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Tratamento de águas residuais da indústria têxtil com membrana cerâmica de baixo custo utilizando resíduos agroindustriais: preparação, caracterização e avaliação

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dc.creator.ID SILVA, W. L. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/4155921514988097 pt_BR
dc.contributor.advisor1 RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
dc.contributor.advisor1ID RODRIGUES, M. G. F. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/7257323910817700 pt_BR
dc.contributor.referee1 CAMPOS, Ana Regina Nascimento.
dc.contributor.referee2 GADELHA, Antonio José Ferreira.
dc.contributor.referee3 BARBOSA, Antusia dos Santos.
dc.description.resumo Diante da grande demanda por recursos hídricos na indústria têxtil e da crescente preocupação com a sustentabilidade, novos métodos para o tratamento de águas residuais têm emergido nos últimos anos. A utilização de membranas para o tratamento desses efluentes destaca-se como uma alternativa eficaz e promissora, devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas. Neste contexto, o estudo de matérias-primas acessíveis e de baixo custo para a produção de membranas cerâmicas torna-se essencial para o desenvolvimento de soluções sustentáveis e econômicas para o tratamento de efluentes têxteis. Neste trabalho foi desenvolvido membranas cerâmicas de baixo custo, utilizando argila chocobofe, cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) e caulim, com o objetivo de tratar efluentes têxteis. As matérias-primas foram caracterizadas por técnicas como difração de raios X (DRX), espectrofotometria de fluorescência de raios X (FRX), análise termogravimétrica (TGA), análise de tamanho e distribuição de partículas. As membranas foram então produzidas com proporções de CBCA variando entre 0 e 50 %, por meio de prensagem uniaxial a seco em prensa hidráulica, sob pressão de 1 tonelada e tempo de moldagem de 60 segundos, seguidos de sinterização a 650 °C por 3 horas. As membranas cerâmicas resultantes foram caracterizadas por uma série de técnicas: DRX, retração linear do diâmetro, perda de massa, densidade, porosidade aparente, absorção de água, resistência mecânica, ângulo de contato e fluxo de água pura. Também foram avaliadas quanto à eficiência na rejeição da solução do corante azul de metileno e à reciclabilidade. As membranas cerâmicas apresentaram porosidade entre 41,45 e 44,82 %, sugerindo que a adição de CBCA teve pouca influência nessa propriedade, e raio médio dos poros variou de 0,23 a 0,27 μm. Na resistência mecânica das membranas observou-se uma diminuição, que passou de 40,05 para 10,36 MPa à medida que a CBCA foi inserida na composição. O fluxo de água pura e o fluxo de permeado aumentaram com a maior concentração de CBCA nas membranas. Na rejeição do corante azul de metileno, todas as membranas cerâmicas demonstraram alta eficiência, com índices de rejeição variando entre 99,90 e 97,70 %. O teste de reciclabilidade avaliou as membranas cerâmicas C30 e C50 no desempenho ao longo de um período prolongado, indicando melhor resultado na membrana C30. A estimativa preliminar de custo mostrou que o valor das matériasprimas variou entre R$ 37,40 e R$ 61,17 por metro quadrado e o custo total, incluindo o custo energético, entre R$ 901,24 e R$ 929,27 por metro quadrado. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Química pt_BR
dc.title Tratamento de águas residuais da indústria têxtil com membrana cerâmica de baixo custo utilizando resíduos agroindustriais: preparação, caracterização e avaliação pt_BR
dc.date.issued 2024-08-29
dc.description.abstract Given the high demand for water resources in the textile industry and the growing concern for sustainability, new methods for wastewater treatment have emerged in recent years. The use of membranes for the treatment of these effluents stands out as an effective and promising alternative due to their excellent physical and chemical properties. In this context, the study of accessible and low-cost raw materials for the production of ceramic membranes becomes essential for the development of sustainable and economical solutions for textile effluent treatment. In this work, low-cost ceramic membranes were developed using chocobofe clay, sugarcane bagasse ash (CBCA), and kaolin, with the aim of treating textile effluents. The raw materials were characterized by techniques such as X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), thermogravimetric analysis (TGA), and particle size and distribution analysis. The membranes were then produced with CBCA proportions ranging from 0 to 50%, through dry uniaxial pressing in a hydraulic press, under a pressure of 1 ton and molding time of 60 seconds, followed by sintering at 650 °C for 3 hours. The resulting ceramic membranes were characterized by a series of techniques: XRD, linear diameter shrinkage, mass loss, density, apparent porosity, water absorption, mechanical strength, contact angle, and pure water flux. They were also evaluated for their efficiency in rejecting methylene blue dye solution and recyclability. The ceramic membranes showed porosity between 41.45 and 44.82 %, suggesting that the addition of CBCA had little influence on this property, and the average pore radius ranged from 0.23 to 0.27 μm. A decrease in the mechanical strength of the membranes was observed, from 40.05 to 10.36 MPa as CBCA was added to the composition. The pure water flux and permeate flux increased with higher CBCA concentration in the membranes. In the rejection of methylene blue dye, all ceramic membranes demonstrated high efficiency, with rejection rates ranging from 99.90 to 97.70 %. The recyclability test evaluated the C30 and C50 ceramic membranes' performance over an extended period, indicating better results in the C30 membrane. A preliminary cost estimate showed that the raw material costs ranged from R$ 37.40 to R$ 61.17 per square meter, and the total cost, including energy costs, ranged from R$ 901.24 to R$ 929.27 per square meter. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/39609
dc.date.accessioned 2024-12-19T13:15:04Z
dc.date.available 2024-12-19
dc.date.available 2024-12-19T13:15:04Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Estimativa de custos pt_BR
dc.subject Reciclabilidade pt_BR
dc.subject Tratamento de efluente têxtil pt_BR
dc.subject Azul de metileno pt_BR
dc.subject Baixa temperatura de sinterização pt_BR
dc.subject Cinza do bagaço de cana-de-açúcar pt_BR
dc.subject Membrana cerâmica pt_BR
dc.subject Cost estimate pt_BR
dc.subject Recyclability pt_BR
dc.subject Textile effluent treatment pt_BR
dc.subject Methylene blue pt_BR
dc.subject Low sintering temperature pt_BR
dc.subject Sugarcane bagasse ash pt_BR
dc.subject Ceramic membrane pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator SILVA, Wemilly Lucena.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Textile industry wastewater treatment with membrane Low-cost ceramics using agro-industrial waste: preparation, Characterization and evaluation pt_BR
dc.identifier.citation SILVA, Wemilly Lucena.Tratamento de águas residuais da indústria têxtil com membrana caracterização e avaliação. 2024. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologias, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. pt_BR


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