Reaproveitamento de Resíduo Cervejeiro para Utilização na Síntese de Materiais Zeolíticos e Aplicação no Tratamento de Efluentes Têxteis
Nome: MATEUS GONÇALVES DOS SANTOS
Data de publicação: 16/02/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| DAMARIS GUIMARAES | Presidente |
| LUCIENE PAULA ROBERTO PROFETI | Examinador Interno |
| PAULO HENRIQUE LEITE QUINTELA | Examinador Externo |
Resumo: O presente trabalho visou reaproveitar a diatomita oriunda de processo cervejeiro, investigando sua utilização na síntese de materiais zeolíticos que foram empregados como adsorvente na remoção de azul de metileno em batelada e sistema de leito fluidizado. Inicialmente o material foi caracterizado por termogravimetria, cuja análise identificou degradação térmica em três estágios. Em seguida, a terra diatomácea (TD) foi tratada termicamente por 6 horas a 600°C. A partir da difração de raios X (DRX), uma fase correspondente à sílica na forma cristobalita foi identificada, enquanto que a análise morfológica (MEV-EDS) confirmou a presença de carapaças. A adsorção física de nitrogênio revelou a área superficial da diatomita como 3,04 m²/g, o volume e tamanho de poros, 0,01 cm³/g e 16,17 nm, respectivamente. O pHpcz encontrado foi 4,8. Em seguida, a diatomita como fonte de sílica na síntese de misturas zeolíticas nas formas sódica (MZNa) e ácida (MZH). As fases cristalinas identificadas nos adsorventes por DRX foram a muscovita, merlinoíta, quartzo e ilita, o MEV-EDS confirmou a formação de estrutura com morfologia pseudohexagonal e presença dos principais elementos da estrutura zeolítica, o silício, alumínio e oxigênio. O tempo de cristalização favoreceu o aumento da intensidade dos picos e elevação dos parâmetros texturais. Para a MZNa cristalizada por 24 e 48 h, a área superficial externa foi 26,34 e 44,85 m²/g, área de microporos 1,84 e 8,92 m²/g e pHpcz 6,2, já a MZH obteve área superficial externa de 39,20 e 53,29 m²/g em 24 e 48 h, respectivamente. O pHpcz foi de 5,2. O estudo cinético apontou equilíbrio nos 5 primeiros minutos, com remoção de 85,46; 60,92 e 36,32% do azul de metileno (AM) a 110 mg/L utilizando a MZNa, MZH e TD, respectivamente. A partir do R2 e , o modelo cinético pseudoprimeira ordem (PPO) e a isoterma de Freundlich apresentaram melhores ajustes aos dados experimentais utilizando os três adsorventes. A termodinâmica do processo foi definida como espontânea e exotérmica para os três adsorventes (H de -33,97; -6,03 e - 19,86 KJ/mol para a MZNa, MZH e TD, respectivamente). Os dados da coluna de adsorção em leito fluidizado se ajustaram ao modelo de Thomas na forma não linear, porém os valores da capacidade de adsorção (QT) e a constante de Thomas (KT) destoaram dos valores experimentais, já o modelo na forma linear apresentou valores de QT e KT mais próximos dos experimentais. Assim, fica evidente o potencial da mistura zeolítica sintetizada com a diatomita para remoção de corante AM presente em presente em meios aquosos tanto em batelada quanto em coluna de leito fluidizado.
