Adsorção de azul de metileno a partir do lodo de uma estação de tratamento de água

dc.contributor.advisorBraga, Kiki Pinheiro Melo
dc.contributor.advisor-latteshttp://lattes.cnpq.br/1508677540399600
dc.contributor.authorPinho, Maressa Martins de
dc.contributor.author-latteshttp://lattes.cnpq.br/9114953063065316
dc.contributor.referee1Silva, Aline Gabriela Castro da
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2376058811846359
dc.contributor.referee2Silva, Jefferson Luiz Grangeiro da
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4354833500264650
dc.date.accessioned2025-08-11T19:49:21Z
dc.date.issued2025-08-11
dc.description.abstractCurrently, significant efforts are being made to minimize water body contamination and the generation of harmful environmental waste. Textile industries, due to their high water consumption in the production of their goods, generate a significant amount of effluent. Among the primary components of textile effluent are dyes, and one of the main methods for dye removal is through adsorption. This study analyzes the production of two low-cost adsorbents using sludge from two water treatment plants (WTPs) in Manaus - one from a settling tank and the other from a flotation unit. To achieve this, an experimental design was conducted to determine the best conditions for the adsorption process. Adsorption isotherm tests were also performed, fitting the experimental data to Langmuir and Freundlich models to evaluate the favorability of removing methylene blue. This helped determine the maximum adsorption capacity and equilibrium parameters. For the preparation of the adsorbents, collection, drying, grinding, and sieving were performed, followed by chemical activation with H3PO4, and pyrolysis at 500°C for three hours to produce the adsorbents, ads-leta1, and ads-leta2. The materials were morphologically characterized by SEM. According to the results from the experimental design, the produced adsorbents achieved significant results with a mass of 0.10g and a temperature of 30°C for ads-leta1, reaching a removal percentage of 98.19%, and for ads-leta2, a temperature of 35°C and a mass of 0.12g achieved a removal percentage of 98.76%. Regarding the isotherm tests, they were designed based on the variables that had the most significant effect on removal, according to the results obtained from the experimental design. For ads-leta1, the mass had a significant effect, so the isotherms were constructed with varying masses (0.04; 0.07; and 0.10g) at a fixed temperature of 30°C. For ads-leta2, the most significant effect was temperature, so the isotherms were constructed with varying temperatures (30, 35, and 40°C) at a fixed mass of 0.12g. The data from the isotherm tests showed a better fit to the Freundlich model, indicating a heterogeneous multilayer process for both ads-leta1 and ads-leta2. The results showed a maximum adsorption capacity of 9.1402 mg.g-1 for ads leta1 and 2.5492 mg.g-1 for ads-leta2, suggesting that WTP sludge, when subjected to chemical and thermal treatments, serves as an alternative and low-cost raw material for the production of adsorbents used in dye removal.
dc.description.resumoAtualmente, um grande esforço tem sido realizado para minimizar a contaminação dos corpos hídricos, assim como a geração de resíduos prejudiciais ao meio ambiente. As indústrias têxteis, por apresentarem grande consumo de água para produção de seus produtos, geram uma elevada quantidade de efluente. Entre os principais constituintes do efluente têxtil estão os corantes, e uma das principais formas de remoção de corante é através da adsorção.Este trabalho analisa a obtenção de dois adsorventes de baixo custo, utilizando o lodo proveniente de duas estações de tratamento de água (ETA) em Manaus- uma estação de decantação e outra de flotação. Para isso, fez-se planejamento experimental, visando determinar as melhores condições para o processo de adsorção. Também foram realizados ensaios para as isotermas de adsorção, ajustando os dados experimentais aos modelos de Langmuir e Freundlich para avaliar se a remoção do azul de metileno é favorável, determinando a capacidade máxima de adsorção, assim como os parâmetros de equilíbrio. Para o preparo dos adsorventes, foi feita coleta, evaporação da água, moagem, peneiramento e os lodos foram ativados quimicamente com H3PO4 e pirolisado a 500°C por três horas para produção dos adsorventes, ads-leta1 e ads-leta2. Os materiais foram caracterizados morfologicamente por MEV. De acordo, com os resultados após o planejamento, os adsorventes produzidos obtiveram resultados significativos com uma massa de 0,10 g de ads-leta1 e uma temperatura de 30°C, atingindo um percentual de remoção de 98,19%, e uma massa de 0,12 g de ads-leta2 com uma temperatura de 35°C e atingindo um percentual de remoção de 98,76%. As condições do processo para a construção dos ensaios das isotermas, foram construídos com base nas variáveis que tiveram o maior efeito significativo na remoção de acordo com os resultados obtidos pelo planejamento. No caso do ads-leta 1, a massa teve efeito significativo, por isso as isotermas foram construídas variando a massa (0,04; 0,07 e 0,10 g) com uma temperatura fixa de 30°C, já para o ads-leta2, o efeito mais signficativo foi a temperatura, por isso realizou a variação da temperatura (30, 35 e 40°C) com uma massa fixa de 0,12g. Os dados das isotermas mostraram melhor ajuste para o modelo de Freundlich, indicando um processo em multicamada heterogêneo tanto para o ads-leta1 como para o ads-leta2. Os resultados mostraram uma capacidade máxima de adsorção de 9,1402 mg.g-1 para o ads-leta1 e 2,5492 mg.g-1 para o ads leta2, indicando que o lodo de ETA, quando submetido aos tratamentos químico e térmico, apresenta-se como uma matéria-prima alternativa e de baixo custo para produção de adsorvente utilizado na remoção de corantes.
dc.identifier.citationPINHO, Maressa Martins de. Adsorção de azul de metileno a partir do lodo de uma estação de tratamento de água. 2023. TCC (Graduação em Engenharia Química ) - Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, 2023.
dc.identifier.urihttps://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7797
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade do Estado do Amazonas
dc.publisher.initialsUEA
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dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectPoluição ambiental
dc.subjectlodo de ETA
dc.subjectadsorção
dc.subjectparâmetros de equilíbrio
dc.subjectisotermas de adsorção
dc.subjectadsorvente
dc.subjectcorante
dc.titleAdsorção de azul de metileno a partir do lodo de uma estação de tratamento de água
dc.title.alternativeAdsorption of methylene blue from sludge from a water treatment plant
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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