Publication
Produção de biochars a partir de resíduos agrícolas para a remoção de poluentes
| dc.contributor.advisor | Delerue-Matos, Cristina Maria Fernandes | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Tiago Ribeiro | |
| dc.date.accessioned | 2020-04-01T16:41:42Z | |
| dc.date.available | 2022-11-18T01:31:07Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Neste trabalho pretende-se estudar a possibilidade de valorização das cascas de castanha, subproduto da indústria alimentar, e do seu biochar, para remoção de micropoluentes (pirimicarbe e fluoxetina) de águas residuais ou solos agrícolas. Realizou-se a caracterização dos adsorventes, humidade, matéria volátil e cinzas, ponto de carga zero (pHpzc) e análise de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Foram realizados ensaios preliminares, de cinética e de equilíbrio, em sistema fechado, para os adsorventes em estudo e foi avaliada a influência do pH no processo de adsorção. Todos os sistemas obtiveram um melhor ajuste para o modelo cinético de pseudo-2ª ordem. Para os sistemas com casca de castanha obtiveram-se tempos de equilíbrio de 60 min, e para os sistemas usando o biochar, os tempos de equilíbrio foram superiores, 120 e 180 min para os sistemas biochar/pirimicarbe e biochar/fluoxetina, respetivamente. O modelo de Freundlich foi o que melhor representou os resultados de equilíbrio, com exceção do sistema casca de castanha/pirimicarbe, que apresentou um melhor ajuste para o modelo de Langmuir (capacidade máxima estimada de 10,9 mg/g). Para os outros sistemas as capacidades máximas não podem ser estimadas pelo modelo de Freundlich devido ao formato típico deste tipo de isotérmicas. Os valores experimentais mais elevados para os sistemas com fluoxetina foram de 17,9 mg/g e 2,07 mg/g, respetivamente para a casca de castanha e para o biochar. No caso do sistema biochar/pirimicarbe a capacidade mais alta medida foi de 0,76 mg/g. Obtiveram-se os valores de pH ótimo de 5.0, 7.7, 7.1 e 8.3 respetivamente para os sistemas, casca de castanha e biochar/pirimicarbe e casca de castanha e biochar/fluoxetina. Realizaram-se ensaios em coluna com o adsorvente mais promissor, a casca de castanha. Os resultados obtidos foram melhor ajustados pelo modelo de Yan, tendo-se obtido uma capacidade de adsorção de 1,30 mg/g (para uma concentração de entrada na coluna de 11,52 mg/L) e de 12,87 mg/g (para uma concentração de entrada na coluna de 8,97 mg/L), respetivamente para os sistemas com pirimicarbe e fluoxetina, sendo este último sistema o que apresenta maior potencial em termos de aplicação prática. | pt_PT |
| dc.description.abstract | This work intends to study the possibility of valorizing chestnut shells, a byproduct of the food industry, and its pyrolysis-produced biochar, for the removal of micro pollutants (pirimicarb and fluoxetine) from wastewater or agricultural soils. The characterization of the adsorbents, moisture, volatile matter, ash, zero charge point (pHpzc) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis, was performed. Preliminary tests, kinetic and equilibrium studies were performed, in batch system, for the various systems studied. The influence of pH on the adsorption process was also evaluated. The best fit was obtained for the pseudo-2nd order kinetic model for all systems. Both systems, using chestnut shell, showed equilibrium times of 60 minutes. In the systems using biochar, the equilibrium times were longer, 120 minutes and 180 minutes for the biochar/pirimicarb and biochar/fluoxetine system, respectively. It was found that the best fit was obtained for the Freundlich model in the equilibrium studies, except for the chestnut shell/pirimicarb, which presented the best fit to the Langmuir model, obtaining a maximum capacity of 10.9 mg/g. For the other systems the maximum capacities cannot be estimated by Freundlich model due to the typical format of this type of isotherms. The highest experimental values for fluoxetine systems were 17.9 mg/g and 2.07 mg/g, using the chestnut shell and biochar as adsorbent, respectively. In the case of the biochar/pirimicarb system the highest measured capacity was 0.76 mg/g. Optimum pH values of 5.0, 7.7, 7.1 and 8.3 were obtained respectively for the systems, chestnut shell and biochar/pirimicarb and chestnut shell and biochar/fluoxetine. Column tests were performed with the most promising adsorbent, the chestnut shell. The results obtained were better adjusted by the Yan model. Adsorption capacities of 1.30 (for a column inlet concentration of 11.52 mg/L) and 12.87 mg/g (column inlet concentration of 8.97 mg/L) were obtained, respectively for the systems with pirimicarb and fluoxetine, being this last system the one that presents higher potential for practical application. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202343952 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/15702 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.relation | POCI-01-0145-FEDER-029277 | pt_PT |
| dc.relation | Castanea sativa shells as a new source of active ingredients for Functional Food and Cosmetic applications: a sustainable approach | |
| dc.relation | Associated Laboratory for Green Chemistry - Clean Technologies and Processes | |
| dc.subject | Casca de castanha | pt_PT |
| dc.subject | Subproduto agroalimentar | pt_PT |
| dc.subject | Biochar | pt_PT |
| dc.subject | Micropoluentes | pt_PT |
| dc.subject | Adsorção | pt_PT |
| dc.subject | Chestnut shell | pt_PT |
| dc.subject | Agri-food by-product | pt_PT |
| dc.subject | Micro pollutants | pt_PT |
| dc.subject | Adsorption | pt_PT |
| dc.title | Produção de biochars a partir de resíduos agrícolas para a remoção de poluentes | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.awardTitle | Castanea sativa shells as a new source of active ingredients for Functional Food and Cosmetic applications: a sustainable approach | |
| oaire.awardTitle | Associated Laboratory for Green Chemistry - Clean Technologies and Processes | |
| oaire.awardURI | info:eu-repo/grantAgreement/FCT/9471 - RIDTI/PTDC%2FASP-AGR%2F29277%2F2017/PT | |
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| oaire.fundingStream | 9471 - RIDTI | |
| oaire.fundingStream | 6817 - DCRRNI ID | |
| project.funder.identifier | http://doi.org/10.13039/501100001871 | |
| project.funder.identifier | http://doi.org/10.13039/501100001871 | |
| project.funder.name | Fundação para a Ciência e a Tecnologia | |
| project.funder.name | Fundação para a Ciência e a Tecnologia | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| relation.isProjectOfPublication | 25e345de-5eb9-4b26-89aa-b9cc5fc830f1 | |
| relation.isProjectOfPublication | f943d798-b7fe-4c3c-87a7-46b3e5ac86be | |
| relation.isProjectOfPublication.latestForDiscovery | f943d798-b7fe-4c3c-87a7-46b3e5ac86be | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Química - Energia e Biorrefinaria | pt_PT |