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Tipo: Dissertação
Título: Análise da secagem de sementes de mamão formosa (Carica papaya L.) utilizadas na adsorção do corante vermelho do congo
Autor(es): Arim, Aline Lemos
Primeiro Orientador: Almeida, André Ricardo Felkl de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Rodrigues, Luciana Machado
metadata.dc.contributor.referee1: Almeida, André Ricardo Felkl de
metadata.dc.contributor.referee2: Tanabe, Eduardo Hiromitsu
metadata.dc.contributor.referee3: Muniz, Ana Rosa Costa
Resumo: O efluente líquido industrial, quando liberado em corpos hídricos receptores sem receber tratamento, causa sérios problemas ambientais em função da sua carga de contaminantes. Um típico contaminante da indústria têxtil são os corantes do tipo azo, que são compostos orgânicos sintéticos largamente utilizados. Ao se decompor, sob certas condições, esta classe de corante desenvolve potencial cancerígeno, tornando-se tóxico aos seres humanos e ecossistemas. O processo de adsorção é um dos métodos de tratamento de efluentes mais empregados para este tipo de efluente industrial. Este procedimento visa à remoção de contaminantes de efluentes líquidos através de um material adsorvente. São fatores predominantes para o sucesso da adsorção, a escolha adequada do adsorvente, sua viabilidade econômica e baixa toxidez. Para que biomassas vegetais possam ser utilizadas como meio adsorvente, geralmente, é necessária a aplicação de operações unitárias para o preparo desse material. Dentre as técnicas mais utilizadas para este fim, destacam-se a moagem e a secagem. De acordo com o que foi exposto, o objetivo principal deste trabalho foi analisar a influência do processo de secagem e moagem sobre a eficiência de adsorção do corante Vermelho do Congo por sementes de mamão Formosa (Carica papaya L.). Na primeira etapa do trabalho, efetuou-se um estudo investigativo da aplicação das sementes de mamão Formosa para a adsorção do corante Vermelho do Congo, onde obteve-se uma eficiência de remoção variando de 6,5 a 43%. Na segunda etapa, realizou-se a caracterização física (distribuição do tamanho médio de partículas, densidade real, densidade bulk e porosidade do leito), físico-química (isotermas de dessorção) e inspeção morfológica das sementes (microscopia). Nesta etapa de caracterização as sementes foram analisadas nas conformações físicas inteiras e frescas, inteira e seca e moída e seca. Na terceira etapa realizou-se o estudo da cinética de secagem das sementes em secador de leito fixo com fluxo de ar paralelo, onde foram avaliadas as variáveis de temperatura de secagem (40 e 60 °C), velocidade do ar (1 e 2 m/s), altura da bandeja (5 e 10 mm) e conformação física das sementes (inteira e moída). Na quarta etapa, determinaram-se as condições favoráveis para o processo de adsorção do corante Vermelho do Congo, sendo que tais condições ocorreram em concentração do efluente de 50 mg/L, relação massa de biomassa por volume de efluente de 0,01 g/mL e tempo de contato da biomassa com o efluente de 30 min. Na quinta etapa, realizou-se o estudo da influência do processo de secagem e moagem sobre a eficiência de adsorção do corante Vermelho do Congo por sementes de mamão Formosa (Carica papaya L.). Neste estudo as biomassas que apresentaram as maiores eficiências de adsorção, com valores de aproximadamente 58 %, foram as sementes secas na conformação física moída e nas condições de T = 60 °C e v = 1 m/s. Por fim, determinou-se a capacidade máxima de adsorção do corante Vermelho do Congo, obtendo-se um valor de aproximadamente 15mg de corante Vermelho do Congo adsorvido para cada grama de semente utilizada.
Abstract: The liquid industrial effluent, when released into receiving water bodies without treatment, causes serious environmental problems due to its load of contaminants. A typical contaminant in the textile industry are the azo dyes, which are synthetic organic compounds widely used. To decompose under certain conditions, this class of dye develops carcinogenic potential, becoming toxic to humans and ecosystems. The adsorption process is one of the methods most commonly used wastewater treatment for such industrial waste. This procedure aims at removing contaminants from wastewater through an adsorbent material. Are predominant factors for the success of adsorption, the proper choice of sorbent, its economic viability and low toxicity. For vegetable biomasses can be used as adsorbent means applying unit operations for the preparation of this material is usually required. Among the techniques used for this purpose, we highlight the grinding and drying. According to the foregoing, the main objective of this study was to analyze the influence of drying and grinding on the adsorption efficiency of the dye Congo Red by Formosa papaya seeds (Carica papaya L.). In the first stage of work, we performed an investigative study of the application of the seeds of papaya fruit for the adsorption of Congo Red dye, which obtained a removal efficiency ranging from 6.5 to 43%. In the second stage, there was the physical characterization (distribution of average particle size, true density, bulk density and porosity of the bed), physico-chemical (sorption isotherms) and morphological inspection of seeds (microscopy). This characterization step seeds were analyzed in whole and fresh, whole and dry milled and physical conformations and dry. In the third step was conducted to study the kinetics of drying seeds in a fixed-bed dryer with air flow parallel, where the variables drying temperature (40 to 60 ° C), air speed were evaluated (1 and 2 m / s), height of the tray (5 and 10 mm) and physical conformation seeds (whole and ground). In the fourth step, the favorable for the adsorption of Congo Red dye were determined conditions, and such conditions occurred in the effluent concentration of 50 mg / L biomass mass ratio by volume of effluent 0.01 g / ml and contact time with the effluent of the biomass of 30 min. In the fifth step, we carried out the study of the influence of drying and grinding on the adsorption efficiency of Congo Red dye from seeds of papaya fruit (Carica papaya L.). In this study the biomass presented the highest adsorption efficiencies, with values of about 58%, dry seeds were ground in physical conformation and conditions of T = 60 ° C and v = 1 m / s. Finally, we determined the maximum adsorption capacity of Congo Red dye, obtaining a value of approximately 15 mg of Congo Red dye adsorbed for each gram of seed used.
Palavras-chave: Fenômenos de transporte
Engenharia
Secagem
Adsorção
Semente
Mamão formosa
Carica papaya L.
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Bagé
metadata.dc.publisher.program: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Citação: ARIM, Aline Lemos. Análise da secagem de sementes de mamão formosa (Carica papaya L.) utilizadas na adsorção do corante vermelho do congo. 96 p. 2014. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/2424
Data do documento: 9-Mai-2014
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