Análise do transporte de carboximetilcelulose de sódio (cmc-na) e nanopartículas de ferro zero-valente (nzvi) estabilizadas em cmc-na em meio poroso

An experimental study was conducted to evaluate sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na) and CMC-Na stabilized nano-scale zero-valent iron (nZVI) transport characteristics in porous media. Experiments were performed in a water-saturated sandbox with the following dimensions (0.55 m x 0.45 m x 0.0014...

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Autor principal: Lima, Mateus Xavier de
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6798
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spelling riut-1-67982020-11-10T13:09:08Z Análise do transporte de carboximetilcelulose de sódio (cmc-na) e nanopartículas de ferro zero-valente (nzvi) estabilizadas em cmc-na em meio poroso Lima, Mateus Xavier de Arantes, Eudes José Arantes, Eudes José Kreutz, Cristiane Oliveira, Rafael Montanhini Soares de Águas subterrâneas - Poluição Materiais nanoestruturados Nanociência Groundwater - Pollution Nanostructured materials Nanoscience Engenharia Ambiental An experimental study was conducted to evaluate sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na) and CMC-Na stabilized nano-scale zero-valent iron (nZVI) transport characteristics in porous media. Experiments were performed in a water-saturated sandbox with the following dimensions (0.55 m x 0.45 m x 0.0014 m). The transport tests were firstly conducted using LGB dye to characterize the media; then, CMC-Na was used to characterize the polymer transport through the media. The tests using CMC-Na were performed using two different concentrations: 0.2 % and 0.8 % (w/v). Furthermore, fresh nZVI was used to accomplish the transport using CMC-Na 0.8 % (w/v) as a stabilizer. The solutions were injected by two means: continuous lateral inlet injection and point injection, the last one simulating in situ injection methods. LGB transport showed heterogeneity in the sandbox packing, indicating layering effect. Through CMC-Na transport, it was possible to find that viscosity and specific gravity interfered in the solution flow; additionally, this phenomenon was reassured with nZVI transport. Moreover, it was possible to note the attaching and deposition in the media during the transport, leading to a mass recovery of 31.2 % of the total mass injected. It was also found that the mean residence time is affected by viscosity of the solutions. The hydrodynamic tests showed that Levenspiel’s dispersion models efficiently represent the acquired experimental data, showing for almost all experiments correlations superior to 0.8. However, the best presented model was big dispersion for its correlation was greater than 0.8 for all performed experiments Um estudo experimental foi conduzido para avaliar as características do transporte de carboximetilcelulose sódica (CMC-Na) e nanopartículas zero-valentes de ferro (nZVI) estabilizadas em CMC-Na em meio poroso. Os experimentos foram conduzidos em uma caixa de areia saturada com água desaerada, tendo as seguintes dimensões 0,55 m x 0,45 m x 0,0014 m. Os experimentos de transporte foram realizados primeiramente com o corante LGB para a caracterização do meio e posteriormente com CMC-Na, para caracterizar o transporte deste polímero. Os transportes de CMC-Na foram realizados em duas concentrações: 0,2% e 0,8% (m/v). Ainda, o transporte das nZVI foi realizado utilizando logo após a síntese tendo CMC-Na como estabilizador à 0,8% (m/v). As soluções foram injetadas por duas formas: injeção lateral e injeção pontual, esta última simulando uma injeção in situ. O transporte de LGB mostrou a heterogeneidade do meio, mostrando a formação de camadas no mesmo. Com o transporte de CMC-Na, foi constatado a interferência da viscosidade e massa específica no fluxo das soluções, fenômeno reafirmado com o transporte das nZVI. Ainda, constatou-se retenção e deposição de nZVI ao meio, durante o transporte, tendo uma recuperação de massa na saída de 31,2%. Pode-se também constatar o tempo de residência sendo significantemente afetado pela viscosidade das soluções. Os ensaios hidrodinâmicos mostraram que modelos uniparamétricos representam de forma eficaz os dados experimentais encontrados, apresentando quase todos os casos correlações acima de 0,8. Contudo, o melhor modelo apresentado foi o de grande dispersão, pois possuiu correlação acima de 0,8 com todos os experimentos realizados. 2020-11-10T13:09:08Z 2020-11-10T13:09:08Z 2015 bachelorThesis LIMA, Mateus Xavier de. Análise do transporte de carboximetilcelulose de sódio (cmc-na) e nanopartículas de ferro zero-valente (nzvi) estabilizadas em cmc-na em meio poroso. 2015. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6798 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campo Mourao Brasil Departamento Acadêmico de Ambiental Engenharia Ambiental UTFPR
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Materiais nanoestruturados
Nanociência
Groundwater - Pollution
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Lima, Mateus Xavier de
Análise do transporte de carboximetilcelulose de sódio (cmc-na) e nanopartículas de ferro zero-valente (nzvi) estabilizadas em cmc-na em meio poroso
description An experimental study was conducted to evaluate sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na) and CMC-Na stabilized nano-scale zero-valent iron (nZVI) transport characteristics in porous media. Experiments were performed in a water-saturated sandbox with the following dimensions (0.55 m x 0.45 m x 0.0014 m). The transport tests were firstly conducted using LGB dye to characterize the media; then, CMC-Na was used to characterize the polymer transport through the media. The tests using CMC-Na were performed using two different concentrations: 0.2 % and 0.8 % (w/v). Furthermore, fresh nZVI was used to accomplish the transport using CMC-Na 0.8 % (w/v) as a stabilizer. The solutions were injected by two means: continuous lateral inlet injection and point injection, the last one simulating in situ injection methods. LGB transport showed heterogeneity in the sandbox packing, indicating layering effect. Through CMC-Na transport, it was possible to find that viscosity and specific gravity interfered in the solution flow; additionally, this phenomenon was reassured with nZVI transport. Moreover, it was possible to note the attaching and deposition in the media during the transport, leading to a mass recovery of 31.2 % of the total mass injected. It was also found that the mean residence time is affected by viscosity of the solutions. The hydrodynamic tests showed that Levenspiel’s dispersion models efficiently represent the acquired experimental data, showing for almost all experiments correlations superior to 0.8. However, the best presented model was big dispersion for its correlation was greater than 0.8 for all performed experiments
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