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Tipo do documento: Dissertação
Título: Aplicação de modelos cinéticos no processo de biossorção de zinco
Título(s) alternativo(s): Application of kinetic models in the zinc biosorption process
Autor: AGUIAR, Ana Beatriz Soares 
Primeiro orientador: RODRIGUEZ, Renata Piacentini
Primeiro membro da banca: GIRALDI, Tânia Regina
Segundo membro da banca: BRAGA, Juliana Kawanishi
Resumo: O acúmulo de zinco assim como de diversos outros metais no meio ambiente é prejudicial à natureza e à saúde humana. O zinco presente em altas concentrações no organismo humano pode ser responsável por alterações no funcionamento de órgãos e sistemas. Dentre as principais fontes antropogênicas desse metal, estão as atividades agrícolas e industriais. A adsorção utilizando materiais biológicos como adsorventes (biossorção) tem apresentado resultados satisfatórios para remoção de metais. Dessa forma, a modelagem cinética é essencial para direcionar os estudos de biossorção, uma vez que, o equacionamento e a interpretação dos resultados auxiliam na determinação da taxa de remoção de soluto, na estimativa do mecanismo de adsorção e no dimensionamento de reatores e sistemas de tratamento de efluentes. Diferentes modelos cinéticos de adsorção são descritos na literatura, entre eles, modelo de pseudo primeira ordem, modelo de pseudo segunda ordem, modelo de Weber e Morris e modelo de Elovich, os quais foram utilizados nesse projeto. A metodologia do trabalho foi dividida em duas fases. A primeira baseou-se em um estudo experimental de um sistema de biossorção de zinco avaliando o desempenho de uma biomassa anaeróbia no seu formato granular e em pó e posteriormente a aplicação do estudo cinético sob o sistema. A segunda fase consistiu na aplicação da modelagem cinética em outros sistemas de biossorção de zinco por meio do levantamento de estudos publicados na literatura. Dessa forma, foi possível avaliar diferentes sistema de biossorção de zinco, por meio da aplicação de diferentes modelos cinéticos, assim como a determinação dos parâmetros cinéticos e a identificação do modelo cinético que melhor representou os dados experimentais. Avaliando os parâmetros e o coeficiente de regressão linear (R²), os dados cinéticos foram melhor descritos pelo modelo de pseudo segunda ordem, onde o sistema de biossorção é baseado em reações químicas e a etapa limitante do processo se deve à sorção química.
Abstract: The accumulation of zinc as well as several other metals in the environment is harmful to nature and human health. The zinc present in high concentrations in the human organism may be responsible for changes in the functioning of organs and systems. Among the main anthropogenic sources of this metal are agricultural and industrial activities. The adsorption using biological materials as adsorbents (biosorption) has shown satisfactory results for metal removal. Thus, kinetic modeling is essential to direct biosorption studies, since the equation and interpretation of results help in determining the rate of solute removal, in estimating the adsorption mechanism and in the design of reactors and systems of wastewater treatment. Different kinetic models of adsorption are described in the literature, among them, pseudo first order model, pseudo second order model, Weber and Morris model and Elovich model, which were used in this project. The work methodology was divided into two phases. The first was based on an experimental study of a zinc biosorption system evaluating the performance of an anaerobic biomass in its granular and powder form and subsequently the application of the kinetic study under the system. The second phase consisted of the application of kinetic modeling in other zinc biosorption systems by surveying studies published in the literature. Thus, it was possible to evaluate different zinc biosorption systems, through the application of different kinetic models, as well as the determination of kinetic parameters and the identification of the kinetic model that best represented the experimental data. Evaluating the parameters and the linear regression coefficient (R²), the kinetic data were better described by the pseudo second order model, where the biosorption system is based on chemical reactions and the limiting step of the process is due to chemical sorption.
Palavras-chave: Adsorção.
Zinco.
Metais.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental
Citação: AGUIAR, Ana Beatriz Soares. Aplicação de modelos cinéticos no processo de biossorção de zinco. 2021. 61 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1939
Data de defesa: 8-Mar-2021
Aparece nas coleções:Mestrado

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