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Título: Comparação da adsorção de fósforo em solução aquosa por coluna de leito fixo utilizando cerâmica vermelha in natura e pré-ativada por solução de cal
Autor(es): Garcia, Rafael Dênis
Sassaki, Luís Felipe Palú
Orientador(es): Passig, Karina Querne de Carvalho
Palavras-chave: Adsorção
Separação (Tecnologia)
Cerâmica vermelha
Carbono ativado
Fósforo
Adsorption
Separation (Technology)
Red pottery
Carbon, Activated
Phosphorus
Data do documento: 6-Dez-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: SASSAKI, Luis Felipe Palú; GARCIA, Rafael Dênis. Comparação da adsorção de fósforo em solução aquosa por coluna de leito fixo utilizando cerâmica vermelha in natura e pré-ativada por solução de cal. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: A utilização do fósforo em fertilizantes proporcionou a intensificação da agricultura, tornando alimentos mais acessíveis ao mundo inteiro, seguindo este avanço, outros produtos também começaram a incluir este elemento em sua composição. Contudo, o descarte incorreto deste material tem ocasionado problemas como a eutrofização de lagos e rios. Aliado ao problema do descarte de resíduos sólidos da construção civil, que é a principal geradora deste tipo de resíduo, a cerâmica vermelha, proveniente dos blocos cerâmicos descartadas pela construção civil, foi escolhida como material alternativo para realizar a adsorção de fósforo em solução aquosa. A adsorção é o processo de troca de massa em que as partículas do resíduo dissolvido na água se juntam ao material adsorvente. Além dos experimentos in natura foram realizados experimentos com pré-ativação química (cal dolomítica), utilizou-se 3.110 g de cada material em coluna de leito fixo com 100 mm de diâmetro e 50,00 cm de altura, dado uma vazão contínua por no mínimo 180 minutos. Para a cinética de adsorção, o modelo de Thomas foi utilizado no ajuste dos resultados experimentais obtidos. A cerâmica in natura obteve ajuste de R² 0,8129 foi capaz de adsorver 100 % do fósforo durante os primeiros 15 minutos de experimento. A coluna preenchida com a cerâmica pré-ativada, obteve um ajuste R² de 0,9297 sendo capaz de adsorver também quase a totalidade da solução durante os primeiros 30 minutos de experimento. A comparação entre os dois materiais provou que a cerâmica vermelha se comporta como um ótimo adsorvente e dá à cerâmica pré-ativada uma eficiência muito maior, justificando a adição de cal dolomítica visto que para o primeiro é encontrado um tempo de saturação de 10 horas enquanto para a coluna com utilização de Cal é observado um tempo de 30 horas.
Abstract: The usage of phosphate in fertilizers provided an intensification of agriculture making food more accessible worldwide following that advance, others products starting including this element in your composition. However, the incorrect disposal of phosphate has been the source of problems, like eutrophication of lakes and rivers. Align with the problem of the incorrect disposal of civil construction solid waste, the main generator of this type of waste. The red ceramic of pottery bricks discarded by the building industry was chosen as an alternate material on the adsorption of phosphorus from aqueous solution. Adsorption is the process of mass exchange, in which the particles of the residue dissolved in water attach to the adsorbent. Besides the experiment using ceramic in nature, it was also performed the experiment whitewash loaded ceramic. It was used 3.110 g of each material in a fixed bed column of 100 mm of diameter and 50 cm of height within a fixed flow rate for at least 180 minutes. For the kinetic study, it was done using the Thomas model in adjustment of the result obtained experiment results. The in-nature ceramic obtained a R2 of 0,8129 and it was capable of adsorbing almost 100 % of phosphorus during the first 15 minutes. The column filled with whitewash loaded ceramic obtain a R2 of 0,9297 being capable of adsorbing almost the totality during the first 30 minutes also. The comparation between both materials proved that red ceramic behaves as a good adsorbent and when loaded a greater efficiency, justifying the usage of whitewash, since that it was found a 10 hours saturation time for the first one and a 30 hours saturation for the ceramic loaded with whitewash.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16109
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