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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Avaliação do uso do bagaço de cana como adsorvente para a remoção de contaminantes, derivados do petróleo, de efluentes
metadata.dc.creator: Brandão, Poliana Cardoso
metadata.dc.contributor.advisor1: Romanielo, Lucienne Lobato
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Hori, Carla Eponina
metadata.dc.contributor.referee1: Krähenbühl, Maria Alvina
metadata.dc.contributor.referee2: Cardoso, Vicelma Luiz
metadata.dc.description.resumo: Derivados do petróleo, tais como óleos lubrificantes, gasolina, óleo diesel e seus compostos orgânicos constituintes, são poluentes de difícil degradação, constantemente liberados nas bacias hidrográficas como resultado de diferentes atividades industriais, provocando sérios problemas de poluição à vida aquática. A crescente preocupação com o meio ambiente tem intensificado o estudo de técnicas de remoção destas cargas poluidoras dos efluentes. Neste sentido, a adsorção tem atraído bastante atenção, pois se apresenta como um método eficaz, econômico, com alta seletividade em nível molecular, além de um baixo consumo energético. Além da preocupação com a eficácia de remoção de poluentes, o destino do sólido adsorvente, após o término da sua vida útil, também requer consideração. Assim, tem sido intensificada a pesquisa por materiais adsorventes de baixo custo e reutilizáveis em outras funções, tendo seu valor agregado aumentado pelo processo de adsorção. Uma vez que o bagaço de cana é abundante no país, possui elevada área superficial e é altamente hidrofóbico, seu uso como bioadsorvente de contaminantes orgânicos tem despertado interesse da comunidade acadêmica. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho é investigar a capacidade de adsorção do bagaço de cana para a remoção de derivados do petróleo contaminantes de efluentes, visando o tratamento dos mesmos e o concomitante enriquecimento energético do bagaço para sua posterior utilização como combustível em caldeiras. Neste sentido, experimentos de adsorção em reator agitado foram realizados para investigar os fatores que influenciam e otimizam a bioadsorção de contaminantes derivados do petróleo em bagaço de cana e para se compreender os mecanismos deste processo. Para isto, foi feito o levantamento das curvas cinéticas e das isotermas de adsorção de gasolina e de n-heptano em soluções aquosas à temperatura ambiente. Os resultados mostram o caráter promissor do bagaço como adsorvente, sendo capaz de adsorver até 99 % de gasolina e 90 % de n-heptano contidos em solução contendo aproximadamente 5 % destes contaminantes. Além disso, a cinética da adsorção de gasolina é muito rápida (com tempos de equilíbrio inferiores a 5 minutos) e a adsorção do tipo favorável e em multicamadas. Na descrição das isotermas experimentais foram avaliados os modelos de Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, Jovanovic-Freundlich, Langmuir com Dois Sítios (DSL) e Adsorção em Múltiplos Espaços (MSAM). Os modelos DSL e MSAM são os que melhor descrevem as isotermas para adsorção de gasolina, porém ainda são insatisfatórios na descrição das isotermas de adsorção de n-heptano.
Abstract: Oil by-products, such as lubricating oils, gasoline, diesel and their constituting organic compounds, pollutants hard to degrade, are constantly released into the hydrographic basins as a result of different industrial processes, accounting for serious pollution problems to sea life. An increasing concern at the environment has intensified the study of techniques for the removal of these polluting charges from liquid effluents. In this respect, adsorption has drawn much attention because it presents itself as an effective, money-saving, highly selective method at molecular level besides having low energy consumption. Besides the concern at the efficacy of the removal of pollutants, the final destination of the adsorbing solid once its life-span is over, must also be taken into consideration. Thus, the research for low-cost adsorbing materials likely to be reused for other purposes has been intensified, having their aggregate value increased by the adsorption process. Once sugar-cane bagasse is abundant throughout Brazil, it has a high surface area and is highly hydrophobic, its use as a bioadsorbent for organic contaminants has aroused the interest of the academic community. Thus, the aim of the present work is to assess the adsorption ability of sugar-cane bagasse for the removal of oil by-products contaminating liquid effluents, with the aim of treating those and carrying out the concomitant energetic enrichment of bagasse for its later use as fuel in boilers. This way, adsorption experiments in agitated reactor were carried out to investigate the factors which influence and optimize the bioadsorption of oil by-product contaminants on sugar-cane bagasse and to understand the mechanisms of this process. Therefore, the assessment of the kinetic curves and of the adsorption isotherms of gasoline and of n-heptane in aqueous solutions at room temperature was carried out. The results show the promising trait of bagasse as an adsorbent, being able to adsorb up to 99 % of gasoline and 90 % of n-heptane contained in solution containing about 5 % of these contaminants. Furthermore, the adsorption kinetics of gasoline is very quick (with equilibrium times lower than 5 minutes) and adsorption is favourable and takes place in multi layers. When describing experimental isotherms the models of Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, Jovanovic-Freundlich, Dual-Site Langmuir Model (DSL) and Multispace Adsorption Model (MSAM) were assessed. The DSL and MSAM models are the ones which better describe the isotherms for gasoline adsorption, however, they are still poor to describe the isotherms of n-heptane adsorption.
Keywords: Adsorção
Derivados do petróleo
Bioadsorventes
Bagaço de cana-de-açúcar
Efluentes
Adsorption
Oil by-products
Bioadsorbents
Sugar-cane bagasse
Liquid effluents
Água - Purificação
Bagaço de cana - Indústria
Petróleo - Derivados
Hidrocarbonetos
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: BRANDÃO, Poliana Cardoso. Avaliação do uso do bagaço de cana como adsorvente para a remoção de contaminantes, derivados do petróleo, de efluentes. 2006. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15144
Issue Date: 22-Feb-2006
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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