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Ttulo [PT]: Estudo do potencial de utilizao da biomassa de Luffa cylindrica na descontaminao de efluentes contendo ons metlicos e corantes txteis
Autor(es): Elisangela Antonieta de Oliveira
Palavras-chave [PT]:

Processo de soro. Corantes txteis. Metais pesados. Biomassa de Luffa cylindrica. Luffa cylindrica. Tratamento de efluentes. Isoterma de soro. Cintica do processo de soro. ons metlicos.
Palavras-chave [EN]:
Textile dyes. Heavy metal ions. Sorption process. Luffa cylindrica. Biomass modification.
rea de concentrao: Qumica
Titulao: Doutor em Cincias
Banca:
Maria do Carmo Ezequiel Rollemberg [Orientador] - UEM
Edivaldo Egea Garcia - UEM
Edvani Curti Muniz - UEM
Andr Henrique Rosa - UNESP
Arnaldo Alves Cardoso - UNESP
Resumo:
Resumo: O estudo para avaliar a capacidade de remoo dos corantes reativos Vermelho Procion H-E7B e Amarelo Procion H-E4R em soluo aquosa pelo fruto seco da Luffa cylindrica (uma planta tropical comum no Brasil) in natura foi realizado em sistema em batelada e tambm em colunas de leito fixo. Em pH 2,5 ocorre a maior remoo dos corantes, sendo necessrios 60 minutos para atingir o equilbrio da soro, obedecendo a uma cintica de pseudo-segunda ordem. Para a soro dos corantes, a superfcie da biomassa constituda principalmente por zonas homogneas, uma vez que os dados experimentais so mais bem ajustados ao modelo de isotermas de Langmuir. O uso de uma soluo de NaOH 0,001 mol L-1 resultou na dessoro de 77% e 86% para os corantes vermelho e amarelo, respectivamente. A reutilizao da coluna contendo a biomassa, sem perda na eficincia da soro dos corantes, possvel ao menos por trs vezes. A remoo dos ons Pb(II), Cd(II), Cu(II) e Zn(II) de solues aquosas pela biomassa bruta e modificada com NaOH foi tambm avaliada em sistema em batelada. Em pH 5 foi observada a maior remoo destes ons, sendo o equilbrio alcanado em 30 minutos. A comparao da capacidade de remoo dos ons metlicos pelas biomassas natural e modificada com NaOH mostrou uma maior eficincia ao ser utilizada a biomassa modificada. Os dados obtidos indicaram que o processo de soro dos ons metlicos pode ser mais bem descrito segundo o modelo de isotermas de Freundlich, sugerindo uma superfcie heterognea. O estudo cintico indicou que o processo de soro dos ons metlicos pela Luffa c. segue o modelo cintico de pseudo-segunda ordem, e tambm a presena de mais de um mecanismo de soro. HCl mostrou uma maior eficincia como eluente, embora sem recuperar totalmente os ons metlicos presentes simultaneamente na soluo inicial. O potencial da biomassa modificada na remoo de ons metlicos de efluentes de indstrias de galvanoplastia e de fabricao de baterias e, tambm, a remoo dos corantes Amarelo Procion H-E4R e Vermelho Procion H-E7B de efluentes txteis sintticos e de uma indstria txtil pela biomassa in natura foram avaliados, em sistemas em batelada e de colunas de leito fixo. A biomassa de Luffa c. mostrou uma eficincia bastante elevada no sistema em batelada - 56% sem ajuste do pH e 84% ao ser ajustado primeiramente o pH do efluente sinttico do corante Vermelho Procion H-E7B, e 36 e 85%, sem e com ajuste do pH, respectivamente, para o efluente contendo Amarelo Procion H-E4R. Nos experimentos realizados com o efluente de uma indstria txtil local contendo o corante vermelho foi observada uma grande eficincia na soro - 75 e 88% com e sem ajuste de pH, respectivamente, em batelada, e 94% em sistema de colunas de leito fixo. Estes dados indicam que a biomassa de Luffa c. capaz de reduzir significativamente a quantidade do corante no efluente. Entretanto, sendo a concentrao do corante bastante elevada no efluente de tingimento utilizado, o processo de soro no se mostrou capaz de alcanar os limites impostos pela legislao brasileira; portanto, sugere-se o uso de tratamentos combinados. Em sistema de colunas de leito fixo, utilizando a biomassa modificada com NaOH, a eficincia da remoo dos ons metlicos Cd(II), Cu(II), Pb(II) e Zn(II) dos efluentes de galvanoplastia e de fabricao de baterias foi maior para Pb(II) - 61 % e 44%, respectivamente. A remoo dos ons Cu(II) e Zn(II) foi bem maior nos experimentos com o efluente de galvanoplastia, mas com uma eficincia inferior a 50%.

