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http://hdl.handle.net/1843/ENGD-89WPWW| Tipo: | Tese de Doutorado |
| Título: | Utilização de resíduo do desempoeiramento do alto forno para tratamento de efluentes |
| Autor(es): | Camila Costa de Amorim |
| Primeiro Orientador: | Monica Maria Diniz Leao |
| Primeiro membro da banca : | Rochel Montero Lago |
| Segundo membro da banca: | Lisete Celina Lange |
| Terceiro membro da banca: | José Domingos Ardisson |
| Quarto membro da banca: | Márcia Walquíria de Carvalho Dezotti |
| Quinto membro da banca: | Regina de Fátima Peralta Muniz Moreira |
| Resumo: | Neste trabalho, o pó do desempoeiramento do alto forno (PAF), um resíduo siderúrgico, foi utilizado diretamente ou modificado para diferentes aplicações ambientais, tais como adsorvente, no processo Fenton e na redução de Cr (VI). Os resultados da caracterização doPAF indicaram uma baixa área superficial (3,3 m2/g) com predominância de macroporos, apresentando feições morfológicas com agrupamentos formados com partículas de ferro esféricas e aglomerados de carbono. Os difratogramas de raios-X revelaram a presença de hematita e magnetita no PAF, confirmado pelos espectros de Mössbauer. Os ensaios de adsorção dos corantes RR 195 e RY145 pelo PAF indicaram uma baixa eficiência da adsorção, necessitando de altas dosagens do resíduo (120 g/L), e tempo de contato de 30 horas, em pH 3,0, para completa descoloração dos corantes e 100% de remoção de COT. Oreuso e a regeneração do PAF na adsorção dos corantes mostraram elevadas eficiências de descoloração (> 85%) e COT (> 50%) por 3 ciclos de uso. A utilização do PAF como fonte de ferro, em pH ácido, no processo Fenton modificado, foi capaz de remover 100% da cor doscorantes testados e em torno de 40% do COT, apresentando ainda uma diminuição da aromaticidade. Com relação à modificação do PAF para aplicação no Fenton heterogêneo, as análises de RTP indicaram que os óxidos de ferro presentes no PAF encontram-se, de alguma forma, encapsulados pelo carbono presente na amostra. Os tratamentos térmicos do PAF, em N2, nas temperaturas de 400, 600 e 800 ºC, durante 1 hora, e a 800 ºC durante 2 horas, não foram eficientes para modificação das fases de óxidos de ferro presentes, tampouco para oFenton heterogêneo. A redução do PAF, em H2, nas temperaturas de 400, 600, e 800 ºC, durante 2 horas, e até 700 ºC, foi capaz de modificar as fases de óxidos de ferro presentes no PAF, levando a formação do ferro metálico em todos os materiais, possibilitando alguma atividade no Fenton heterogêneo e para a redução do Cr(VI). As análises de COT indicaram a degradação redutiva do corante na presença do PAF_800H. A incorporação do piche de alcatrão no PAF, tratado a 400, 600 e 800 ºC, em N2, possibilitaram a redução dos óxidos de ferro presentes, obtendo um material ativo para a oxidação do RR195 e para redução do Cr(VI). |
| Abstract: | The use of the blast furnace dust (BFD) for wastewater treatment by adsorption, Fenton-like and heterogeneous Fenton processes, besides the removal of Cr (VI), and the incorporation of tar was subjects of this work. The results of the BFD characterization indicated a low surfacearea (3.3 m2.g-1) with predominance of macropores, and morphological features with groups formed with clusters formed with iron spherical particles and carbon. The X-ray diffraction revealed the presence of hematite and magnetite in the BFD, confirmed by Mössbauer spectra.Tests of adsorption of dyes RR 195 and RY145 in BDF showed a low efficiency of adsorption, requiring high doses of waste (120 g/L) and contact time of 30 hours at pH 3.0 for complete decolorization and TOC removal of 100%. The adsorption of both dyes in BDF followed the kinetic model pseudo second order, with isotherms of Langmuir (RY145) andBET (RR195). Reuse and regeneration of BDF in the adsorption of dyes were able to achieve high efficiencies of discoloration (> 85%) and TOC (> 70%) by 3 cycles of use. The use of PAF as a source of iron, acid pH, the modified Fenton process, was able to remove 100% of the color of the dyes tested and about 40% of TOC and also presented a decrease ofaromaticity. With respect to the modification of the PAF for application in heterogeneous Fenton, the RTP analysis indicated that the iron oxides present in the PAF are somehow encapsulated by carbon in the sample. Heat treatment of PAF in N2, at temperatures of 400, 600 and 800 °C for 1 hour and 800 ° C for 2 hours, were not successful in changing the phases of iron oxide, or even the heterogeneous Fenton. The reduction of PAF in H2, at temperatures of 400, 600, and 800 º C for 2 hours and up to 700 ° C, was able to modify the phases of iron oxides present in the PAF, leading to formation of metallic iron in all materials, allowing some activity in the heterogeneous Fenton and the reduction of Cr (VI). The TOCanalysis indicated the reductive degradation of the dye in the presence of PAF_800H. The incorporation of tar pitch in PAF treated at 400, 600 and 800 °C, N2, allowed the reduction of iron oxide, obtaining an active material for the oxidation of RR195 and reduction of Cr (VI). |
| Assunto: | Meio ambiente Engenharia sanitária Controle de poluição Industria |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/ENGD-89WPWW |
| Data do documento: | 16-Abr-2010 |
| Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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