41 Figura 30: Isotermas de Freundlich (A) e Langmuir (B) para azul turquesa, isotermas de Freundlich (C) e Langmuir (D) para Procion Red em pH 11,0 e. Isotermas de Freundlich (E) e Langmuir (F) para corante Procion Red em pH 4,0, utilizando casca de mexilhão Perna Perna.
Objetivos
Geral
Específicos
Indústria têxtil
Histórico
Efluentes têxteis
- Corantes têxteis
- Vermelho Procion HER “Reactive Red 120”
- Azul Turquesa Sidercron HN “Turquoise Blue”
- Problemas ambientais
- Tratamento de efluentes têxteis
São insolúveis em água, mas durante o processo de tingimento são reduzidos com ditionito, em solução alcalina, o que os torna solúveis (forma leuco). O processo de tratamento é realizado pela ação de microrganismos, que metabolizam matéria orgânica contendo carbono e nitrogênio. coloidal, em suspensão e dissolvido), que o estabiliza na forma de subprodutos (gases e tecidos celulares).
Adsorção
Cinética da adsorção
O uso de bactérias e fungos tem apresentado bons resultados na remoção de corantes, tanto para tratamento anaeróbio quanto aeróbio, mas os processos de tratamento biológico indicam extensas áreas e tempo gasto para que a ação microbiológica atue sobre os corantes. Além das técnicas citadas acima, os processos de adsorção têm apresentado bons resultados na remoção de corantes de águas residuárias, os quais são investigados mais detalhadamente neste trabalho. O estudo da cinética de adsorção do adsorvente corante é pré-requisito para a escolha das melhores condições no processo de tratamento do adsorvente em larga escala (YAGUB et al., 2014).
A Equação de Pseudo-Primeira Ordem ou Equação de Lagergren mostra como a taxa de sorção de corantes na superfície do adsorvente é proporcional à quantidade de corante absorvido da fase de solução e é amplamente utilizada em processos de adsorção de solutos em solução líquida. na capacidade de adsorção do sólido (KARTHIKEYAN et al., 2009; MACHADO, 2011). A Equação de Pseudo-Segunda Ordem também se baseia na adsorção da fase sólida, mas mostra o comportamento durante o tempo de contato (MACHADO, 2011).
Isotermas de adsorção
Neste caso, ocorre uma diminuição na disponibilidade de sítios de adsorção à medida que a concentração da solução aumenta. As isotermas do tipo C e L são frequentemente muito próximas e em muitos casos podem ser consideradas do mesmo tipo. A isoterma de Freundlich foi uma das primeiras equações propostas para descrever tal equilíbrio (Equação 3.0) considerando que o processo de adsorção apresenta uma distribuição exponencial do calor de adsorção da monocamada adsorvida, mas falha quando a concentração ou pressão do adsorbato é muito alto (CASTELLAN, 1986; ORTIZ, 2000; YAGUB et al, 2014).
A isoterma de Langmuir baseia-se na suposição de uma monocamada de adsorção sobre uma superfície contendo um número limitado de pontos de adsorção de energia uniforme, sem transmigração nos pontos de adsorção (KARTHIKEYAN et al., 2009). Todos os locais de adsorção são equivalentes entre si e a superfície é uniforme e perfeitamente plana em escala microscópica.
Parâmetros termodinâmicos
Pesquisas realizadas com carvão ativado, quitosana e fibras naturais como casca de arroz, banana e coco, entre outras, têm mostrado bons resultados na remoção de corantes (YAGUB et al., 2014). A Tabela 1 já mostra alguns trabalhos que estão sendo realizados pelo laboratório onde o estudo foi realizado, sobre o tema tratamento de corantes em efluentes têxteis e adsorção como método de remediação. Estudo do potencial de adsorção dos corantes Sulphur Black e Marine Procion HER pela fibra sépala.
Remoção do corante marinho Procion HER, em solução, da fibra da coroa do abacaxi: cinética, termodinâmica e estudos. Estudo cinético e termodinâmico do processo de adsorção do corante têxtil Turquesa Sidercron HN, utilizando fibras.
