de equilíbrio foi alcançado após 400 minutos de contato. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem foi o que melhor descreveu o processo de adsorção. As isotermas de adsorção foram avaliadas a partir dos modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich, sendo que o modelo de Langmuir foi o que melhor descreveu o processo. Os parâmetros termodinâmicos indicam que a energia livre de Gibbs apresenta valores positivos indicando que o processo não é espontâneo. Valores negativos da entalpia sugerem uma natureza exotérmica da adsorção e valores negativos da entropia indicaram um aumento no grau de organização do sistema. A energia de ativação do processo de adsorção do corante sobre matriz a estudada, indicam uma adsorção química ativada. A casca de amendoim demonstrou ter potencial de remoção de cor em efluente industrial (66,83%), o que pode ser melhorado empregando condições de processos mais específicas. Por outro lado, a reutilização do material não foi ótima nas condições de dessorção empregas devendo ser melhor avaliado devido à natureza química da adsorção. / The textile industries have great potential for pollutants because they generate large quantities of effluents containing recalcitrant compounds, including dyes. Different processes have been employed in the decontamination of industrial effluents and studies indicate the adsorption using agroindustrial residues as adsorbent matrices as promising processes in the removal of color. In this context, the present work had the objective of evaluating peanut shell biomass as an alternative adsorbent in the process of dye removal (Reactive Blue 203) in synthetic and industrial effluent. For this, characterization analyzes of the adsorbent material were performed, revealing a high amount of fibers (69,25%), among them polysaccharides (glucan and xylan) and lignin (39,4%). The biomass showed a pHzcp of 6,9, the scanning electron microscopy demonstrated that its surface is highly porous and the BET specific surface analysis indicated a surface area of 0,4431 mg.g-1 and mean pore diameter of 20,120 Å in ground biomass with a particle size of 0,250 mm. A 23 central composite rotational design was use to evaluate and define the best process conditions, studing the influence of the parameters pH, solution temperature and adsorbent granulometry on the color removal capacity of synthetic effluent (Reactive Blue 203). The pH and temperature variables showed a significant influence on the color removal process and, as the best process conditions, pH of 3,0, temperature of 30oC and particle size of 0,250 mm were define. The equilibration time was reach after 400 minutes of contact. The kinetic model of pseudo-second order was the one which best described the adsorption process. The adsorption isotherms were evaluate from the mathematical models of Langmuir and Freundlich, and the Langmuir model best described the process. The thermodynamic parameters shown that Gibbs free energy presents positive values, indicating that the process is not spontaneous. Negative enthalpy values suggest an exothermic nature of the adsorption and negative entropy values indicate an increase in the degree of organization of the system. The activation energy of the dye adsorption process on the studied matrix indicates an activated chemical adsorption. The peanut hulls showed potential for color removal in industrial effluent (66,83%), which can be improved by employing more specific process conditions. On the other hand, the reutilization of the material was not optimal under the desorption conditions because the chemical nature of adsorption.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2367 |
| Date | 30 March 2017 |
| Creators | Dall Orsoletta, Gabriel |
| Contributors | Cunha, Mário Antônio Alves da, Rocha, Raquel Dalla Costa da, Cunha, Mário Antônio Alves da, Branco, Ricardo de Freitas, Rodrigues, Marcio Barreto, Parabocz, Cristiane Regina Budziak |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos, UTFPR, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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