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Título: Conversão pirolítica de lodo de esgoto a biocarvão e seu uso na remediação de ambientes contaminados
Título(s) alternativo(s): Pyrolytic conversion of sewage sludge into biochar and its use for the remediation of contaminated environments
Autor : Penido, Evanise Silva
Primeiro orientador: Guimarães, Iara do Rosário
Primeiro membro da banca: Magalhães, Fabiano
Segundo membro da banca: Melo, Leônidas Carrijo Azevedo
Terceiro membro da banca: Resende , Eliane Cristina de
Palavras-chave: Lodo de esgoto
Resíduo
Biocarvão
Contaminação
Remediação ambiental
Sewage sludge
Waste
Biochar
Contamination
Environmental remediation
Data da publicação: 8-Ago-2018
Referência: PENIDO, E. S. Conversão pirolítica de lodo de esgoto a biocarvão e seu uso na remediação de ambientes contaminados. 2016. 116 p. Dissertação (Mestrado Multicêntrico em Química de Minas Gerais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Resumo: O lodo de esgoto é um resíduo produzido em grandes quantidades pelas estações de tratamento de esgoto. Buscar soluções alternativas de reuso desse tipo de resíduo, além de agregar valor ao material, contribui para garantir o desenvolvimento sustentável e a proteção ambiental. Conduziu-se, este trabalho, com o objetivo de produzir biocarvão, a partir da conversão pirolítica do lodo de esgoto, o qual foi aplicado em processos considerando a remediação de ambientes contaminados com metais pesados. No primeiro estudo, biocarvões (ativo e não ativo) foram testados quanto a suas capacidades de remover Cr(VI) em solução. O processo de funcionalização com ácido fosfórico aumentou a capacidade de adsorção e acarretou na criação de grupos funcionais (P+-O- e PO-P) na superfície do material. Os dados das isotermas de adsorção (a 25˚C) foram melhores ajustados pelo modelo SIPS, indicando uma superfície heterogênea. A remoção do Cr(VI) em meio aquoso aumenta em valores de pH mais baixos e é proporcional à elevação da temperatura. Os parâmetros termodinâmicos indicam que o processo de adsorção é espontâneo e de natureza física. Na segunda parte do trabalho, foi estudada a capacidade de remediação do biocarvão de lodo de esgoto quando aplicado em solos provenientes de uma área de mineração de Zn, a qual apresenta elevados teores de metais pesados (Cd, Pb e Zn). A aplicação de biocarvão de lodo de esgoto acarretou no aumento do pH e da condutividade elétrica dos solos e diminuiu os teores de Cd, Pb e Zn que são disponíveis para as plantas, ocasionando, assim, maiores crescimentos e desenvolvimentos quando comparados com solos que não receberam nenhum tratamento. Nesse contexto, conclui-se que a conversão pirolítica do lodo de esgoto para a formação de biocarvão é um processo promissor para gerenciar e agregar valor a esse resíduo, contribuindo para a preservação e remediação ambiental, principalmente em ambientes contaminados por metais pesados.
Abstract: Sewage sludge is a waste product produced in large quantities by sewage treatment plants. Alternative solutions for the reuse of this type of waste can add value to the material and contribute to sustainable development and the environment. The aim of this study was to produce biochar from the pyrolytic conversion of sewage sludge and use it for the remediation of environments contaminated with heavy metals. In the first study, biochars (active and nonactive) were tested for their ability to remove Cr(VI) from solution. The treatment with phosphoric acid increased the adsorption capacity and resulted in the creation of functional groups (O--P+ and P-O-P) on the surface of the material. The data of adsorption isotherms (at 25˚C) were better adjusted by the SIPS model. The temperature and pH are determining physical parameters for the removal of Cr(VI), which increases at lower pH and with increasing temperature. The thermodynamic parameters indicate that the adsorption process is spontaneous and physical. In the second part of the study, we assessed the ability of remediation of sewage sludge biochar when applied as an amendment in soils from a Zn mining area, which has high contents of heavy metals (Cd, Pb and Zn). The application of sewage sludge biochar resulted in the increase of pH and electrical conductivity of the soils and decreased the Cd, Pb and Zn that are available to plants, causing higher growth and plant development compared with soils that did not receive any treatment. In this context, we conclude that the pyrolytic conversion of sewage sludge to biochar is a promising process to manage and add value to this waste, contributing yet to the preservation and environmental remediation, especially in environments contaminated by heavy metals.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29917
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DQI - Multicêntrico em Química de Minas Gerais - Mestrado (Dissertações)



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