Caroline Ribeiro

Assessment of drying temperature of sugarcane bagasse on sorption of reactive blue 5G dye

We studied the effect of drying temperature of sugarcane bagasse (SB) on sorption of reactive blue 5G (RB5G) dye to test whether SB is a suitable biosorbent for industrial dye removal. First we assessed a set of SB characteristics that could influence the sorption capacity of dried biomass. Kinetic drying of the SB biomass was measured at different drying temperatures, ranging from 30 °C to 80 °C. We used a static gravimetric method to perform equilibrium moisture sorption experiments at drying temperatures of 35–65 °C. In addition, we measured activation energy and net isosteric heat of sorption. SB biomass was characterized as a heterogeneous low-porous and hygroscopic material, with a series of functional groups on its surface. A Lewis thin-layer model best represented the kinetic drying data. In addition, moisture diffusion into the SB biomass was characterized by a rate-controlling step in the drying process. Equilibrium moisture sorption data showed the expected effects of temperature controlling the sorption capacity and a multilayer sorption process. A sigmoidal sorption isotherm data was best represented by a BET model. A high energy demand is required for moisture removal from biomass as suggested by the measured isosteric heat of moisture sorption. Drying temperature did not influence the RB5G adsorption capacity of bagasse, therefore any drying temperature in the range of 30 °C to 80 °C could be used to make this material feasible as an industrial adsorbent.

A comprehensive evaluation of heavy metals removal from battery industry wastewaters by applying bio-residue, mineral and commercial adsorbent materials

We present a feasibility study of different adsorbent materials, namely residual fish scales biosorbent (FS), mineral dolomite (DL) and commercial resin (CR) in the heavy metals removal in multicomponent solution based on the properties of a real effluent from automotive battery recycling industry. Considering the effluent complex characteristics, the materials were assessed aiming to provide not only the heavy metals removal, but also the effluent neutralization and lower sludge generation. For this, all the studied materials were physicochemically and morphologically characterized with the aim of understanding the mechanisms involved in the process. Further, the elemental compositions of the solid and liquid phases generated from each treatment process were assessed by X-ray fluorescence spectrometry. The effluent presented highly acidic characteristics and heavy metals above the legislated limits for discharge (Fe, Zn and Pb). Each adsorbent material followed different mechanisms which led to dissimilar removal and neutralization capacities. The CR showed remarkable heavy metals removal capacity governed by an ion exchange mechanism; conversely, it did not show a neutralization effect. In contrast, FS and DL presented lower removal capacities by complex simultaneous phenomena (ion exchange, precipitation and/or complexation), but a great neutralization potential related to leaching of alkaline constituents. When sludge generation is considered as a key factor, mitigation and enhancement of treated effluent quality could alternatively be addressed by employing the materials in hybrid processes. Hence, the associated use of such materials could be viable yet very challenging for both neutralization and removal of heavy metals from the battery effluent.

EMPREGO DE CINZAS RESIDUAIS DA QUEIMA EM CALDEIRAS NA ADSORÇÃO DE CORANTES REATIVOS

RESUMO Este trabalho consistiu na avaliacao do desempenho da cinza de eucalipto residual de caldeira na remocao de corante azul reativo 5G. Tratamentos quimicos foram realizados no adsorvente visando aumentar sua capacidade de adsorcao, pelos quais obteve-se uma melhoria de aproximadamente 50% pelo tratamento com H2O2 5% (v/v). Na avaliacao dos parâmetros operacionais sobre o processo adsortivo como: pH, temperatura de adsorcao, tempo, e velocidade de agitacao empregou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR). Por meio do planejamento experimental obtiveram-se as melhores condicoes operacionais utilizando-se a metodologia de superficie de resposta: pH 2,0, temperatura de 30°C e velocidade de agitacao de 150 rpm. Na avaliacao da cinetica do processo, obteve-se um tempo de equilibrio de aproximadamente 24 horas, sendo que o modelo de pseudo-segunda ordem melhor se ajustou aos dados experimentais. Alem disso, avaliou-se a possibilidade de difusao intraparticula pelo modelo de Weber e Morris, no qual verificou-se que a etapa de transferencia de massa que controla o processo e a adsorcao nos sitios. Finalmente, a isoterma de Langmuir representou os dados de equilibrio adequadamente, apresentando uma capacidade maxima de adsorcao de 46,6 mg g -1 e um coeficiente de afinidade 0,0245 L mg -1 . Os resultados obtidos no estudo sugerem que a cinza possui potencial para emprego como material adsorvente na remocao de efluentes contendo corantes texteis em solucao.

REMOÇÃO DE ZINCO DO EFLUENTE LÍQUIDO DE UMA INDÚSTRIA DE GALVANOPLASTIA

A industria de galvanizacao caracteriza-se pela geracao de efluentes contaminados com metais pesados, logo seu tratamento se faz necessario antes do descarte em corpos hidricos. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial de remocao de zinco do efluente liquido de galvanoplastia pelo processo de troca ionica em sistema fechado e batelada. Para tanto, a caracterizacao do efluente foi realizada pelas analises de metais pesados (TXRF), pH, DQO, sulfatos, fosfatos e oleos e graxas. Foram realizados experimentos preliminares para avaliar o efeito do pH inicial e DQO para o efluente bruto e tambem filtrado. Estudos cineticos e de equilibrio foram realizados para o efluente real e tambem para uma solucao sintetica de zinco, nos quais realizou-se modelagem matematica para determinacao da etapa limitante de transferencia de massa. A caracterizacao indicou elevados teores de DQO (819 mg L) e zinco (504 mg L). Nos experimentos de equilibrio obteve-se capacidades de remocao de 129,20 e 280,55 mg g para a solucao sintetica e o efluente real, respectivamente. A difusao intraparticula controlou o processo global, sendo que foi possivel predizer o comportamento cinetico do efluente real a partir dos dados da solucao sintetica, apresentando um tempo de equilibrio em torno de 420 min. O processo de troca ionica utilizando a resina Amberlite IR 120, portanto, mostra-se como um processo eficaz na remocao do cation Zn de efluentes liquidos de galvanoplastia.