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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37800| Título: | Aplicação de cinzas de caldeira e casca de soja na remoção de dureza de efluentes industriais: uma alternativa sustentável |
| Título(s) alternativo(s): | Application of boiler ash and soybean hulls in the removal of hardness from industrial effluents: a sustainable alternative |
| Autor(es): | Oliveira, Mario Henrico Domingues de Ribeiro, Matheus Marins |
| Orientador(es): | Pietrobelli, Juliana Martins Teixeira de Abreu |
| Palavras-chave: | Resíduos industriais Caldeiras Cascas Soja Adsorção Sustentabilidade Economia social Factory and trade waste Boilers Bark Soybean Adsorption Sustainability Social economic |
| Data do documento: | 25-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | OLIVEIRA, Mario Henrico Domingues de; RIBEIRO, Matheus Marins. Aplicação de cinzas de caldeira e casca de soja na remoção de dureza de efluentes industriais: uma alternativa sustentável. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | O crescente volume de resíduos sólidos e líquidos gerados pelas indústrias reforça a necessidade de práticas que viabilizem seu reaproveitamento, em consonância com os princípios da economia circular e da sustentabilidade. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a aplicação de cinzas de caldeira e casca de soja como adsorventes alternativos para a remoção de dureza em efluente industrial proveniente de uma indústria cervejeira. A proposta buscou reduzir a dureza do efluente visando reuso em sistemas de resfriamento industrial, propondo também uma destinação para o material proveniente da adsorção. Inicialmente, foram caracterizados os materiais adsorventes quanto à umidade, granulometria, ponto de carga zero (PCZ), morfologia e composição elementar (MEV/EDS). O efluente bruto também foi analisado, em relação a pH, demanda química de oxigênio (DQO), nitratos, fósforo total, sólidos totais, e dureza. Os testes de adsorção foram realizados com diferentes tempos de contato em duas etapas: preliminar e final, visando entender a eficiência e o comportamento de cada adsorvente. Na etapa preliminar, a cinza de caldeira passou por um tratamento adicional de hidratação, com o objetivo de melhorar seu desempenho na remoção da dureza. Os resultados dos testes finais indicaram que a casca de soja promoveu uma redução rápida da dureza nos primeiros 30 minutos, alcançando aproximadamente 49,75% de remoção, porém sem alterações significativas após esse tempo. A cinza de caldeira hidratada apresentou desempenho mais eficiente, atingindo 76,87% de redução após 6 horas de teste. Demais parâmetros foram analisados, onde a casca de soja contribuiu para a diminuição da DQO, porém aumentou os níveis de fósforo e nitratos no meio. A cinza de caldeira, por outro lado, demonstrou um aumento na DQO, enquanto manteve os demais parâmetros sem variações significativas. Com base nos resultados obtidos, os adsorventes demonstraram aplicação para a redução da dureza, com potencial reuso do efluente. Este estudo reforça a importância da integração entre gestão de resíduos e tratamento de efluentes, demonstrando que resíduos comumente descartados podem ser transformados em recursos úteis, promovendo ganhos ambientais, operacionais e econômicos. |
| Abstract: | The growing volume of solid and liquid waste generated by industries reinforces the need for sustainable practices that enable their reuse, in line with the principles of circular economy and sustainability. In this context, the present study evaluated the application of boiler ash and soybean hulls as alternative adsorbents for the removal of hardness from industrial effluent originating from a brewery. The proposal aimed to reduce the hardness of the effluent for potential reuse in industrial cooling systems, while also proposing a suitable destination for the material resulting from the adsorption process. Initially, the adsorbent materials were characterized in terms of moisture, granulometry, point of zero charge (PZC), morphology and elemental composition (SEM/EDS). The raw effluent was also analyzed for pH, chemical oxygen demand (COD), nitrates, total phosphorus, total solids, and hardness. Adsorption tests were carried out with different contact times in two stages: preliminary and final adsorption, aiming to understand the efficiency and behavior of each adsorbent. In the preliminary stage, the boiler ash underwent an additional hydration treatment to improve its performance in hardness removal. Final test results showed that soybean hulls promoted a rapid reduction in hardness within the first 30 minutes, achieving approximately 49.75% removal, but with no significant changes after that period. The hydrated boiler ash showed better performance, achieving 76.87% reduction, although only after 6 hours of testing. Other parameters were also evaluated: soybean hulls contributed to a decrease in COD but increased the phosphorus and nitrate levels. In contrast, boiler ash demonstrated an increase in COD, while maintaining the other parameters without significant variations. Based on the results obtained, the adsorbents demonstrated applicability for hardness reduction, with potential for effluent reuse. This study reinforces the importance of integrating waste management with effluent treatment, showing that commonly discarded residues can be transformed into useful resources, promoting environmental, operational, and economic benefits. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37800 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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