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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: CAMPUS Blumenau

Departamento: Campus BLN - Engenharia Textil/DET

Dimensão Institucional: Pesquisa

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa

Título: AVALIAÇÃO DA ADSORÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS COM ADSORVENTES OBTIDOS DE RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS E AGRÍCOLAS

Coordenador
  • CATIA ROSANA LANGE DE AGUIAR
Participante
  • CATIA ROSANA LANGE DE AGUIAR (D)

Conteúdo

1. contextualização: o racional uso de água ...1. contextualização: o racional uso de água em indústrias têxteis vem sendo estudado por diversos pesquisadores, que objetivam manter a sustentabilidade ambiental bem como reduzir custos para a indústria. a indústria têxtil brasileira constitui uma atividade tradicional, tendo sido peça fundamental no desenvolvimento da política industrial, bem como de diversas outras atividades industriais no brasil, que fornecem insumos direta ou indiretamente à indústria têxtil. na indústria têxtil, a etapa de beneficiamento é a que gera efluentes líquidos, os quais possuem certa concentração de corantes que podem causar impactos ao meio ambiente. de acordo com vajnhandl et al. (2014), os processos de tingimento chegam a consumir mais de 100 litros de água por quilo de material processado, considerando-se todas as etapas de beneficiamento, sendo que 80 % deste volume costuma ser descartado como efluente. os efluentes têxteis possuem altas concentrações de sais, sólidos suspensos e principalmente cor (blanco et al., 2014) e estes fluentes têxteis geralmente são tratados por processos físico químicos, com coagulação e floculação, e biológicos, com degradação aeróbica e anaeróbica (kim et al., 2015). os efluentes de tinturarias apresentam uma limitação evidente para a reutilização no próprio processo: a qualidade requerida da água para o tingimento é alta em termos de ausência de cor. também pode-se afirmar, através do estudo de mezohegyi et al.(2012) que diversos estudos vem sendo realizados avaliando-se o emprego de adsorção como processo de remoção de corantes. neste sentido, diferentes materiais adsorventes são desenvolvidos e avaliados e o emprego de carvão ativado para a remoção de corantes ainda continua sendo o mais aceito. o uso de subprodutos agrícolas e florestais como adsorventes também já vem sendo empregado em estudos como alternativas aos tratamentos convencionais de efluentes. no que diz respeito aos resíduos da indústria agrícola, podem ser empregados casca de macieira, fibras de coco verde, cascas de uva, cascas de amendoim, turfa, casca de arroz, serragem de madeira, casca de banana, mesocarpo de coco verde, casca de laranja entre outros (munagapati et al., 2018). dentro deste contexto, é justificado o estudo da separação de corantes têxteis de diferentes classes, quais sejam, reativos, diretos, ácidos, catiônicos e dispersos, na tonalidade azul, presentes nos efluentes têxteis, sintetizados em laboratório, com o auxílio de adsorventes obtidos por intermédio de secagem, gaseificação e/ou pirólise de resíduos industriais e agrícolas. 2. objetivos 2.1 objetivo geral avaliar a adsorção de corantes têxteis de diferentes classes com adsorventes advindos de resíduos industrias e agrícolas, obtidos por processos de secagem, gaseificação e ativação química. 2.2 objetivos específicos os objetivos específicos propostos consistem em: a) identificar corantes de tonalidade azul das classes reativo, direto, ácido, catiônico e dispersos que tenham a informação de color index; b) obter resíduos agrícolas, mas especificamente cascas de banana e cascas de laranja; c) obter resíduos industrias, mais especificamente lodo desaguado de leito de secagem e lodo de filtro prensa, ambos de indústrias têxteis; d) obter os adsorvente a partir da moagem, secagem, gaseificação e ativação química dos resíduos; e) preparar os efluentes sintéticos com os corantes previamente definido; f) caracterizar através da determinação do tamanho das partículas, ftir e mev os adsorventes obtidos; g) efetuar processos de adsorção com os adsorventes citados; h) determinar as melhores condições de adsorção para cada corante e adsorvente; i) construir as isotermas de adsorção utilizando os modelos de langmuir e freundlich; j) determinar as cinéticas de adsorção utilizando os modelos de cinética de pseudo 1ª ordem, cinética de pseudo 2ª ordem, difusão intrapartícula e cinética de elovich; k) pesquisar artigos referentes ao tema para comparar e discutir resultados; l) publicar os resultados obtidos em eventos científicos da área e revistas específicas. 3. metodologia 3.1 definição do corante para a determinação dos corantes a serem estudados, será efetuado um levantamento junto aos fornecedores dos corantes reativos, ácidos, diretos, catiônicos e dispersos com o objetivo de identificar aqueles corantes mais utilizados pelas indústrias e o seu respectivo número de color index. 