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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Remoção de alumínio em sistema contínuo por adsorção em coluna de leito fixo com carvão ativado
metadata.dc.creator: Oliveira, Letícia Raquel de
metadata.dc.contributor.advisor1: Franco Junior, Moilton Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Watanabe, érika Ohta
metadata.dc.contributor.referee2: Malagoni, Ricardo Amâncio
metadata.dc.contributor.referee3: Béttega, Rodrigo
metadata.dc.description.resumo: A poluição do ambiente aquático é uma questão séria e ponto central de debates no mundo todo, pois a água é um recurso vital e de extrema importância também para o desenvolvimento industrial e econômico. Dentre a vasta gama de poluentes da água encontram-se metais como o alumínio que, apesar de não ser classificado como metal pesado, interfere significativamente no ecossistema aquático quando em excesso. A principal fonte de alumínio na água é devida ao residual encontrado após o tratamento com sais de alumínio como sulfato de alumínio. Essa crescente preocupação com o meio ambiente tem intensificado o estudo de técnicas de remoção de metais de efluentes e da água bruta. Neste sentido, a adsorção tem atraido atenção, pois se apresenta como um método eficaz, econômico, de baixo custo e baixo consumo energético. Outro ponto que chama atenção é o destino do sólido adsorvente após o seu uso e saturação. Neste sentido, o carvão ativado destaca-se como adsorvente pela possibilidade de regeneração e reutilização deste material em processos de adsorção. Além disso, apresenta uma área superficial elevada e seu uso como adsorvente está consolidado a décadas. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi investigar a capacidade de adsorção do carvão ativado na remoção de alumínio residual de um efluente tratado pelo método convencional de coagulação/precipitação com sulfato de alumínio, através do uso de uma coluna de adsorção em leito fixo após esse tipo de tratamento. Dessa forma, experimentos de adsorção em coluna de leito fixo foram realizados para investigar a influência da vazão de alimentação (12,1 e 36,1 mL min-1), massa de adsorvente (6 e 12 g) e granulometria do carvão (0,250 - 0,053 mm) na adsorção do alumínio residual em sistema contínuo. Para isto, foram determinadas as curvas de ruptura de alumínio no efluente sintético contendo aproximadamente 5 ppm deste metal em temperatura ambiente com pH entre 7,0 9,0. Foi observado que em condições de menor vazão uma maior remoção foi obtida, além disso, a granulometria do carvão ativado não apresentou significativa diferença. O estudo em leito fixo mostrou que com o aumento da vazão, a capacidade de adsorção do leito aumentou enquanto o tempo de saturação diminuiu. Os resultados indicaram que uma menor vazão e menor massa de adsorvente apresentaram melhor eficiência de remoção. Na descrição das curvas de ruptura com os dados experimentais foram avaliados os modelos de Thomas, Yoon & Nelson e Yan. Pela semelhança entre os modelos de Thomas e Yoon & Nelson apresentaram valores próximos de desvios, enquanto que o modelo de Yan foi o que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais.
Abstract: The pollution of the aquatic environment is a serious issue and central to debates worldwide, since water is a vital and extremely important also for industrial and economic development resource. Among the wide range of water pollutants are metals such as aluminum, though it is not categorized as a heavy metal significantly interfere in the aquatic ecosystem when in excess. The main source of aluminum in the water is due to residual found after treatment with aluminum salts such as aluminum sulfate. This growing concern for the environment has intensified the study of techniques for removal of metals from wastewater and raw water. In this sense, the adsorption has attracted attention because it presents itself as an effective, economical method, low cost and low energy consumption. Another point that draws attention is the fate of the solid adsorbent after use and saturation. In this sense, the activated carbon adsorbent stands out as the possibility of regeneration and reuse of this material in adsorption processes. Moreover, it presents a high surface area and its use as an adsorbent is consolidated decades. Thus, the objective of this study was to investigate the adsorption capacity of the activated carbon in the removal of residual aluminum effluent treated by the conventional coagulation/precipitation with aluminum sulfate, through the use of an adsorption column fixed bed after this type of treatment. Thus, adsorption experiments in fixed bed column were performed to investigate the influence of the feed flow ( 12.1 and 36.1 mL min-1 ), mass of adsorbent ( 6 and 12 g ) and size of coal ( 0.250 - 0.053 mm ) in the adsorption of residual aluminum in continuous system. For this, we determine the breakthrough curves of aluminum in synthetic wastewater containing approximately 5 ppm of aluminium at room temperature with a pH between 7.0 to 9.0. It was observed that at lower flow greater removal was achieved in addition, the particle size of the activated carbon showed no significant difference. The study showed that fixed bed with the increase of flow, the adsorption capacity of the bed increased and saturation time decreased. The results indicated that a lower flow rate and lower mass of adsorbent showed better removal efficiency. In the description of the breakthrough curves with the experimental data the model Thomas, Yoon & Nelson and Yan were reviews. The similarity between the models of Thomas and Yoon & Nelson Similar values of deviations, while the Yan model showed the best fit to the experimental data.
Keywords: Alumínio
Adsorção
Coluna de leito fixo
Carvão ativado
Aluminium
Adsorption
Column fixed bed
Activated carbon
Carbono ativado
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: OLIVEIRA, Letícia Raquel de. Remoção de alumínio em sistema contínuo por adsorção em coluna de leito fixo com carvão ativado. 2014. 122 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15225
Issue Date: 29-Jan-2014
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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