Adsorção de bisfenol-a utilizando cinza de casca de arroz e carvão ativado
| Orientador(a) (dc.contributor.advisor) | Caetano, Marcelo Oliveira | |
| Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes) | http://lattes.cnpq.br/461619890265185 | pt_BR |
| Autor(a) (dc.contributor.author) | Perotti., Nathalia | |
| Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes) | http://lattes.cnpq.br/2090412788241563 | pt_BR |
| Data de Disponibilização (dc.date.accessioned) | 2023-11-10T18:28:57Z | |
| dc.date.available (dc.date.available) | 2023-11-10T18:28:57Z | |
| Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued) | 2023-08-28 | |
| Abstract (dc.description.abstract) | Currently, the focus of studies on contaminants in water and effluent matrices deals with the presence of micropollutants and their effects on the environment and public health. The problem involved is due to evidence that conventional Wastewater Treatment Plants (WWTP) are not efficient in removing these pollutants. Therefore, there is a need to implement advanced technologies to polish the treatment. Among several techniques under study, adsorption processes stand out as a viable alternative for reducing contaminants, such as the endocrine disruptor Bisphenol A (BPA), which is the subject of this work. In this sense, this work aimed to study the efficiency of adsorptive processes to reduce BPA concentrations in aqueous solutions. Rice Husk Ash (RHA) was tested as an alternative adsorbent to Activated Carbon (AC). The AC was characterized through analysis of granulometric distribution, surface area, specific mass, hydration capacity, pH, zero load test, loss on ignition, total carbon, elemental chemical composition, determination of functional groups and image analysis. Kinetic and equilibrium adsorption studies (isotherms) were performed with standard BPA solutions, quantified by Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry. In the adsorption kinetics, the following variables were evaluated: contact time (15, 30, 45 and 60 minutes); initial adsorbate concentration (50, 500 and 1000 ng L-1) and adsorbent dosage (0.5, 5.0 and 10 g L-1). The kinetic models of Pseudo-first order and Pseudo-second order were fitted to the experimental data, as well as the obtained experimental isotherms were fitted to the Langmuir and Freundlich models. The characteristics of activated carbon showed a uniform microstructure formed by micro and mesopores and the presence of functional groups such as carboxylic acids, alcohols and phenols. Differently, RHA has macroporous structures, which allowed a fast adsorption, tending to equilibrium after 60 minutes, with removal efficiencies above 99.0%. Among the kinetic models, the pseudo-second order linear model fitted better to BPA adsorption, for both adsorbents, reaching k2 up to 0,99 for RHA and AC. The adsorption isotherms were linear, with the Freundlich isotherm as a reference for adjustments for BPA adsorption using RHA, while for the AC, no model showed unanimity. BPA removal values with RHA ranged from 7,5% to 99,7%; and for activated carbon between 16,5% and 99,2%. These results indicate the potential of using rice husk ash as an alternative adsorbent for BPA adsorption. | rs |
| Resumo (dc.description.resumo) | Atualmente o foco de estudos de contaminantes em matrizes de água e efluentes trata da presença de Micropoluentes e seus efeitos ao meio ambiente e à saúde pública. A problemática envolvida deve-se às comprovações de que as Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) convencionais não são eficientes na remoção destes poluentes. Sendo assim, há necessidade de implantação de tecnologias avançadas para polimento do tratamento. Entre as diversas técnicas em estudo, destaca-se os processos de adsorção, como uma alternativa viável à redução de contaminantes, como o disruptor endócrino Bisfenol-A (BPA), tema deste trabalho. Neste sentido, este trabalho visou estudar a eficiência de processos adsortivos para redução das concentrações de BPA em soluções aquosas. Para tal, a Cinza da Casca de Arroz (CCA), foi testada como adsorvente alternativo ao Carvão Ativado (CA). O CA foi caracterizado através de análises de distribuição granulométrica, área superficial, massa específica, capacidade de hidratação, pH, ponto de carga zero, perda ao fogo, carbono total, composição química elementar, determinação de grupos funcionais e análise de imagem. Os estudos de adsorção cinéticos e de equilíbrio (isotermas) foram efetuados com soluções padrões de BPA, quantificados por Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas. Na cinética de adsorção, foram avaliadas as variáveis: tempo de contato (15, 30, 45 e 60 minutos); concentração inicial do adsorbato (50, 500 e 1000 ng L-1) e dosagem do adsorvente (0,5, 5,0 e 10 gL-1). Os modelos cinéticos de Pseudo-primeira ordem e Pseudo-segunda ordem foram ajustados aos dados experimentais, bem como as isotermas experimentais obtidas foram ajustadas aos modelos de Langmuir e Freundlich. Diferentemente, a CCA possui estruturas macroproporosas, o que possibilitou uma adsorção rápida, tendendo ao equilíbrio aos 60 minutos, com eficiências de remoção acima de 99,0%. Entre os modelos cinéticos, o modelo linear de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor à adsorção de BPA, para ambos os adsorventes, atingindo k2 em até 0,99 para o CCA e CA. As isotermas de adsorção foram lineares, tendo a isoterma de Freundlich como referência de ajustes para adsorção de BPA utilizando CCA, enquanto para o CA, um determinado modelo não apresentou unanimidade. Os valores de remoção de BPA com CCA variaram entre 7,5% e 99,7%; e para o carvão ativado entre 16,5% e 99,2%. Estes resultados indicam o potencial do uso da cinza de casca de arroz como adsorvente alternativo para a adsorção de BPA. | pt_BR |
| Agência de fomento (dc.description.sponsorship) | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
| URI (dc.identifier.uri) | http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12822 | |
| Idioma (dc.language) | pt_BR | pt_BR |
| Nome da instituição (dc.publisher) | Universidade do Vale do Rio dos Sinos | pt_BR |
| País da Instituição (dc.publisher.country) | Brasil | pt_BR |
| Departamento (dc.publisher.department) | Escola Politécnica | pt_BR |
| Sigla da Instituição (dc.publisher.initials) | Unisinos | pt_BR |
| Programa (dc.publisher.program) | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | pt_BR |
| Direitos de acesso ao documento (dc.rights) | openAccess | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Microcontaminantes | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Cinética de adsorção | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Isotermas de adsorção | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Disruptor endócrino | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Tempo de equilíbrio | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Microcontaminants | en |
| Assunto (dc.subject) | Adsorption kinetics | en |
| Assunto (dc.subject) | Adsorption isotherms | en |
| Assunto (dc.subject) | Endocrine disruptor | en |
| Assunto (dc.subject) | Equilibrium time | en |
| Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq) | ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil | pt_BR |
| Título (dc.title) | Adsorção de bisfenol-a utilizando cinza de casca de arroz e carvão ativado | pt_BR |
| Tipo de arquivo (dc.type) | Tese | pt_BR |
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