Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: CANELHAS, Brunno Borges
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE
Brasil
UFTM
Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1284
Resumo: O objetivo do presente estudo foi a utilização de material sorvente para o desenvolvimento de um método alternativo para remoção de íons chumbo e bário das águas de abastecimento público. Empregou-se um sistema de quatro reatores de leito fixo ligados em série, cada um com volume de 0,250 L. Os reatores foram operados em fluxo contínuo ascendente caracterizado pelo cálculo do tempo de detenção hidráulica (TDH) e fibra de coco foi usada como material sorvente. Para caracterização do processo de adsorção, analisou-se as variáveis: pH, tempo de contato, concentração inicial do metal, concentração da biomassa e vazão. Realizou-se a análise de variância (ANOVA), análise multivariada da variância (MANOVA) e teste-T e após os tratamentos de dados, os parâmetros concentração inicial do metal e vazão mostraram-se não significativos para o intervalo de confiança adotado nas condições do trabalho. Realizou-se o delineamento composto central rotacionado (DCCR) para os íons Pb2+ e Ba2+. Os valores críticos que maximizaram a remoção dos íons Pb2+ foram (pH = 4,8; Tempo 57,11 min. e concentração da biomassa de 25,45 g L-1 ) e dos íons Ba2+ foram (pH = 4,99; Tempo 53,41 min. e concentração da biomassa de 19,83 g L-1 ). Determinou-se o percentual de remoção nos valores críticos obtidos para os íons citados com a variação na quantidade de reatores, onde percebeu-se um aumento no percentual de remoção para o chumbo (82% - 88%) e uma redução para o bário (94% - 89,2%) quando se utiliza quatro reatores em série. Na análise multielementar de chumbo e bário, empregou-se os valores resultantes das médias entre os íons analisados isoladamente (pH = 5,0; tempo 55,26 min. e concentração da biomassa de 22,64 g L-1 ). Observou-se redução na remoção de chumbo (81,2% - 78%), mas dentro do desvio padrão e uma manutenção no percentual de remoção de bário (92,6%). Os percentuais de remoção de chumbo e bário na solução multielementar foram inferiores quando comparados a solução unielementar, mas dentro do desvio padrão. As isotermas de adsorção para ambos os íons mostraram melhor ajuste ao modelo de Langmuir (R2 Pb = 0,9972 e R2 Ba = 0,9961).
id UFTM_67da1cb7762b571a6d527a34fc356312
oai_identifier_str oai:bdtd.uftm.edu.br:123456789/1284
network_acronym_str UFTM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventesPoluição ambiental.Materiais sorventes alternativos.Metais.Toxicidade.Reatores.Emissão atômica.Environmental pollution.Alternative sorbent materials.Metals.Toxicity.Reactors.Atomic Emission.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAO objetivo do presente estudo foi a utilização de material sorvente para o desenvolvimento de um método alternativo para remoção de íons chumbo e bário das águas de abastecimento público. Empregou-se um sistema de quatro reatores de leito fixo ligados em série, cada um com volume de 0,250 L. Os reatores foram operados em fluxo contínuo ascendente caracterizado pelo cálculo do tempo de detenção hidráulica (TDH) e fibra de coco foi usada como material sorvente. Para caracterização do processo de adsorção, analisou-se as variáveis: pH, tempo de contato, concentração inicial do metal, concentração da biomassa e vazão. Realizou-se a análise de variância (ANOVA), análise multivariada da variância (MANOVA) e teste-T e após os tratamentos de dados, os parâmetros concentração inicial do metal e vazão mostraram-se não significativos para o intervalo de confiança adotado nas condições do trabalho. Realizou-se o delineamento composto central rotacionado (DCCR) para os íons Pb2+ e Ba2+. Os valores críticos que maximizaram a remoção dos íons Pb2+ foram (pH = 4,8; Tempo 57,11 min. e concentração da biomassa de 25,45 g L-1 ) e dos íons Ba2+ foram (pH = 4,99; Tempo 53,41 min. e concentração da biomassa de 19,83 g L-1 ). Determinou-se o percentual de remoção nos valores críticos obtidos para os íons citados com a variação na quantidade de reatores, onde percebeu-se um aumento no percentual de remoção para o chumbo (82% - 88%) e uma redução para o bário (94% - 89,2%) quando se utiliza quatro reatores em série. Na análise multielementar de chumbo e bário, empregou-se os valores resultantes das médias entre os íons analisados isoladamente (pH = 5,0; tempo 55,26 min. e concentração da biomassa de 22,64 g L-1 ). Observou-se redução na remoção de chumbo (81,2% - 78%), mas dentro do desvio padrão e uma manutenção no percentual de remoção de bário (92,6%). Os percentuais de remoção de chumbo e bário na solução multielementar foram inferiores quando comparados a solução unielementar, mas dentro do desvio padrão. As isotermas de adsorção para ambos os íons mostraram melhor ajuste ao modelo de Langmuir (R2 Pb = 0,9972 e R2 Ba = 0,9961).The aim of this study was to use sorbent material to develop an alternative method for removing lead and barium ions from public water supplies. A system with four fixed bed reactors connected in series, each with a volume of 0.250 L, was used. The reactors were operated in continuous upward flow characterized by the calculation of the hydraulic detention time (TDH) and coconut fiber was used as material sorbent. To characterize the adsorption process, the following variables were analyzed: pH, contact time, initial metal concentration, biomass concentration and flow rate. Analysis of variance (ANOVA), multivariate analysis of variance (MANOVA) and T-test were performed and after the data treatments, the parameters initial metal concentration and flow were not significant for the confidence interval adopted in the conditions from work. A central rotated composite design (DCCR) for Pb2+ and Ba2+ ions was performed. The critical values that maximized the removal of Pb2+ ions were (pH = 4.8; Time 57.11 min. and biomass concentration of 25.45 g L-1) and Ba2+ ions were (pH = 4.99; Time 53.41 min. and biomass concentration of 19.83 g L-1). The