O objetivo deste estudo foi realizar ensaios de adsorção dinâmica, em coluna de leito fixo sem etapa regenerativa, para tal finalidade utilizou-se como adsorventes o carvão ativado comercial e material adsorvente à base de lodo biológico, para o tratamento de sulfeto de hidrogênio em corrente gasosa e obtenção das capacidades de adsorção. O lodo foi obtido de forma bruta em estação de tratamento de efluentes de abatedouro de aves, e tratado por processos térmicos e químicos em laboratório, para a geração de adsorvente. A concentração de H2S alimentada foi de 500 ppm na coluna, presente em duas misturas gasosas, uma com N2 e H2S, e outra mistura simulando o biogás contendo CO2, CH4 e H2S. As concentrações de H2S foram monitoradas por meio de um analisador de gás conectado a saída da coluna. Usou-se a técnica de interpretação das curvas de efluência para a determinação da capacidade de adsorção dos adsorventes estudados. Os resultados obtidos nesse trabalho indicaram que o aparato experimental usado não se mostrou viável para a adsorção com adsorvente à base de lodo. No entanto foi possível aumentar sua área superficial por meio dos tratamentos submetidos, passando de 0,005 g/m² na condição de lodo seco, para 86,4 g/m² depois de tratado. O lodo tratado com ácido sulfúrico mostrou maior capacidade de adsorção para a vazão de 4,0 L/min, apresentando remoção média de 0,21 mg H2S/g lodo. O carvão ativado comercial se apresentou propício para a remoção de H2S nas duas correntes gasosas, apresentando uma capacidade de adsorção média de 2,70 mg H2S/g carvão para a mistura gasosa simulando biogás e 1,26 mg H2S/g carvão para a corrente gasosa formado por nitrogênio e sulfeto de hidrogênio. / The objective of this study was to perform dynamic adsorption tests in fixed-bed column without regenerative stage, for this purpose it was used as adsorbents commercial activated carbon and biological sludge-based adsorbent material, for the treatment of hydrogen sulfide in the gas stream and obtaining the adsorption capacities. The sludge was obtained in raw form in treatment effluent plant from slaughterhouse poultry, and treated by thermal and chemical processes in the laboratory, to generate adsorbent. The concentration of H2S fed was 500 ppm in the column, present in two gas mixtures, one with N2 and H2S, and other mixing simulating the biogas containing CO2, CH4 and H2S. The H2S concentration was monitored by a gas analyzer connected to the outlet of the column. It was used breakthrough curves to determine the adsorption capacity of the adsorbents studied. The results of this work indicated that the experimental apparatus used was not suitable for adsorption with sludge-based adsorbent. However it was possible to increase the surface area through of undergoing treatments, from 0.005 g/m² on dry sludge condition to 86.4 g/m² after treated. The treated sludge with sulfuric acid showed a higher adsorption capacity for the flow rate of 4.0 L/min, with an average removal of H2S 0.21 mg/g sludge. The commercial activated carbon proved itself suitable for the removal of H2S in the two gas streams, with an average adsorption capacity of 2.70 mg H2S/g carbon for the gaseous mixture simulating biogas and 1.26 mg/g carbon for the gaseous stream consisting of nitrogen and hydrogen sulfide.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-26102016-103752 |
| Date | 25 September 2015 |
| Creators | Carlos Danillo Cavalcante Sampaio |
| Contributors | Wiclef Dymurgo Marra Junior, Mônica Lopes Aguiar, Marcelo Zaiat |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia (Hidráulica e Saneamento), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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