Browsing by Author "Silva, Pedro Manuel Almeida Marques da"
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- Adsorção de poluentes emergentes em carvão ativado produzido a partir de resíduos lenhocelulósicosPublication . Silva, Pedro Manuel Almeida Marques da; Freitas, Maria Madalena Alves de; Silva, Paula Cristina PereiraO consumo de produtos farmacêuticos tem aumentado nos últimos anos. Parte dos fármacos consumidos são excretados e permanecem nas águas residuais como substâncias bioativas. A deteção de alguns fármacos nos efluentes das estações de tratamento de águas residuais, indica que a tecnologia e os processos utilizados não têm sido eficazes na remoção destes compostos. Estes fármacos são denominados de poluentes emergentes e estão associados a efeitos negativos nos ecossistemas aquáticos e na saúde humana mesmo na ordem dos ng/L. Tendo em conta o problema apresentado, este trabalho consistiu no estudo da adsorção de poluentes emergentes, nomeadamente, ciprofloxacina e carbamazepina, em carvão ativado produzido a partir de resíduos de pinha. O carvão ativado foi produzido por ativação química com hidróxido de potássio, tendose obtido um material com uma distribuição de tamanho de partícula alargada. A caracterização textural indica que o material é microporoso (volume de microporos de 0,483 cm3/g) com uma área superficial específica de 1224 m2/g. Verificou-se que partículas com diâmetro inferior a 0,710 mm possuem uma estrutura porosa mais desenvolvida do que as partículas com diâmetro superior a 2,0 mm, com valores das áreas superficiais de 1315 e 971 m2/g, respetivamente. Para o estudo do equilíbrio de adsorção de ciprofloxacina, verificou-se que o modelo de Freundlich proporciona um bom ajuste aos dados experimentais, com capacidades de adsorção experimentais da ordem de 180 mg/g. No estudo do equilíbrio de adsorção para a carbamazepina, verificou-se que o modelo que melhor ajusta os dados experimentais é o modelo de Sips, obtendo-se uma capacidade de adsorção máxima para as partículas menores de 176 mg/g e de 62 mg/g para as partículas maiores. Na adsorção de carbamazepina em leito fixo foi obtido um tempo de ruptura baixo, 4 minutos, o que originou uma curva de ruptura com uma forma assimétrica e atípica, sugerindo que a adsorção da carbamazepina em leito fixo pode ser limitada por limitações difusionais intraparticulares. Nos ensaios cinéticos efetuados verificou-se que os dados experimentais foram bem ajustados pelo modelo de difusão intraparticular de Weber e Morris. Os resultados sugerem que a adsorção de carbamazepina nas partículas com diâmetro superior a 2,0 mm é controlada pela difusão intraparticular e para as partículas com diâmetro inferior a 0,710 mm a cinética de adsorção é mais rápida e não é controlada exclusivamente pela difusão intraparticular. A velocidade de difusão intraparticular de carbamazepina foi maior nas partículas de diâmetro inferior a 0,710 mm, visto que o valor do coeficiente de difusão intraparticular foi de 0,79 mg/(g.min2), enquanto que nas partículas mais pequenas o valor deste coeficiente foi 5,93 mg/(g.min2), ou seja 6,74 vezes superior. Os resultados sugerem que as características texturais do carvão ativado influenciaram fortemente a adsorção da carbamazepina. Concluiu-se que a utilização do carvão ativado à base de resíduos de pinha, com diâmetro de partícula superior a 2,0 mm não é viável para o tratamento de efluentes em maior escala, devido às limitações difusionais internas e velocidades de adsorção baixas.