removal percentage was determined in the critical values obtained for the mentioned ions with the variation in the number of reactors, where an increase in the removal percentage for lead (82% - 88%) and a reduction for barium (94%) was observed - 89.2%) when using four reactors in series. In the multielemental analysis of lead and barium, the values resulting from the averages between the ions analyzed separately were used (pH = 5.0; Time 55.26 min. and biomass concentration of 22.64 g L-1). The results shows a reduction in lead removal (81.2% - 78%), but within the standard deviation and a maintenance in the percentage of barium removal (92.6%). The percentages of lead and barium removal in the multielemental solution were lower when compared to the unielemental solution, but within the standard deviation. The adsorption isotherms for both ions showed a better fit to Langmuir model (R2Pb = 0.9972 and R2Ba = 0.9961).Universidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENEBrasilUFTMPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas GeraisLUZ, Mário Sérgio da02998119646http://lattes.cnpq.br/3211921907360668FERREIRA, Deusmaque Carneiro03416408675http://lattes.cnpq.br/9980479864325695CANELHAS, Brunno Borges2022-07-08T18:43:35Z2021-07-292022-07-08T18:43:35Z2021-07-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1284porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2022-07-09T02:02:44Zoai:bdtd.uftm.edu.br:123456789/1284Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2022-07-09T02:02:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
title Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
spellingShingle Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
CANELHAS, Brunno Borges
Poluição ambiental.
Materiais sorventes alternativos.
Metais.
Toxicidade.
Reatores.
Emissão atômica.
Environmental pollution.
Alternative sorbent materials.
Metals.
Toxicity.
Reactors.
Atomic Emission.
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
title_full Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
title_fullStr Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
title_full_unstemmed Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
title_sort Desenvolvimento de método alternativo para remoção de metais potencialmente tóxicos da água de abastecimento público empregando materiais sorventes
author CANELHAS, Brunno Borges
author_facet CANELHAS, Brunno Borges
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv LUZ, Mário Sérgio da
02998119646
http://lattes.cnpq.br/3211921907360668
FERREIRA, Deusmaque Carneiro
03416408675
http://lattes.cnpq.br/9980479864325695
dc.contributor.author.fl_str_mv CANELHAS, Brunno Borges
dc.subject.por.fl_str_mv Poluição ambiental.
Materiais sorventes alternativos.
Metais.
Toxicidade.
Reatores.
Emissão atômica.
Environmental pollution.
Alternative sorbent materials.
Metals.
Toxicity.
Reactors.
Atomic Emission.
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic Poluição ambiental.
Materiais sorventes alternativos.
Metais.
Toxicidade.
Reatores.
Emissão atômica.
Environmental pollution.
Alternative sorbent materials.
Metals.
Toxicity.
Reactors.
Atomic Emission.
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description O objetivo do presente estudo foi a utilização de material sorvente para o desenvolvimento de um método alternativo para remoção de íons chumbo e bário das águas de abastecimento público. Empregou-se um sistema de quatro reatores de leito fixo ligados em série, cada um com volume de 0,250 L. Os reatores foram operados em fluxo contínuo ascendente caracterizado pelo cálculo do tempo de detenção hidráulica (TDH) e fibra de coco foi usada como material sorvente. Para caracterização do processo de adsorção, analisou-se as variáveis: pH, tempo de contato, concentração inicial do metal, concentração da biomassa e vazão. Realizou-se a análise de variância (ANOVA), análise multivariada da variância (MANOVA) e teste-T e após os tratamentos de dados, os parâmetros concentração inicial do metal e vazão mostraram-se não significativos para o intervalo de confiança adotado nas condições do trabalho. Realizou-se o delineamento composto central rotacionado (DCCR) para os íons Pb2+ e Ba2+. Os valores críticos que maximizaram a remoção dos íons Pb2+ foram (pH = 4,8; Tempo 57,11 min. e concentração da biomassa de 25,45 g L-1 ) e dos íons Ba2+ foram (pH = 4,99; Tempo 53,41 min. e concentração da biomassa de 19,83 g L-1 ). Determinou-se o percentual de remoção nos valores críticos obtidos para os íons citados com a variação na quantidade de reatores, onde percebeu-se um aumento no percentual de remoção para o chumbo (82% - 88%) e uma redução para o bário (94% - 89,2%) quando se utiliza quatro reatores em série. Na análise multielementar de chumbo e bário, empregou-se os valores resultantes das médias entre os íons analisados isoladamente (pH = 5,0; tempo 55,26 min. e concentração da biomassa de 22,64 g L-1 ). Observou-se redução na remoção de chumbo (81,2% - 78%), mas dentro do desvio padrão e uma manutenção no percentual de remoção de bário (92,6%). Os percentuais de remoção de chumbo e bário na solução multielementar foram inferiores quando comparados a solução unielementar, mas dentro do desvio padrão. As isotermas de adsorção para ambos os íons mostraram melhor ajuste ao modelo de Langmuir (R2 Pb = 0,9972 e R2 Ba = 0,9961).
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-07-29
2021-07-29
2022-07-08T18:43:35Z
2022-07-08T18:43:35Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1284
url http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1284
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE
Brasil
UFTM
Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE
Brasil
UFTM
Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
instname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)
instacron:UFTM
instname_str Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)
instacron_str UFTM
institution UFTM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.br
_version_ 1797221187546251264