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Title: Análise da eficiência do carvão ativado da vagem de algaroba (Prosopis juliflora) como adsorvente na remoção de gasolina em corpos d’água.
Other Titles: Analysis of the efficiency of activated carbon from the algaroba pod (Prosopis juliflora) as an adsorbent in the removal of gasoline in water bodies.
???metadata.dc.creator???: PAIVA, Ana Maria Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Lenilde Mérgia Ribeiro.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NUNES, Bruno Rafael Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: COELHO, Glauciane Danusa.
Keywords: Adsorção;Carvão ativado fisicamente e quimicamente;Vagem de algaroba;Prosopis juliflora;Gasolina – remoção em corpos d’água;Adsorption;Physically and chemically activated carbon;Mesquite pod;Prosopis juliflora;Gasoline – removal in bodies of water
Issue Date: 27-Jun-2023
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PAIVA, Ana Maria Silva. Análise da eficiência do carvão ativado da vagem de algaroba (Prosopis juliflora) como adsorvente na remoção de gasolina em corpos d’água. 2023. 42f. Trabalho de Conclusão de Curso (Monografia), Curso de Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos, Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande - Sumé - Paraíba - Brasil, 2023. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/30838
???metadata.dc.description.resumo???: Os problemas relacionados a contaminações ambientais são uma temática importante e foco de pesquisas, principalmente quando envolve recursos fundamentais tais como a água, que é vital para a vida. Contaminações decorrentes de vazamentos industriais representam um grande problema quando o contaminante é gasolina, uma vez que sua composição pode ser nociva para a saúde. Sendo assim, a adsorção surge como um método extremamente eficaz e viável, visto que as possibilidades de biomassas encontradas com facilidade na natureza serem aplicadas são reais e acarretam em baixo custo do processo. No presente caso, foi utilizada a algaroba (Prosopis juliflora), que se mostrou eficiente nas pesquisas de Lima e Farias (2019; 2020). A partir destes resultados e revisando a literatura, foi deduzido que a aplicação de carvão ativado poderia aumentar a eficiência de adsorção da biomassa vagem de algaroba na remoção de gasolina presente em água. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adsorção do carvão ativado de vagem de algaroba como agente adsorvente para a remoção do hidrocarboneto e fazer uma comparação entre a biomassa in natura, com o carvão ativado fisicamente (CAF) e com o carvão ativado fisicamente e quimicamente (CAFQ), com relação à quantidade de contaminante removido da água. Para a preparação do carvão ativado fisicamente (CAF), a algaroba foi seca em estufa, depois moída em moinho de facas, seguindo para a carbonização em mufla por 30 minutos a 500°C. Para a ativação química, o CAF foi submetido à agitação com uma solução de hidróxido de potássio (KOH) por 30 minutos sob agitação de 140 rpm. A metodologia utilizada para o estudo da cinética e do equilíbrio foi proposta por Lima et al. (2014). Foram realizados os experimentos para o estudo da cinética de adsorção, em que foram avaliados os tempos de 05 a 60 minutos (com intervalos de 5 minutos) e o equilíbrio de adsorção, cujas concentrações de contaminantes variaram de 5 a 50% (com taxa de variação de 5%). Nos resultados da cinética, a adsorção máxima do CAF ocorreu aos 30 minutos (5,000 g.g-1), e do CAFQ, aos 25, 50 e 60 minutos (5,000 g.g-1). No equilíbrio, a quantidade máxima adsorvida com a presença do CAF foi de 7,13 g.g-1, com concentração de 31,06% de contaminante, enquanto para o CAFQ, foi de 7,13 g.g-1, com concentração de 32,44%. As isotermas confirmaram que a adsorção do CAF ocorreu em monocamada e a do CAFQ em multicamadas. Contudo, pode-se afirmar que a ativação com KOH foi ineficiente para o carvão da vagem de algaroba, visto que o resultado com o material in natura atingiu um máximo de 14,812 g.g-1 no equilíbrio, com concentração de 15,78%.
Abstract: Problems related to environmental contamination are an important theme and focus on research, especially when it involves fundamental resources such as water, which is vital to life. Contamination arising from industrial leaks represent a major problem when contaminant is gasoline, as its composition can be harmful to health. Thus, adsorption emerges as an extremely effective and viable method, since possibilities of biomasses found easily in nature are applied are real and cause low cost of process. In present case, algaroba (Prosopis juliflora) was used, which was efficient in research of Lima and Farias (2019; 2020). From these results and reviewing the literature, it was deducted that application of activated coal could increase adsorption efficiency of algaroba pod in gasoline removal in water. Thus, objective of this work was to evaluate ability to adsorption of algaroba pod coal as an adsorbent agent for removal of hydrocarbon and make a comparison between in natura biomass, physically activated coal (PAC) and physically and chemically activated coal (CPAC), regarding amount of contaminant removed from water. For preparation of physically activated charcoal (PAC), algarob was dried in a greenhouse, then ground in knife mill, moving to carbonization in muffle for 30 minutes to 500 °C. For chemical activation, PAC was subjected to agitation with a potassium hydroxide solution (KOH) for 30 minutes under agitation of 140 rpm. Methodology used to kinetics and equilibrium studies was proposed by Lima et al. (2014). Experiments were performed to adsorption kinetics study, in which times of 05 to 60 minutes were evaluated (with 5 minutes intervals) and equilibrium adsorption, whose contaminant concentrations ranged from 5 to 50% (with rate of variation of 5%). In results of kinetics, maximum adsorption of PAC occurred at 30 minutes (5,000 g.g-1), and CPAC at 25, 50 and 60 minutes (5,000 g.g-1). In equilibrium, maximum amount adsorbed with presence of PAC was 7.13 g.g-1, with a concentration of 31.06% contaminant, while for CPAC, it was 7.13 g.g-1, with a concentration of 32, 44%. Isotherms confirmed that adsorption of PAC occurred in single and CPAC in multi -ways. However, it can be said that KOH activation was inefficient for algaroba pod coal, as the result with in natura material reached a maximum of 14.812 g.g-1, with concentration of 15.78%.
Keywords: Adsorção
Carvão ativado fisicamente e quimicamente
Vagem de algaroba
Prosopis juliflora
Gasolina – remoção em corpos d’água
Adsorption
Physically and chemically activated carbon
Mesquite pod
Prosopis juliflora
Gasoline – removal in bodies of water
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/30838
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