Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2018 |
| Autor(a) principal: |
Braun, Julia Catiane Arenhart |
| Orientador(a): |
Wenzel, Bruno München |
| Banca de defesa: |
Tanabe, Eduardo Hiromitsu,
Borba, Fernando Henrique |
| Tipo de documento: |
Dissertação
|
| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Fronteira Sul
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis
|
| Departamento: |
Campus Cerro Largo
|
| País: |
Brasil
|
| Palavras-chave em Português: |
|
| Link de acesso: |
https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/2186
|
Resumo: |
A presença de nutrientes, como o fósforo (P), em corpos hídricos representa um problema para a qualidade da água, incluindo a eutrofização, que é considerado um sério impacto ambiental. Dentre as tecnologias de tratamento terciário de efluentes disponíveis para a remoção de fósforo solúvel, a adsorção tem sido investigada por apresentar-se como um processo relativamente simples, e que permite a reciclagem do nutriente. Métodos que aumentam a capacidade de adsorção do adsorvente para remoção de P, como a impregnação por óxidos de ferro, têm sido investigados. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a adsorção de fósforo por carvão ativado comercial impregnado com óxidos de ferro (CAG-Fe). Para tanto, foi realizado um estudo preliminar que definiu o método de impregnação que resultou em maior capacidade de adsorção de fósforo. Ainda, foi definido que o adsorvente deve ser mantido em ambiente inerte após a preparação, para manter as características de desempenho. A caracterização física e química do CAG-Fe foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), análise termogravimétrica (TGA) e ponto de carga zero (pH ZPC ). Para descrição do equilíbrio da adsorção, foi desenvolvido um novo modelo de isoterma, que considera a existência de dois tipos de sítios ativos na superfície do adsorvente. Este modelo, na sua versão que considera apenas adsorção na monocamada, apresentou melhor ajuste dos dados experimentais de equilíbrio. Os resultados indicaram alta dependência da capacidade máxima de adsorção ( ) com o pH da solução, apresentando melhor capacidade de adsorção em pH 3,0 ( = 2,874 mg g -1 ). A análise do ponto de carga zero indicou carga positiva do CAG- Fe em pH menor que 3,5, explicando a alta afinidade do fósforo com o adsorvente em soluções ácidas. O processo de adsorção se mostrou espontâneo e favorável nas temperaturas estudadas (25, 35 e 45°C). Os resultados termodinâmicos sugerem dois tipos de mecanismos de adsorção na superfície, sendo que para um dos tipos de sítios ativos a energia envolvida é compatível com quimissorção. O modelo cinético que descreveu melhor os dados experimentais foi o que considera a transferência de massa interna como etapa limitante da velocidade do processo. Temperatura e concentração inicial não apresentaram influência no coeficiente de difusão efetivo do modelo. Desta forma, neste estudo é apresentado o desenvolvimento e aplicação de material alternativo para adsorção de fósforo, contribuindo para o conhecimento do mecanismo envolvido no processo e apresentando nova formulação para o equilíbrio do sistema. |
