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Título: Remoção de metais pesados de efluente de galvanoplastia por meio de precipitação e membranas líquidas emulsionadas
Título(s) alternativo(s): Removal of heavy metals from electroplating wastewater by precipitation and emulsioned liquid membranes
Autor(es): Barbosa, Thais Helena Carnielli
Orientador(es): Souza, Fernanda Batista de
Palavras-chave: Metais pesados
Resíduos industriais
Águas residuais - Purificação
Precipitação (Química)
Heavy metals
Factory and trade waste
Sewage - Purification
Precipitation (Chemistry)
Data do documento: 28-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: BARBOSA, Thais Helena Carnielli. Remoção de metais pesados de efluente de galvanoplastia por meio de precipitação e membranas líquidas emulsionadas. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019.
Resumo: O aumento da quantidade de efluentes industriais e domésticos têm causado uma preocupação cada vez maior no mundo. Os resíduos da indústria de galvanoplastia possuem alta carga poluente, pois provém de procedimentos que utilizam grandes quantidades de produtos tóxicos, como os metais pesados. Esses resíduos metálicos impactam diretamente o meio ambiente devido às substâncias presentes, as quais podem causar desequilíbrio aos animais e à saúde humana, além de não serem biodegradáveis, necessitam de técnicas compatíveis e viáveis para sua redução. Alguns dos métodos atuais de tratamento de metais pesados possuem diversas desvantagens, como a utilização de espécies químicas potencialmente poluidoras, a geração de resíduos pelos próprios métodos, o alto custo de implementação e a não eficiência em reduzir os níveis de poluentes até o cumprimento de legislações vigentes. Partindo do princípio das extrações líquidolíquido, o processo de tratamento com membranas líquidas emulsionadas (ELM) se apresenta como uma vantagem tanto técnica quanto economicamente. Essas características se devem ao baixo custo dos reagentes e aparelhagem utilizada, além da eficiência em remover pequenas concentrações de metais pesados e a baixa geração de resíduos do processo. O método de precipitação química também foi avaliado neste estudo como uma etapa anterior a aplicação ao método ELM, resultando em uma redução de aproximadamente 100% dos metais níquel (Ni), chumbo (Pb), cromo (Cr), zinco (Zn), cádmio (Cd) e cobre (Cu). Além disso, avaliou-se a capacidade de redução das concentrações metálicas residuais da precipitação pelo método das membranas líquidas emulsionadas, que obteve eficiência na remoção de 100% para Pb, 95,7% para o Cd, 85,97% para o Zn, 85,88% para o Ni e 69,46% para o Cu, pela formulação de 6% v/v do extratante álcool n-octílico e 4% v/v de SPAN 80®. A utilização do biossurfactante lecitina de soja na composição das membranas não se mostrou viável pelas propriedades adquiridas pelo composto devido a exposição externa. Além disso, pelos resultados obtidos, é indispensável a influência da complexidade do efluente galvânico no sistema ELM, demonstrado por meio da desestabilização das membranas pelos fenômenos de swelling, coalescência e desemulsificação observados durante o processo.
Abstract: The increase in the amount of industrial and domestic wastewater has caused a growing concern in the world. Waste from the electroplating industry has a high polluting load, as it comes from procedures that use large amounts of toxic products, such as heavy metals. These metallic residues directly impact the environment due to the substances present, which can cause imbalance to animals and human health, besides not being biodegradable, they need compatible and viable techniques to reduce them. Some of today's heavy metal treatment methods have several disadvantages, such as the use of potentially polluting chemical species, the generation of waste by its own methods, the high cost of implementation, and the inefficiency of reducing pollutant levels until compliance with legislation. Based on the principle of liquid-liquid extractions, the emulsified liquid membrane (ELM) treatment process is a technical and economic advantage. These characteristics are due to the low cost of the reagents and equipment used, as well as the efficiency in removing small concentrations of heavy metals and the low generation of process residues. The chemical precipitation method was also evaluated in this study as a step prior to application to the ELM method, resulting in an approximately 100% reduction in nickel (Ni), lead (Pb), chromium (Cr), zinc (Zn), cadmium (Cd) and copper (Cu). The ability to reduce residual metal concentrations of precipitation was also evaluated by the emulsified liquid membranes method, which obtained removal efficiency of 100% for Pb, 95.7% for Cd, 85.97% for Zn, 85, 88% for Ni and 69.46% for Cu by formulating 6% v/v n-octyl alcohol as carrier and 4% v/v SPAN 80® as surfactant. The use of soybean lecithin biosurfactant in the membrane composition proved inviable because of the properties acquired by the compound due to external exposure. Besides, due to the results obtained, the influence of the complexity of the galvanic effluent in the ELM system is indispensable, demonstrated by the destabilization of the membranes by the swelling, coalescence and demulsification phenomena observed during the process.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16516
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