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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Química

Título [PT]: Estudo do potencial de utilização da biomassa de Luffa cylindrica na descontaminação de efluentes contendo íons metálicos e corantes têxteis
Autor(es): Elisangela Antonieta de Oliveira
Palavras-chave [PT]:

Processo de sorção. Corantes têxteis. Metais pesados. Biomassa de Luffa cylindrica. Luffa cylindrica. Tratamento de efluentes. Isoterma de sorção. Cinética do processo de sorção. Íons metálicos.

Textile dyes. Heavy metal ions. Sorption process. Luffa cylindrica. Biomass modification.

Maria do Carmo Ezequiel Rollemberg [Orientador] - UEM Edivaldo Egea Garcia - UEM Edvani Curti Muniz - UEM André Henrique Rosa - UNESP Arnaldo Alves Cardoso - UNESP

Resumo: O estudo para avaliar a capacidade de remoção dos corantes reativos Vermelho Procion H-E7B e Amarelo Procion H-E4R em solução aquosa pelo fruto seco da Luffa cylindrica (uma planta tropical comum no Brasil) in natura foi realizado em sistema em batelada e também em colunas de leito fixo. Em pH 2,5 ocorre a maior remoção dos corantes, sendo necessários 60 minutos para atingir o equilíbrio da sorção, obedecendo a uma cinética de pseudo-segunda ordem. Para a sorção dos corantes, a superfície da biomassa é constituída principalmente por zonas homogêneas, uma vez que os dados experimentais são mais bem ajustados ao modelo de isotermas de Langmuir. O uso de uma solução de NaOH 0,001 mol L-1 resultou na dessorção de 77% e 86% para os corantes vermelho e amarelo, respectivamente. A reutilização da coluna contendo a biomassa, sem perda na eficiência da sorção dos corantes, é possível ao menos por três vezes. A remoção dos íons Pb(II), Cd(II), Cu(II) e Zn(II) de soluções aquosas pela biomassa bruta e modificada com NaOH foi também avaliada em sistema em batelada. Em pH 5 foi observada a maior remoção destes íons, sendo o equilíbrio alcançado em 30 minutos. A comparação da capacidade de remoção dos íons metálicos pelas biomassas natural e modificada com NaOH mostrou uma maior eficiência ao ser utilizada a biomassa modificada. Os dados obtidos indicaram que o processo de sorção dos íons metálicos pode ser mais bem descrito segundo o modelo de isotermas de Freundlich, sugerindo uma superfície heterogênea. O estudo cinético indicou que o processo de sorção dos íons metálicos pela Luffa c. segue o modelo cinético de pseudo-segunda ordem, e também a presença de mais de um mecanismo de sorção. HCl mostrou uma maior eficiência como eluente, embora sem recuperar totalmente os íons metálicos presentes simultaneamente na solução inicial. O potencial da biomassa modificada na remoção de íons metálicos de efluentes de indústrias de galvanoplastia e de fabricação de baterias e, também, a remoção dos corantes Amarelo Procion H-E4R e Vermelho Procion H-E7B de efluentes têxteis sintéticos e de uma indústria têxtil pela biomassa in natura foram avaliados, em sistemas em batelada e de colunas de leito fixo. A biomassa de Luffa c. mostrou uma eficiência bastante elevada no sistema em batelada - 56% sem ajuste do pH e 84% ao ser ajustado primeiramente o pH do efluente sintético 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 indústria têxtil local contendo o corante vermelho foi observada uma grande eficiência na sorção - 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. é capaz de reduzir significativamente a quantidade do corante no efluente. Entretanto, sendo a concentração do corante bastante elevada no efluente de tingimento utilizado, o processo de sorção não se mostrou capaz de alcançar os limites impostos pela legislação brasileira; portanto, sugere-se o uso de tratamentos combinados. Em sistema de colunas de leito fixo, utilizando a biomassa modificada com NaOH, a eficiência da remoção dos íons metálicos Cd(II), Cu(II), Pb(II) e Zn(II) dos efluentes de galvanoplastia e de fabricação de baterias foi maior para Pb(II) - 61 % e 44%, respectivamente. A remoção dos íons Cu(II) e Zn(II) foi bem maior nos experimentos com o efluente de galvanoplastia, mas com uma eficiência 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 sorção 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%.

Idioma: Português Data de Publicação: 2007 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Maria do Carmo Ezequiel Rollemberg Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Química Nível: Tese (doutorado em Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
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
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