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Title: Avaliação da eficiência do uso de hidrotalcitas calcinadas na remoção de azo corantes aniônicos presentes em efluentes de indústria têxtil.
Authors: Teixeira, Thaísa Pâmella Fonseca
metadata.dc.contributor.advisor: Aquino, Sergio Francisco de
Keywords: Efluente - tratamento - indústria têxtil
Cor na indústria têxtil
Corantes
Adsorção
Cinética química
Issue Date: 2011
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: TEIXEIRA, T. P. F. Avaliação da eficiência do uso de hidrotalcitas calcinadas na remoção de azo corantes aniônicos presentes em efluentes de indústria têxtil. 2011. 93 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.
Abstract: Neste trabalho, foram estudadas as capacidades de adsorção dos corantes-modelo Amarelo Remazol GR 110 e Amarelo Remazol Ouro RNL à estrutura de hidróxidos duplos lamelares (HDL) calcinados pela determinação de parâmetros cinéticos e isotermas de adsorção. A cinética de pseudo-segunda ordem foi a que melhor descreveu o processo para ambos os corantes, indicando que o processo de adsorção é de natureza química. As melhores condições de remoção foram obtidas nos menores valores de temperatura e pH testados, a 25°C e pH 7. Nesta condição, há menor competição entre as hidroxilas do meio e o corante pelos sítios de adsorção e, pelo fato da adsorção ser exotérmica, o efeito entálpico não possui maior importância se relacionado ao efeito de diminuição da energia livre (ΔG = ΔH - TΔS). Nesta condição otimizada, as isotermas de adsorção indicaram capacidades de remoção de 106 e 675mg/g para os corantes Amarelo Remazol GR110 e Amarelo Remazol Ouro RNL, respectivamente. A investigação da capacidade de regeneração do HDL calcinado usado (após adsorção) por meio da decomposição térmica não forneceu resultado satisfatório, com redução de até 90% de remoção de cor após 5 ciclos, e isso ocorreu devido à decomposição incompleta do corante adsorvido ao HDL. Regenerações por troca iônica simples e em meio ácido também não foram eficientes. Testes de tratabilidade com amostras de efluentes têxteis resultaram nas mesmas condições ótimas obtidas para as soluções de corantes (25°C, pH7), e também mostraram que o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, fornecendo capacidades de remoção de matéria orgânica no equilíbrio de 39,1 e 102,9mgDQO/g para, respectivamente, os efluentes bruto e tratado biologicamente. Os testes com amostras de efluente mostraram que o uso de HDL na proporção de 10g/L em pH 7 e 25oC resultou em eficiências de remoção de cor de até 70% sendo que a remoção de DQO foi de no máximo 56% para o efluente bruto e de 66% para o efluente tratado biologicamente. O estudo de capacidade de reciclagem indicou perda de cerca de 65% de remoção de DQO para o efluente bruto após 5 ciclos de uso-regeneração, ao passo que para a amostra tratada biologicamente (efluente final da indústria) tal perda foi de no máximo 40%. Os ensaios de caracterização realizados antes e após cada teste de tratabilidade e regeneração indicaram que as moléculas de corante não foram intercaladas na região interlamelar dos HDL, mas sim adsorvidas à sua superfície.
metadata.dc.description.abstracten: In this work, were studied the adsorption capacities of the dyes Remazol Yellow GR-110 and Remazol Golden Yellow RNL onto calcined LDH by determining the kinetic parameters and adsorption isotherms. The kinetics of pseudo-second order best described the process for both dyes, indicating that the adsorption has a chemical nature. The best conditions for removal were obtained in lower values of temperature and pH tested (25°C and pH 7). In this condition, there is less competition between the hydroxyl groups and the dye for the adsorption sites. In optimized conditions, the adsorption isotherms showed that the capabilities on removing of the calcined LDH were 106 and 675mg/g for the dye Remazol Yellow GR110 and Remazol Golden Yellow RNL, respectively. The investigation of the regenerative capacity of calcined LDH used (after adsorption) through the thermal decomposition has not provided satisfactory results, with reductions of 90% in color removal after 5 cycles. Reductions of about 20% in each cycle were found. Regeneration by simple ion exchange and in acid conditions was not effective. Textile wastewater samples showed the same optimum conditions (25°C, pH7). Adsorption studies with effluent samples also showed that the pseudo-second order model best fitted to experimental data, providing capabilities for removal of organic matter of 39.1 and 102.9 mgCOD/g for raw and treated effluents respectively. The study indicated recycling capacity loss of about 65% removal of COD to the effluent after 5 cycles of use-regeneration, while for the sample treated biologically (final effluent from the industry) was 40 %. For industrial wastewater, the adsorption of LDH in the proportion 10g/L at pH 7 and 25°C resulted in color removal efficiencies of 56% for samples of raw effluent and 66% for samples of treated effluent. Characterizations performed before and after each adsorption and regeneration experiments showed that the dye molecules were not intercalated in the interlayer region of LDH, they were only adsorbed.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3149
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