CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) constituem preocupaÃÃo particular pela sua toxicidade, sendo formados no meio ambiente pela oxidaÃÃo incompleta dos combustÃveis fÃsseis, os quais contaminam a atmosfera; pelo descarte de efluentes industriais, por derrames durante o transporte e por vazamentos em postos de combustÃveis, contaminando o solo e a Ãgua, e acumulando-se, principalmente, nas Ãguas subterrÃneas. Tecnologias convencionais e avanÃadas vÃm sendo utilizadas na tentativa de tratamento e remediaÃÃo de Ãreas contaminadas por BTEX. As zeÃlitas englobam grande nÃmero de minerais naturais e sintÃticos que apresentam caracterÃsticas comuns. O grande potencial de aplicaÃÃo das zeÃlitas sintÃticas na Ãrea ambiental à mundialmente comprovado. Neste trabalho, avaliou-se a modificaÃÃo superficial da zeÃlita sintÃtica Y com surfactante HDTMA-Br e sua aplicaÃÃo para a remoÃÃo de BTEX de amostras aquosa. Foi realizado estudo da capacidade de troca catiÃnica (CTC) da zeÃlita e em seguida foram realizadas trÃs modificaÃÃes da zeÃlita com surfactante, correspondente a 50% da CTC, 100% da CTC e 200% da CTC. A zeÃlita sintÃtica e as modificadas foram submetidas a teste de adsorÃÃo dos BTEX. Os resultados mostraram que dentre as zeÃlitas modificadas, a ZMS-100 se mostrou mais eficiente na remoÃÃo dos BTEX. Este material foi utilizado para estudo de cinÃtica e isoterma de adsorÃÃo. O estudo de cinÃtica indicou que o equilÃbrio de adsorÃÃo multicomponente foi atingido em 6 horas e segue cinÃtica de pseudo-segunda ordem. Foram utilizados os modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Temkin para avaliar o mecanismo de adsorÃÃo dos BTEX pela ZMS-100. O modelo de Temkin foi adequado para todos os BTEX em um sistema multicomponente e os valores de capacidade de adsorÃÃo mÃxima foram de 175, 32; 164,58; 162,22; 152,41; 150,42 mg/g para m,p-xilenos, o-xileno, etilbenzeno, tolueno e benzeno, respectivamente. Foi realizado estudo de ciclos de regeneraÃÃo do material em batelada e os resultados mostraram que o adsorvente sà pode ser utilizado para um ciclo de adsorÃÃo na remoÃÃo do benzeno, para os outros componentes à possÃvel realizar quatro ciclos de adsorÃÃo. / BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) are organic compounds of particular concern due to their toxicity. BTEX occur in the environment as products of incomplete oxidation of fossil fuels, thus polluting the atmosphere. Also, the disposal of industrial effluents, oil spills, and fuels leaks at gas stations are sources of BTEX contamination in soil and water, resulting in their accumulation mainly in groundwater. Conventional and advanced technologies have been used for treatment and remediation of contaminated areas. Zeolites include many natural and synthetic minerals that have characteristics in common. The potential application of synthetic zeolites in the environmental field has been reported worldwide. In this work, surface modification of synthetic zeolite Y by Hexadecyltrimethylammonium (HDTMA-Br) was studied, as well as its application for removal of BTEX from aqueous solution. The zeolite cation exchange capacity (CEC) was evaluated and three modifications of the zeolite with surfactant HDTMA-Br were carried out, with results corresponding to 50%, 100%, and 200% of CEC. The results of BTEX adsorption experiments onto both synthetic and modified zeolites showed that the ZMS-100 was the most efficient modified zeolite for BTEX removal. Adsorption isotherms and kinetics study of this material were carried out. Kinetics study indicated that multicomponent adsorption equilibrium was reached in 6 hours and followed pseudo-second order kinetics. Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson and Temkin models were used to evaluate the adsorption capacity of BTEX by ZMS-100. Temkin model was found to be suitable all BTEX in a multicomponent system, and maximum adsorption capacities of 175, 32, 164.58, 162.22, 152.41, and 150.42 mg g-1 were observed for m-xylene, p-xylene, o-xylene, ethylbenzene, toluene and benzene, respectively. Regeneration cycles of the zeolite were also performed and the results showed that the adsorbent can be used only for one adsorption cycle for the removal of benzene, while for the other BTEX up to four regeneration cycles can be achieved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:4294 |
| Date | 18 April 2011 |
| Creators | Carla Bastos Vidal |
| Contributors | Ronaldo Ferreira do Nascimento, Jose Capelo Neto, MarÃal Josà Rodrigues Pires |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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