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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/59079| Tipo: | Tese |
| Título : | Adição de biomassa microalgal ao processo eletrolítico por corrente direta pulsada para remoção de íons CU 2+ e NI2+ de efluentes gerados em indústrias de galvanoplastia |
| Autor : | Maia, Liana Geisa Conrado |
| Tutor: | Nascimento, Ronaldo Ferreira do |
| Co-asesor: | Abdala Neto, Eliezer Fares |
| Palabras clave : | Processo eletrolítico;Biossorção;Chlorella vulgaris;Remoção de metais;Efluente de galvanoplastia |
| Fecha de publicación : | 2021 |
| Citación : | MAIA, Liana Geisa Conrado. Adição de biomassa microalgal ao processo eletrolítico por corrente direta pulsada para remoção de íons CU 2+ e NI2+ de efluentes gerados em indústrias de galvanoplastia. 2020. 203f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Saneamento Ambiental) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - Saneamento Ambiental, Fortaleza-CE, 2020. |
| Resumen en portugués brasileño: | O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de solucionar o problema de descarte dos resíduos de uma indústria de produção de joias folheadas, podendo ser resumido como uma série de estratégias tecnológicas inovadoras que minimizam a emissão de poluentes, pois, cria alternativas para que estes sejam tratados adequadamente atendendo aos parâmetros exigidos pela legislação local. Um estudo bibliométrico do período de 1999 à 2019 dos artigos indexados na Web of ScienceTM e na SCOPUS mostraram a publicação de apenas 43 artigos, utilizando termos de busca: “electrocoagulation”, e (and) “biosorption”. Após uma leitura exploratória dos 10 artigos mais citados nas referências observou-se que apenas um artigo tratava do tratamento de efluentes utilizando um biossorvente em conjunto com o processo eletrolítico. A temática utilização de microalgas em processos eletrolíticos para remoção de metais mostrou-se um tema pouco debatido durante esse período. A aplicação do processo eletrolítico de modo a tratar a água proveniente da lavagem de peças de uma indústria de joias folheadas, após aplicação do processo de galvanoplastia, acoplado ao potencial biorremediador da microalga Chlorella vulgaris mostrou-se um tema inovador e promissor para estudo. Foram realizados uma série de experimentos que foram analisados por ferramentas estatísticas disponíveis em softwares livres como Python 3.7 e R versão 4.0.1 junto com R studio versão 1.3.959. Aplicando o processo eletrolítico a uma solução de biomassa de Chlorella vulgaris cultivada e fornecida pelo CEBIAQUA do Departamento de Engenharia de Pesca da Universidade Federal do Ceará, aclimatada no meio de cultura uréia e superfosfato triplo (SPT), que corresponde a um meio sintético alternativo contendo os nutrientes necessários ao crescimento da microalga, obteve-se uma eficiência de remoção acima de 90% a partir de 10 minutos de aplicação do processo utilizando um conjunto de placas de alumínio ligadas em paralelo e utilizando corrente direta pulsada. A eletrocoagulação seguida de um tempo de descanso de no mínimo 10 minutos mostrou-se eficiente como método de colheita de biomassa microalgal de um meio líquido e ainda eletrodissolvendo pequena quantidade do anodo. Os experimentos realizados em fluxo batelada e corrente pulsada apresentaram menor custo operacional e maior eficiência de remoção de biomassa de Chlorella vulgaris. A biomassa in natura de Chlorella vulgaris mostrou-se menos onerosa e mais eficiente na remoção de íons de cobre e níquel de uma solução sintética a partir de 30 minutos de aplicação do processo eletrolítico. Ao tratar 2,0L de um efluente real por meio do processo eletrolítico acoplado a adição de microalga Chlorella vulgaris em 30 minutos de processo utilizando corrente pulsada, 240 Hz defrequência de pulsos, 2 placas de alumínio como eletrodo, fluxo batelada, 200 rpm de agitação, sem adição de eletrólito suporte e pH inicial entre 7 e 7,5, obteve-se uma remoção de níquel de 50,54% quando usamos a relação 70% de microalga e 30 % de efluente (v/v). |
| Abstract: | The present work was developed with the intention of solving the problem of waste disposal in a clad jewelry production industry, which can be summarized as a series of innovative technological strategies that minimize the emission of pollutants, as it creates alternatives for them to be properly treated according to the parameters required by local legislation. A bibliometric study from 1999 to 2019 of articles indexed on the Web of ScienceTM and SCOPUS showed the publication of only 43 articles, using search terms: “electrocoagulation”, and (and) “biosorption”. After an exploratory reading of the 10 articles most cited in the references, it was observed that only one article dealt with the treatment of effluents using a biosorbent together with the electrolytic process. The thematic use of microalgae in electrolytic processes for metal removal proved to be a little debated topic during this period. The application of the electrolytic process in order to treat the water from the washing of pieces of a jeweled jewelry industry, after application of the electroplating process, coupled with the bioremediation potential of the microalgae Chlorella vulgaris proved to be an innovative and promising topic for study. A series of experiments were carried out that were analyzed by statistical tools available in free software such as Python 3.7 and R version 4.0.1 together with R studio version 1.3.959. Applying the electrolytic process to a biomass solution of Chlorella vulgaris cultivated and supplied by CEBIAQUA from the Dep. Of Eng. De Pesca de UFC, acclimated in the culture medium urea and triple superphosphate (SPT), which corresponds to an alternative synthetic medium containing the nutrients necessary for microalgae growth, removal efficiency above 90% was obtained after 10 minutes of application of the process using a set of aluminum plates connected in parallel and using pulsed direct current. Electrocoagulation followed by a rest time of at least 10 minutes proved to be efficient as a method of harvesting microalgal biomass from a liquid medium and still electrodissolving a small amount of the anode. The experiments carried out in batch flow and pulsed current showed lower operating cost and greater efficiency in removing Chlorella vulgaris biomass. The live biomass of Chlorella vulgaris proved to be less costly and more efficient in removing copper and nickel ions from a synthetic solution after 30 minutes of application of the electrolytic process. When treating 2.0L of a real effluent through the electrolytic process coupled with the addition of microalgae Chlorella vulgaris in 30 minutes of process using pulsed current, 240 Hz pulse frequency, 2 aluminum plates as electrode, batch flow, 200 rpm stirring, without adding support electrolyte and initial pH between 7 and 7.5, a nickel removal of 50.54% was obtained when using the 70% microalgae and 30% effluent (v/v) ratio. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59079 |
| Aparece en las colecciones: | DEHA - Teses defendidas na UFC |
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