Avaliação da remoção de corantes têxteis presentes em águas residuárias utilizando bagaço de cana-de-açúcar como adsorvente

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Avaliação da remoção de corantes têxteis presentes em águas residuárias utilizando bagaço de cana-de-açúcar como adsorvente
Autor:	Xavier, Cínthia Sany França
Primeiro orientador:	Vieira, Fernando Fernandes
Primeiro membro da banca:	Oliveira, Líbia de Sousa Conrado
Segundo membro da banca:	Lima, Carlos Antônio Pereira de
Resumo:	Um dos grandes problemas ambientais está relacionado ao descarte inadequado dos rejeitos gerados pelas indústrias têxteis, uma vez que seus contaminantes causam alterações nas condições naturais do meio onde são descartados. Nesse contexto, o processo de adsorção surge como uma técnica de tratamento eficaz no que diz respeito ao custo, flexibilidade e facilidade de operação. Nesta pesquisa avaliou-se a secagem do bagaço da cana-de-açúcar nas temperaturas de 60 e 80oC, bem como seu potencial como adsorvente natural de corantes têxteis. Na primeira etapa da pesquisa foi realizado a secagem do material e a modelagem dos dados experimentais, seguido da caracterização do adsorvente através da determinação do ponto de carga zero – pHpcz e da Espectroscopia de infravermelho com transformação de Fourier (FTIR) e do estudo da adsorção por meio de um planejamento experimental do tipo fatorial 2^3, dentre os modelos utilizados para descrever a cinética de secagem, o modelo de Page foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Na avaliação do ponto de carga zero verificou-se que o adsorvente possui um pHpcz igual a 3,37 para o material seco à 60 °C, já no planejamento fatorial analisou-se a influência da concentração do corante, do tempo de contato e temperatura do adsorvente nas variáveis respostas quantidade de corante adsorvida (qt) e redução da concentração do corante (%red) onde todas as variáveis foram estatisticamente significativas ao intervalo de confiança de 95% obtendo-se um valor máximo para a quantidade de corante adsorvido de 8,34 mg.g^-1 e uma porcentagem de redução de corante de até 83,4%. Na segunda etapa da pesquisa foram realizadas ativações ácida e alcalina do material adsorvente e um planejamento experimental do tipo Box-Behnken 2^5 para cada material adsorvente tendo como variáveis independentes a massa, concentração, pH, rotação e tempo sendo avaliadas as respostas quantidade adsorvida (qt) e redução na concentração de corante (R%). Os ensaios cinéticos foram realizados em pH 3,0 e concentração de 150 mg.L^-1 , sendo coletadas amostras a cada cinco minutos até 60 minutos, para os adsorventes in natura, ácido e alcalino. Os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem e equação de Elovich, sendo o modelo de Elovich o que melhor se ajustou aos ensaios. As isotermas foram construídas variando a concentração de 25 a 200 mg.L^-1 , com pH 3,0 e a isoterma de Sips obteve maior valor de R^2 e Teste F. O bagaço da cana-de-açúcar mostrou-se atraente na remoção do corante direto Tupy – cor bordô, principalmente quando é realizado o tratamento do adsorvente com HCl.
Abstract:	One of the big environmental problems is related to inappropriate waste disposal generated by the textile industries, once their contaminants cause changes in the natural conditions of the environment where they are disposed of. In this context, the adsorption process emerges as an effective treatment technique with concerning to cost, flexibility and ease operation. In this research evaluated the drying of sugarcane bagasse at temperatures of 60 and 80oC as well as your potential as a natural adsorbent for textile dyes. In the first stage of the research, the material was dried and experimental data modeling, followed by characterization of the adsorbent through the determination zero point of charge (PCZ) and Fourier transform infrared photoacoustic spectroscopy (FTIR) and the study of adsorption through experimental factorial 2^3 . Among the models used to describe the drying kinetics, the Page's model best fit the experimental data. In the evaluation of zero point of charge was verified that the adsorbent has a pHpcz equal to 3.37 for the dry material at 60 °C. In factorial design, the influence of dye concentration, contact time and adsorbent temperature was analyzed on the response variables amount of adsorbed dye (qt) and reduction of dye concentration (%red). All variables were statistically significant at the 95% confidence interval giving a maximum value for adsorbed dye of 8.34 mg.g^-1 and a dye reduction percentage of up to 83.4%. In the second stage of the research, acid and alkaline activations of the adsorbent material were performed and a Box-Behnken 2^5 experimental design for each adsorbent material having as independent variables the mass, concentration, pH, rotation and time. Kinetic tests were performed at pH 3.0 and concentration of 150 mg.L^-1 , and samples were collected every five minutes for up to 60 minutes for in natural, acid and alkaline adsorbents. The kinetic data were adjusted to the pseudo first order, pseudo second order and Elovich equation models, with the Elovich model being the best fit for the tests. The isotherms were constructed varying the concentration from 25 to 200 mg.L^-1 , with pH 3.0 and the Sips isotherm obtained higher value of R^2 and Test F. The sugarcane bagasse was attractive in removing the textile dye, especially when HCl adsorbent treatment is performed.
Palavras-chave:	Secagem Adsorção Bagaço de cana-de-açúcar Drying Adsorption Sugarcane bagasse
Área(s) do CNPq:	ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Idioma:	por
País:	Brasil
Instituição:	Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição:	UEPB
Departamento:	Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação:	XAVIER, Cínthia Sany França. Avaliação da remoção de corantes têxteis presentes em águas residuárias utilizando bagaço de cana-de-açúcar como adsorvente. 2020. 76f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2021.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3901
Data de defesa:	3-Fev-2020
Aparece nas coleções:	PPGCTA - Dissertações

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