Registro fonte: Adsorção de Fósforo em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente o concreto aerado autoclavado

Adsorção de Fósforo em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente o concreto aerado autoclavado

Civil construction waste is underused due to lack of knowledge and interest in its possible uses, leading to landfill disposal. In addition, the excess of phosphorus in effluents, along with their lack of treatment, has been increasing the level of water bodies’ eutrophication, disturbing the ecosys...

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Autor principal:	Rambaldi, José Guilherme Martinello Marçal
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:	Adsorção Fósforo Resíduos como material de construção Águas residuais - Purificação Concreto pré-moldado Adsorption Phosphorus Waste products as building materials Sewage - Purification Precast concrete CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30677
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spelling	riut-1-306772023-03-02T06:07:08Z Adsorção de Fósforo em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente o concreto aerado autoclavado Phosphorus adsorption in a fixed bed column utilizing autoclaved aerated concrete as adsorbent Rambaldi, José Guilherme Martinello Marçal Cavalho, Karina Querne de Carvalho, Karina Querne de Passig, Fernando Hermes Kuhn, Daiane Cristine Adsorção Fósforo Resíduos como material de construção Águas residuais - Purificação Concreto pré-moldado Adsorption Phosphorus Waste products as building materials Sewage - Purification Precast concrete CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Civil construction waste is underused due to lack of knowledge and interest in its possible uses, leading to landfill disposal. In addition, the excess of phosphorus in effluents, along with their lack of treatment, has been increasing the level of water bodies’ eutrophication, disturbing the ecosystem. This research aimed to test autoclaved aerated concrete in order to adsorb phosphorus from wastewater. Other works’ high rate of heavy metal adsorption justifies the use of this material considering it an efficient adsorbent. Physicochemical characterizations of the autoclaved aerated concrete were carried out and a statistical planning based on the batch optimal conditions previously tested was elaborated. The tests were carried out in a fixed bed column, due to its great similarity with real effluents on an industrial scale, in addition to its low cost and relatively simple technique. The solution to be treated was prepared to contain 10mg/L of phosphorus, and the amount of adsorbent material in the column, as well as the affluent flow rate varied. The experiments showed that both factors are significant influencers on the adsorption efficiency. In the best scenario analyzed, autoclaved aerated concrete was able to adsorb 98.7% of the phosphorus during the initial 45 minutes of the experiment. Both Thomas and Yoon-Nelson’s models were respectively used to predict maximum adsorption capacity and the breakthrough time, with an R² varying between 0.86 and 0.94. The results obtained in this study suggest that autoclaved aerated concrete has great potential for the application of phosphorus removal from contaminated water. Resíduos da construção civil são subaproveitados por falta de conhecimento e interesse em seus possíveis usos, e isto leva ao descarte em lixões e aterros. Além disto, o excesso de fósforo em efluentes, aliado à falta de tratamento dos mesmos, tem aumentado o nível de eutrofização dos corpos d’água, perturbando o ecossistema. Esta pesquisa teve como objetivo o teste do concreto aerado autoclavado para adsorver fósforo proveniente de águas residuais. A alta taxa de adsorção de metais pesados realizada em outros trabalhos justifica o uso deste material considerando-o um adsorvente eficiente. Foram realizadas caracterizações físico-químicas do concreto aerado autoclavado, e elaborado um planejamento estatístico baseado nas condições ótimas ensaiadas em batelada previamente. Os testes se deram em coluna de leito fixo, devido à sua grande similaridade com efluentes reais em escala industrial, além de seu baixo custo e técnica relativamente simples. A solução a ser tratada foi preparada para conter 10mg/L de fósforo, e a quantidade de material adsorvente na coluna, bem como a vazão afluente variaram. Os experimentos mostraram que ambos os fatores são influenciadores significativos na eficiência de adsorção. No melhor cenário analisado, o concreto aerado autoclavado foi capaz de adsorver 98,7% do fósforo durante os 45 minutos iniciais de experimento. Os modelos de Thomas e Yoon-Nelson foram utilizados para, respectivamente, prever a capacidade máxima de adsorção e o tempo de ruptura, com um R² variando entre 0,86 e 0,94. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que o concreto aerado autoclavado tem grande potencial para a aplicação de remoção de fósforo de águas contaminadas. 2023-03-01T20:22:29Z 2023-03-01T20:22:29Z 2021-12-10 bachelorThesis RAMBALDI, José Guilherme Marinello Marçal. Adsorção de Fósforo em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente o concreto aerado autoclavado. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30677 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Engenharia Civil UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	Civil construction waste is underused due to lack of knowledge and interest in its possible uses, leading to landfill disposal. In addition, the excess of phosphorus in effluents, along with their lack of treatment, has been increasing the level of water bodies’ eutrophication, disturbing the ecosystem. This research aimed to test autoclaved aerated concrete in order to adsorb phosphorus from wastewater. Other works’ high rate of heavy metal adsorption justifies the use of this material considering it an efficient adsorbent. Physicochemical characterizations of the autoclaved aerated concrete were carried out and a statistical planning based on the batch optimal conditions previously tested was elaborated. The tests were carried out in a fixed bed column, due to its great similarity with real effluents on an industrial scale, in addition to its low cost and relatively simple technique. The solution to be treated was prepared to contain 10mg/L of phosphorus, and the amount of adsorbent material in the column, as well as the affluent flow rate varied. The experiments showed that both factors are significant influencers on the adsorption efficiency. In the best scenario analyzed, autoclaved aerated concrete was able to adsorb 98.7% of the phosphorus during the initial 45 minutes of the experiment. Both Thomas and Yoon-Nelson’s models were respectively used to predict maximum adsorption capacity and the breakthrough time, with an R² varying between 0.86 and 0.94. The results obtained in this study suggest that autoclaved aerated concrete has great potential for the application of phosphorus removal from contaminated water.
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