Orientador: Melissa Gurgel Adeodato Vieira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O aumento no rigor da legislação vem exigindo tratamentos mais avançados de efluentes. Nesse sentido, a adsorção é objeto cada vez mais frequente de estudos, sendo que as algas apresentam alto desempenho na remoção de metais tóxicos. Entretanto, as algas também são insumos para a obtenção de...

Resumo: O aumento no rigor da legislação vem exigindo tratamentos mais avançados de efluentes. Nesse sentido, a adsorção é objeto cada vez mais frequente de estudos, sendo que as algas apresentam alto desempenho na remoção de metais tóxicos. Entretanto, as algas também são insumos para a obtenção de diversos produtos. Assim, este trabalho visa avaliar a capacidade de adsorção de cádmio pelo resíduo da extração de alginato da alga marrom Sargassum filipendula. A remoção de cádmio em soluções aquosas diluídas foi avaliada em sistemas de volume finito e contínuo. O rendimento da extração de alginato foi de 24%. No estudo cinético verificou-se o equilíbrio em aproximadamente 150 minutos e que a difusão externa é determinante. O modelo de Freundlich ajustou-se melhor aos dados de equilíbrio e verificou-se que o processo é de natureza física. A capacidade máxima adsortiva foi de 0,82 mmol Cd2+ g-1 obtida a 50 oC. A bioadsorção de cádmio é espontânea, exotérmica e há variação negativa de entropia. No leito fixo, a condição selecionada para o estudo de ciclo foi com vazão de 0,5 mL min-1 e concentração inicial de 1,5 mmol L-1. O eluente utilizado foi o CaCl2 e foram realizados dois ciclos de adsorção e dessorção. O primeiro ciclo resultou em curva de ruptura próxima mais próxima de um perfil tipo "S", com ZTM de 1,88 cm. O segundo ciclo apresentou ZTM de 6,81 cm, sugerindo uma redução na eficiência da coluna. O FTIR indicou que os grupos carboxílicos, amino e sulfurosos estão envolvidos na bioadsorção. O MEV/EDX sugeriu que há participação de troca iônica e evidenciou a deposição uniforme dos íons de cádmio sobre o bioadsorvente

Abstract: The more stringent laws require advanced effluent treatments. In this sense, adsorption is becoming a more frequent object of studies and algae present high capacity for toxic metals removal. However, algae are also a raw material for many products. Hence, this work aims to evaluate the...

Abstract: The more stringent laws require advanced effluent treatments. In this sense, adsorption is becoming a more frequent object of studies and algae present high capacity for toxic metals removal. However, algae are also a raw material for many products. Hence, this work aims to evaluate the adsorption capacity of cadmium by the residue of alginate extraction from the brown algae Sargassum filipendula. The removal of cadmium in dilute aqueous solutions was evaluated in batch and continuous systems. The yield of alginate extraction was 24%. In the kinetic study, it was verified that the equilibrium is reached in approximately 150 minutes and that the external diffusion is determinant. Freundlich model adjusted better to equilibrium data and the process is of physical nature. The maximum uptake was 0.82 mmol Cd2+ g-1 at 50 oC. The bioadsorption of cadmium is spontaneous, exothermic and there is a negative entropy variation. In fixed bed, the condition selected for adsorption and desorption cycles was with a flow rate of 0.5 mL min-1 and initial concentration of 1.5 mmol L-1. The eluent applied was CaCl2 and two cycles adsorption/desorption were performed. The first cycle resulted in S-shaped breakthrough curve, with an MTZ of 1.88 cm. The second cycle presented an MTZ of 6.81 cm, suggesting a decrease in column efficiency. The FTIR spectra indicated that carboxylic, amine and sulfurous groups are involved in bioadsorption. The SEM/EDX analysis suggested the participation of ion exchange and evidenced the uniform deposition of cadmium ions on bioadsorbent surface

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