Abstract: The study to evaluate the capacity of removal of the dyes Red Procion H-E7B and Yellow Procion H-E4R in aqueous solution by the dried fruit of Luffa cylindrical (a quite common tropical plant in Brazil) in natura was carried out in batch system and also in columns of fixed bed. In pH 2.5 occurs the largest removal of the dyes, being necessary 60 minutes to reach the sorption equilibrium, and obeying a pseudo-second order kinetics. For the dye sorption, the surface of the raw biomass is constituted mainly by homogeneous zones, as the experimental data are better fitting to the Langmuir isotherm model. The use of a solution of NaOH 0.001 mol L-1 resulted in the desorption of 77% and 86% for the red and yellow dyes, respectively. These studies showed, also, to be possible the reutilization of the column containing the biomass without loss in the efficiency of the sorption, at least for three times. The removal of the ions Pb(II), Cd(II), Cu(II) and Zn(II) of aqueous solutions using the biomass of Luffa c., raw and modified with NaOH, was also evaluated in batch systems. The greatest removal of the ions was found at pH 5, and the sorption equilibrium was reached within 30 minutes. The modified biomass had sorption capacities for the metal ions higher than unmodified Luffa c.. The experimental data indicated that the sorption process of the metallic ions can be better described according to the Freundlich isotherm model, suggesting a heterogeneous surface. The kinetic study implied that the sorption of the metal ions into Luffa c. follows the kinetic model of pseudo-second order, and also the presence of more than a soro mechanism. HCl showed the largest efficiency, although without a total recovery of the metal ions. Once defined the sorption conditions, the potential of Luff c. for the removal of metal ions from effluents of galvanoplasty and batteries industries (modified biomass) and, also, for the removal of the Yellow Procion H-4R and Red Procion H-E7B dyes from synthetic and real textile effluents (raw biomass) was investigated in batch and fixed bed column systems. The biomass of Luffa c. showed a quite high efficiency in the batch system - 56% without pH adjustment and 84% with previous pH adjustment for the synthetic effluent of Red Procion H-E7B, and 36 and 85%, without and with pH adjustment, respectively, for the effluent containing Amarelo Procion H-E4R. In the experiments with the effluent of a local textile industry, containing the Red Procion H-E7B, a great efficiency was observed in the dye sorption - 75 and 88% with and without pH adjustment, respectively, in batch system, and 94% in the system of fixed bed columns. These data indicate that the biomass of Luffa c. is able to significantly reduce the dye amount in the effluent. However, due to the quite high dye concentration in the dying effluent, the sorption process was not able to reach the limits imposed by the Brazilian legislation; therefore, the use of combined treatments is suggested. In system of fixed bed column, using the biomass modified with NaOH, the efficiency of the removal of Cd(II), Cu(II), Pb(II) and Zn(II) from galvanoplasty and battery effluents was greater for Pb(II) - 61% and 44%, respectively. The removal of Cu(II) and Zn(II) was greater in the experiments with the effluent of the galvanoplasty, but the efficiecy was less than 50%.
Data da defesa: 17/08/2007
Cdigo: vtls000166122
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2007
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Maria do Carmo Ezequiel Rollemberg
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Qumica
Nvel: Tese (doutorado em Qumica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Qumica Aplicada

Responsavel: inez
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Elisangela Antonieta de Oliveira - Tese.pdf
Tamanho: 4320 Kb (4423314 bytes)
Criado: 19-04-2011 08:41
Atualizado: 19-04-2011 08:55
Visitas: 1092
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