Rejeitos da indústria pesqueira
- Introdução
- Mexilhão Perna perna
- Sardinha verdadeira (Steindachner, 1879)
- Camarões
A Sardinella brasiliensis (Steindachner, 1879), popularmente conhecida como sardinha verdadeira (Figura 14), faz parte da família Clupeidae, composta principalmente por peixes marinhos, e algumas espécies estuarinas são pequenas e herbívoras, ou seja, alimentam-se de diatomáceas. Todos os indivíduos desta família são provenientes de águas costeiras e geralmente são pelágicos e formam grandes cardumes (CERVIGÓN, F. et al., 1992). Representam um importante elo da cadeia biológica marinha, pois servem de alimento para diversos peixes (COSTA et al., 2003; DAMASCENO et al., 2009).
Atualmente, os resíduos liberados durante o processamento do camarão não recebem a destinação correta; a maior parte é jogada fora ou usada na produção de ração animal. A produção de farinha de resíduos de camarão tem crescido nos últimos anos devido aos bons resultados para a nutrição animal devido à sua alta carga proteica, maximizando o ganho de peso para o gado, podendo até substituir a soja como fonte proteica (BACKES et al., 2007; BOELTER, 2010 ).
Legislação
A maioria deles possui rostro proeminente com dentes dorsais e alguns gêneros possuem dentes na região ventral. Decreto nº. 1.413, de 14 de agosto de 1975: “Dispõe sobre o controle da poluição ambiental causada pelas atividades industriais”. Lei Estadual (SC) No. 13.557, de 17 de novembro de 2005: “Dispõe sobre a política estadual de resíduos sólidos e dá outras providências”.
Local de tratamento e analises
Adsorvente e adsorbato
Rejeito de pescados
Corantes
Realização dos testes
- Delineamento experimental e tratamento
- Determinação do Ponto de Carga Zero (PZC)
- Influência do pH
- Cinética de Adsorção
- Isotermas de Adsorção
- Parâmetros Termodinâmicos
- Análise estatística
Após o tempo de estudo, a mistura foi centrifugada e as concentrações da solução sobrenadante foram determinadas por espectrofotometria UV-visível na faixa de 535 nm para o Vermelho Procion e 624 nm para o Azul Turquesa. Em 20 ml da solução corante foram adicionados 50 mg de adsorvente, na faixa de pH 3,0 para o corante azul turquesa com ambas as fibras e na faixa de 2,0, 4,0 e 11,0 para o corante vermelho.Procion com exoesqueleto de camarão, escamas de sardinha e conchas ou Após cada tempo, as misturas foram centrifugadas e então a concentração final do corante na faixa de 535 nm para Procion Red e 624 nm para Turquesa Blue foi determinada por espectrofotometria UV-visível.
Foram pesados 50 mg de adsorvente e colocados em contato com uma solução corante na faixa de pH 3,0 para o corante Azul Turquesa com ambas as fibras e na faixa de 2,0, 4,0 e 11,0 para o corante Procion Red com exoesqueleto de camarão, escamas e cascas de sardinha, e seu a concentração varia entre 30 e 240 mg/L com intervalos de 30 mg/L. Decorrido o tempo, as misturas foram centrifugadas e novas concentrações de corantes na faixa de 535 nm para Procion Red e 624 nm para Turquesa Blue foram determinadas por espectrofotometria UV-visível.
Determinação do Ponto de Carga Zero (PCZ)
Quando comparado ao trabalho com exoesqueletos de camarões, há divergências como observado, mas os resultados encontrados na literatura só são citados após os processos de extração de quitosana e quitina. Um ponto elevado de carga zero também pode ser observado para a casca do mexilhão Perna Perna, consistente com outros estudos, quando comparado com outras fibras, um dos possíveis fatores para tal valor de PCZ é a sua composição, com alta concentração de cálcio e magnésio. componentes que aumentam o pH naturalmente (RODRÍGUEZ et al., 2013).
