Caracterização de adsorventes obtidos por combustão e pirólise de lodo residual e aplicação no tratamento de efluentes têxteis

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Caracterização de adsorventes obtidos por combustão e pirólise de lodo residual e aplicação no tratamento de efluentes têxteis

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Título: Caracterização de adsorventes obtidos por combustão e pirólise de lodo residual e aplicação no tratamento de efluentes têxteis
Autor: Vasques, Andressa Regina
Resumo: A geração de lodos provenientes de estações de tratamento de efluentes industriais gera sérios passivos ambientais relacionados ao seu descarte em aterros industriais. Tendo em vista o reaproveitamento deste resíduo como um adsorvente no processo de tratamento de efluentes têxteis, neste trabalho, o lodo proveniente da estação de tratamento de efluentes têxteis foi caracterizado, ativado termicamente por combustão parcial (gaseificação) ou pirólise a vácuo e, seu potencial na geração de combustível por biomassa gaseificada foi avaliada. Foi investigado também, o uso do adsorvente como suporte de biofilme no tratamento biológico utilizando um efluente sintético têxtil, visando à remoção de carga orgânica. Foi realizada a análise de gases oriundos do processo de combustão e pirólise a vácuo do lodo residual têxtil, bem como a obtenção de diferentes frações de piro óleo para posterior análise de FTIR e poder calorífico. As análises de infravermelho tanto do lodo têxtil quanto dos adsorventes obtidos por combustão e pirólise, identificaram grupos funcionais como ácidos carboxílicos, amidas, olefinas, alcanos, etc., os quais estão relacionados diretamente à composição do lodo proveniente da indústria têxtil. A análise elementar identificou uma porcentagem de carbono presente no lodo de aproximadamente 28%. Da análise de TGA foi possível verificar uma perda de massa ao final do processo de combustão de aproximadamente 56%. A energia de ativação média obtida para um fator de conversão de 90% foi de 128,33 kJ/mol. O poder calorífico inferior do lodo têxtil apresentou um valor de 11,4785 MJ/kg. O total de grupos ácidos e básicos obtidos por meio da análise de titulação potenciométrica foi de 3,4 mmol/g e 5,0 mmol/g, respectivamente para o adsorvente obtido por combustão e de 0,78 e 0,7 mmol/g, respectivamente para o adsorvente obtido por pirólise a vácuo. O pHZPC de ambos os adsorventes indicam uma superfície positiva dos adsorventes em estudo. Todos os resultados encontrados indicam a possibilidade do uso do lodo têxtil como biomassa combustível, principalmente em função da potencialidade energética verificada, além de ser importante quando ativado termicamente, tornando-se um adsorvente de grande potencial na remoção de cor e matéria orgânica, independente do processo térmico utilizado, alcançando uma remoção de até 99,5% de cor.<br>Abstract : The generation of sludge from industrial wastewater treatment plants generates serious environmental liabilities related to disposal at landfills. Focusing the reuse of this waste as an adsorbent in the process of treating textile effluents, in this work, the sludge from the treatment plant of textile wastewater was characterized by thermally activated partial combustion (gasification) and vacuum pyrolysis. The potential of generating a biomass gasified fuel was evaluated. It was also investigated the use of biofilm support as adsorbent in the biological treatment using a synthetic textile wastewater aiming at removing organic load. Analysis was performed on gases from the combustion process and vacuum pyrolysis of textile residual sludge, and by obtaining different fractions of pyrolysis oil for subsequent analysis of FTIR and calorific value. Infrared analysis of both the adsorbents as textile sludge obtained by combustion and pyrolysis, identified functional groups including carboxylic acids, amides, olefins, alkanes, etc., which are directly related to the composition of the sludge from the textile industry. Elemental analysis identified a percentage of carbon present in the sludge of about 28%. TGA analysis was possible to observe a loss of mass by the end of combustion of approximately 56%. The average activation energy obtained for a conversion factor of 90% was 128.33 kJ/mol. The net calorific value of textile sludge showed a value of 11.4785 MJ/ kg. The total acidic and basic groups obtained by potentiometric titration analysis was 3.4 mmol/g and 5.0 mmol/g respectively for the adsorbent obtained by combustion and 0.78 and 0.70 mmol/g respectively for the adsorbent obtained by vacuum pyrolysis. The pHZPC of both adsorbents indicate a positive surface of the adsorbents studied. All results indicate the possibility of using the textile sludge as biomass fuel, primarily due to the potential energy found, besides being important when thermally activated, making it a great potential adsorbent for the removal of color and organic matter, regardless of heat process used, achieving a color removal of 99.5% .
Descrição: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012
URI: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100696
Data: 2012


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