3.2 obtenção dos adsorventes para a obtenção dos adsorventes serão utilizados: - cascas de banana prata - cascas de laranja bahia - lodo desaguado de leito de secagem de indústria têxtil - lodo desaguado de filtro prensa de indústria têxtil para o processo de obtenção dos adsorventes serão empregadas as seguintes metodologias: a) secagem a 60 °c b) secagem a 100 °c c) secagem a 200 °c d) ativação química com h2so4 e) ativação química com naoh 3.3. caracterização dos carvões ativados para a avaliação da estrutura química e física dos carvões ativados a serem aplicados neste estudo, a caracterização deles é de fundamental importância, inclusive para a interpretação dos resultados de adsorção que serão realizados. as análises a serem realizadas são: análise granulométrica caracterização por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (ftir) microscopia eletrônica de varredura (mev) 3.4. preparação do efluente sintético para a preparação da solução de corante, será preparada inicialmente uma solução padrão de 100 mg/l, preparada com a mistura de água destilada e o corante a ser adsorvido, chamada de solução mãe. a solução padrão dará origem a novas outras soluções que serão utilizadas experimentalmente através de diluição de 5 até 50 mg/l. 3.5. processo de adsorção 3.5.1 – efeito do ph inicialmente será determinado o efeito do ph no processo de adsorção. neste caso, para cada um dos adsorventes utilizados, será efetuado o processo de adsorção com 100 ml de solução, com a concentração inicial de corante de 30 mg/l, com 3 g/l de adsorvente e nos phs de 5, 7 e 9. para cada classe de corante será efetuado um processo de adsorção. 3.6. determinação das isotermas e cinética de adsorção para a determinação da cinética e das isotermas, os ensaios de adsorção serão conduzidos de maneira análoga a acima exposta, porém com o ph que apresentou melhor resultado de eficiência de adsorção para cada um dos adsorventes. alíquotas da solução em processo de adsorção serão coletadas nos tempos 0, 1, 2, 4 e 6 horas ou até atingir o equilíbrio, nas concentrações iniciais de corante de 5, 10, 20 e 40 mg/l. para a construção da cinética, será adicionado uma quantidade a ser determinada através de ensaios experimentais de adsorvente à 100ml de solução de adsorbato, cuja concentração inicial também será determinada após ensaios, em erlenmeyers de 250 ml. o ph destas amostras será ajustado após determinação do melhor ph de adsorção e estas então serão agitadas em shaker. a cinética será avaliada através das equações de cinética de pseudo 1ª ordem, cinética de pseudo 2ª ordem, difusão intrapartícula e cinética de elovich. as isotermas de adsorção serão determinadas em ensaios em batelada onde 100 ml de solução de corante com concentrações pré-determinadas serão transferidas para erlenmeyers de 250 ml contendo uma quantidade de adsorvente que também será determinada. estas soluções também deverão ter seu ph ajustado e permanecerão em agitação em shaker por um intervalo de tempo que será determinado pelos ensaios cinéticos. atingido o equilíbrio, alíquotas de cada frasco serão retiradas e quantificadas mediante a leitura da absorbância em espectrofotômetro uv-vis. os dados experimentais da variação de qe (mg/g) em função de ce (mg/l) serão ajustados pelos modelos de langmuir e freundlich . também é necessário que se construa uma curva de calibração seguindo a lei de lambert-beer, ou seja, um gráfico da concentração conhecida da solução de corante versus a sua absorbância medida em espectrofotômetro para o corante que será adsorvido. por meio da curva de calibração, pode-se determinar a quantidade de corante não adsorvido na solução remanescente. os ensaios espectrofotométricos serão realizados no comprimento de onda de máxima absorção, que deverá ser obtido conforme o corante a ser utilizado, determinado com espectrofotômetro uv-vis, no labfet / labmam, laboratório do curso de engenharia têxtil. para esta proposta a ufsc – universidade federal de santa catarina, campus blumenau oferecerá todo o apoio necessário para o desenvolvimento do projeto, através dos laboratórios de fenômenos de transporte (labfet), de meio ambiente (labmam) e de beneficiamento (labene), do curso de engenharia têxtil. para o desenvolvimento de metodologias cujas necessidades não sejam atendidas nestes laboratórios, serão também utilizados os laboratórios do curso de engenharia química e de alimentos ou ainda outros laboratórios, do campus da ufsc em florianópolis.

Índice de Shannon: 2.80842

Índice de Gini: 0.71949

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
1,53% 4,94% 2,21% 2,10% 1,63% 10,51% 3,04% 2,95% 4,14% 1,70% 4,10% 50,73% 2,82% 2,89% 2,93% 1,80%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

1,53%

ODS 2

4,94%

ODS 3

2,21%

ODS 4

2,10%

ODS 5

1,63%

ODS 6

10,51%

ODS 7

3,04%

ODS 8

2,95%

ODS 9

4,14%

ODS 10

1,70%

ODS 11

4,10%

ODS 12

50,73%

ODS 13

2,82%

ODS 14

2,89%

ODS 15

2,93%

ODS 16

1,80%