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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/1679

Título: Utilização de materiais de baixo custo (cascas de camarão) para a remoção de crómio
Autor: Vieira, Pedro Miguel Cepeda
Orientador: Martins, Ramiro
Palavras-chave: Resíduos de camarão
Metais pesados
Biossorção
Cinética
Isotérmicas
Residue shrimp
Heavy metals
Biosorption
Kinetics
Isotherm
Issue Date: 2009
Editora: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Citação: Vieira, Pedro Miguel Cepeda - Utilização de materiais de baixo custo (cascas de camarão) para a remoção de crómio. Bragança, ESTiG, 2009. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química
Resumo: Ao mesmo tempo que se avolumam os problemas ambientais causados pelo impacto das actividades industriais, o enquadramento legal que define as orientações relativas à protecção ambiental tem evoluído no sentido de restringir os vários parâmetros de descarga de águas residuais para limites mais apertados e fomentar uma gestão de resíduos e efluentes industriais assente na minimização da sua produção e na sua reutilização. Esta tendência é a par da necessidade de reduzir os custos inerentes ao tratamento e deposição dos efluentes, um incentivo ao desenvolvimento tecnológico associado à biossorção de metais pesados em solução aquosa, recorrendo a biossorventes disponíveis e de baixo custo, nomeadamente resíduos agrícolas e sub-produtos de processos industriais de transformação. A realização deste trabalho, visou a avaliação do potencial de utilização do resíduo de casca de camarão como biossorvente para o tratamento de águas contaminadas por Cr(VI), dando um contributo para o desenvolvimento de uma tecnologia emergente que comparada com os processos tradicionais (precipitação, electrolise, permuta iónica, osmose inversa, adsorção) apresente um melhor desempenho ambiental. Os objectivos específicos do presente estudo incidiram sobre o estudo da cinética, equilíbrio e mecanismo de interacção entre o biossorvente e o Cr(VI). Numa avaliação preliminar foi estudada a influência de parâmetros operacionais, como o tempo de contacto e o pH inicial da solução. Ajustaram-se os modelos cinéticos de – Lagergren, Pseudo-segunda ordem, Elovich e de Difusão – aos resultados experimentais obtidos em adsorvedor fechado. O modelo de Lagergren foi o que conduziu ao melhor ajuste, apontando a quimiossorção como sendo a etapa limitante da velocidade do processo. A partir do período de quimiossorção acumulação de Cr(VI) passa a ser mais lenta, verificando-se que a difusão intraparticular passa a contribuir significativamente para a velocidade global do processo. Nos ensaios de equilíbrio em sistema fechado foi avaliada a influência da temperatura. Ajustaram-se três modelos de equilíbrio – Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson – aos resultados experimentais tendo-se obtido parâmetros estatisticamente significativos para o modelo Langmuir, com uma probabilidade de 95%. As características da superfície do resíduo de camarão foram investigadas utilizando a espectroscopia de adsorção na região do infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR); sendo que os resultados apontam para a troca iónica como a reacção interveniente na fase inicial da sorção de metal. At the same time looming environmental problems caused by the impact of industrial activities, the legal framework that defines the guidelines for environmental protection has evolved to restrict the number of parameters for the disposal of wastewater for tighter restrictions and provide for management waste and industrial effluents based on the minimization of its production and reuse. This trend is aware of the need to reduce the cost of treatment and disposal of effluents, an incentive for technological development in the biosorption of heavy metals in aqueous solution, using biosorbents available and affordable, including agricultural waste and by-products of industrial processing. This work was aimed to evaluate the potential use of waste from shrimp shell as a biosorbent for the treatment of water contaminated by Cr(VI), giving a contribution to the development of an emerging technology that compared to traditional processes (precipitation , electrolysis, ion exchange, reverse osmosis, adsorption) present a better environmental performance The specific objectives of this study focused on the study of kinetics, equilibrium and mechanism of interaction between the biosorbent and Cr(VI). In a preliminary assessment was studied the influence of operational parameters, such as contact time and initial pH of the solution. They set the kinetic models - Lagergren, Pseudo-second order, Elovich and Diffusion - the experimental results obtained in adsorption closed. The model of Lagergren is what led to the best fit, indicating the chemisorption as the rate limiting step of the process. From the period of accumulation chemisorption of Cr(VI) becomes slower, verifying that the intraparticle diffusion is contributing significantly to the overall speed of the process. In tests of balance in a closed system was evaluated the influence of temperature. They set three equilibrium models - Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson - the experimental results was achieved statistically significant parameters for the Langmuir model, with a probability of 95%. The surface characteristics of shrimp waste were investigated using absorption spectroscopy in the region with Fourier transform infrared (FTIR), and the results point to the ion exchange reaction as a player in the early stages of sorption of metal.
URI: http://hdl.handle.net/10198/1679
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