Influência do pH
As Figuras 19-21 demonstram a porcentagem de absorção do corante através das absorções inicial e final em espectrofotômetro digital nos comprimentos de onda de 624 nm para azul turquesa e 535 nm para proção vermelha, usando escala de sardinha real como adsorvente, o exoesqueleto de camarão pernasal. casca, alterando o pH da solução corante entre 1,0 e 11,0. Conforme mostrado, na faixa de pH entre 1,0 e 4,0 houve cerca de 97% de remoção tanto para o Vermelho Procion quanto para o Azul Turquesa, e mesmo em pH mais próximo do neutro foram observados bons resultados, absorvendo 73% do Azul Turquesa em pH 7 e 69% do corante Procion Red em pH 6, valores atrativos se comparados aos custos industriais de operar em faixas de pH mais extremas. No caso do exoesqueleto do camarão (Figura 20), o corante azul turquesa seguiu o mesmo padrão visto anteriormente em testes com escamas de sardinha, com adsorção diminuindo à medida que o pH se aproximava do PCZ.
As faixas de pH de 3,0 e 2,0 foram escolhidas para experimentos subsequentes para os corantes Azul Turquesa e Vermelho Procion, respectivamente, que não apresentaram diferenças significativas em relação aos resultados de pH 1,0. A interação do corante azul turquesa comportou-se da mesma forma que nas demais fibras, proporcionando melhor remoção em pH ácido e diminuindo à medida que o pH se tornou básico e próximo de seu PCZ (9,72).
Cinética de Adsorção
Porém, além dessa faixa, houve um aumento significativo na adsorção, com quase 50% do corante removido em pH 11,0. Escamas reais de sardinha (Figura 22) apresentaram excelente poder de adsorção do corante Azul Turquesa em pH 3, que foi 100% adsorvido pela fibra sem diferença significativa entre os intervalos de tempo. Excelentes resultados também foram observados quanto à adsorção do corante Procion Red em pH 4, com maior remoção (97,6%) no tempo de 135 minutos, portanto o intervalo de 55 minutos foi escolhido para a realização dos experimentos que viriam posteriormente.
Quando utilizadas cascas de amêijoa Perna Perna como adsorvente, os valores dos coeficientes de correlação de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem foram 0,3564 e 0,9383 para corante azul turquesa e pH 3,0, onde isso não foi realizado. em pH 4,0. Para Procion Red em pH 11, o valor do coeficiente de pseudo-primeira ordem foi 0,0896, não havendo resultados conclusivos para Procion Red em pH 4,0.
Isotermas de Adsorção
Pode-se observar uma diferença drástica em relação aos coeficientes de correlação linear dos modelos matemáticos, mas todos seguiram os modelos de Langmuir. Por fim, as cascas de Perna Perna também seguiram a mesma linha das demais fibras, sendo melhor representadas pelo modelo matemático de Langmuir. O melhor valor encontrado para Kf neste trabalho foi associado à combinação de concha de molusco e azul turquesa (164,2), indicando alta adsorção.
Em relação aos valores do coeficiente de linearidade, pode-se dizer que as isotermas se enquadram no tipo L para o exoesqueleto de cascas de camarão e mexilhão com Azul Turquesa além de escamas de sardinha e cascas de mexilhão em pH 4 juntamente com Procion Vermelho. Em relação às isotermas do tipo S, também estão incluídas as combinações de escamas de sardinha com Azul Turquesa, exoesqueleto de camarão com Procion Red e conchas de mexilhão em pH 11.
Parâmetros Termodinâmicos
A Tabela 8 apresenta uma comparação da capacidade máxima de adsorção (Qm) envolvendo corante e diferentes fibras na literatura. Investigação do potencial de adsorção dos corantes Sulphur Black e Marine Procion HER pela fibra sépala Dillenia indica. Estudo cinético e termodinâmico do processo de adsorção do corante têxtil Turquesa Sidercron HN utilizando fibra de coco verde (Cocos nucifera L.).
Investigação do potencial de adsorção de diferentes fibras vegetais no processo de tratamento de águas residuais da indústria têxtil. Avaliação do processo de adsorção com fibras vegetais tratadas quimicamente como ferramenta para remoção de corantes na indústria têxtil. Tese (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, janeiro de 2008.
Avaliação do processo de adsorção e do processo oxidativo de Fenton para remoção de corante de efluente da indústria têxtil.
