Remoção de azul de metileno por adsorção usando pó de serragem do gênero Pinus sp.

Ikeno, Daniel Shuzo

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Título:	Remoção de azul de metileno por adsorção usando pó de serragem do gênero Pinus sp.
Autor(es):	Ikeno, Daniel Shuzo
Orientador(es):	Medeiros, Flávia Vieira da Silva
Palavras-chave:	Indústria têxtil Resíduos vegetais Textile industry Wood waste
Data do documento:	9-Set-2013
Editor:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus:	Campo Mourao
Citação:	IKENO, Daniel Shuzo. Remoção de azul de metileno por adsorção usando pó de serragem do gênero Pinus sp. 2013. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2013.
Resumo:	O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do pó de serragem (PS) do gênero Pinus sp. como material adsorvente na remoção do corante azul de metileno (AM) na concentração de 0,15 g/L, como alternativa para o carvão ativado granular (CAG). Ensaios em batelada foram conduzidos com variação de massa dos adsorventes PS e CAG (0,10 g, 0,25 g, 0,5 g, 0,75 g e 1,0 g), temperatura (30 °C, 40 °C e 50 °C) e pH do efluente (5,5; 6,5; 7,5 e 8,5). Os mesmos ensaios foram realizados com pó de serragem tratado com formaldeído a 1% (PSF) e ácido sulfúrico a 1% (PSAS). Com os resultados experimentais foram realizados ajustes com modelo cinético de pseudo-primeira ordem de Lagergren e pseudo-segunda ordem. A isoterma experimental foi obtida a partir da classificação de Giles. Foi realizada a caracterização físico-química do PS e do CAG de: pH (ASTM D 3838-80/1999), densidade aparente (NBR 12076/1991), número de iodo (NBR 12073/1991), teor de umidade (ASTM D 2867-04), teor de cinzas (ASTM D 2866-94/1999), material volátil (ASTM D 5832-98/2003), área superficial pelo método BET (Brunauer, Emmett, Teller), volume e tamanho dos poros pelo método BJH (Barrett, Joyner-Halenda). Ensaios em batelada foram conduzidos de acordo com Lin (1993) para SP, Kannan e Sundaram (2001) para CGA, Garg et al. (2004) para PSF e Tumlos et al. (2011) para PSAS. Os resultados indicaram: caráter ácido para PS (pH 4,1±0,06) e CAG (pH 6,24±0,10); número de iodo superior ao mínimo recomendado pela ABNT de 600 mg/g para PS (660±0,85 mg/g) e CAG (650±3,06 mg/g); área superficial classificada como microporo para PS e mesoporo para CAG. Nos ensaios em batelada, os resultados indicaram: melhor massa de 1,00 g com 81,6% (30 °C), 81,8% (40 °C) e 79,9 % (50 °C) para PS de remoção de AM; melhor pH em 7,5. Os resultados dos ensaios do PSF, PSAS e CAG indicaram que o PSF apresentou eficiências de 81,92 % (40 °C) e 89,75 % (50°C) e os ensaios com o CAG com 58,34 % (30 °C), 64,59 % (40 °C) e 64,44 % (50 °C) na remoção do corante AM. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem melhor descreveu a adsorção a 50 °C (R2 = 0,999). As isotermas foram classificadas como Langmuir (subgrupo 1) para PS e Sigmóide (subgrupo 3) para CAG, com adsorção em monocamada homogênea e de afinidade com o AM para PS; e preenchimento da segunda camada e com soluto adsorvido em conjuntos para CAG. Foi possível concluir que o pó de serragem, do gênero Pinus sp., é eficiente na remoção de cor de solução aquosa contendo azul de metileno pelo processo de adsorção.
Abstract:	This work sought to evaluate the use of sawdust powder (SP) Pinus sp. genus as adsorbent material on the removal of methylene blue (MB) in the concentration of 0.15 g/L, as an alternative for granular activated carbon (GAC). Batch assays were carried out varying adsorbent SP and GAC masses (0.10 g, 0.25 g, 0.5 g, 0.75 g and 1.0 g), temperature (30 °C, 40 °C and 50 °C) and effluent pH (5.5; 6.5; 7.5 and 8.5). The same assays were conducted with the sawdust powder treated with 1% formaldehyde (SPF) and 1% sulphuric acid (SPSA). Fitting of the experimental data was done with pseudo-first order model of Lagergren and pseudo-second order. The isotherm was obtained from Giles classification. Physical-chemical characterization of SP and GAC were carried out of: pH (ASTM D 3838-80/1999), apparent density (NBR 12076/1991), iodine number (NBR 12073/1991), moisture content (ASTM D 2867-04), ash content (ASTM D 2866-94/1999), volatile material (ASTM D 5832-98/2003), superficial area by BET method (Brunauer, Emmett, Teller), volume and size pores by BJH method (Barrett, Joyner-Halenda). Batch assays were conducted according to Lin (1993) to SP, Kannan e Sundaram (2001) to GAC, Garg et al. (2004) to SPS and Tumlos et al. (2011) to SPSA. Results indicated: acid character to SP (pH 4.1±0.06) and GAC (pH 6.24±0.10); iodine number higher than the minimum value recommended of 600 mg/g by ABNT to SP (660±0.85 mg/g) and GAC (650±3.06 mg/g); superficial area classified as micropore to SP and mesopore to GAC. Results of the batch assays indicated: optimum mass of 1.00 g with 81.6% (30 °C), 81.8% (40 °C) and 79.9 % (50 °C) to SP of MB removal; optimum pH of 7.5. Results of assays with SPF, SPSA and GAC indicated that SPF presented efficiencies of 81.92% (40 °C) and 89.75 % (50°C) and with GAC with 58.34 % (30 °C), 64.59 % (40 °C) and 64.44 % (50 °C) in the removal of MB dye. Pseudo-second order kinetics model better described adsorption at 50 °C (R2 = 0.999). Isotherms were classified as Langmuir (subgroup 1) to SP and Sigmoid (subgroup 3) to GAC, with adsorption in homogeneous monolayer and with affinity of MB to SP; and filling of the second layer and with the solute adsorbed into sets to GAC. It was possible to conclude that Pinus sp., genus, sawdust powder is efficient in the removal of color from aqueous solution containing methylene blue by adsorption process.
URI:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6865
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