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Authors: Valduga, Davi Marcos
Title: Investigação da capacidade da zeólita natural para remoção de nitrogênio amoniacal
Keywords: Zeólita;adsorção;Lixiviado
Issue Date: 2019
Publisher: Universidade La Salle
Abstract: O lixiviado de aterro sanitário possui várias substâncias orgânicas e inorgânicas com potencial tóxico que dificultam o tratamento como, por exemplo, o nitrogênio amoniacal. Para o tratamento do lixiviado são empregadas conjuntamente várias tecnologias físico-químicas e biológicas, tais como a adsorção. Em derrames do Grupo Serra Geral, em particular na região metropolitana de Porto Alegre – RS, ocorrem horizontes amigdaloides, em vários graus de alteração, com preenchimento das cavidades com zeólitas. A extração comercial destes horizontes (saibro) se destina a aterro ou manutenção de estradas, pelo seu baixo custo e grande demanda. As propriedades adsorventes e de troca catiônica das zeólitas estão relacionadas com a polaridade, a estrutura cristalina, a composição, a porosidade e a seletividade por íons na adsorção. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e investigar a capacidade de adsorção de íon amônio em zeólitas que ocorrem em uma extração de saibro no RS. As amostras foram submetidas à ativação química em soluções a 1 M de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio e caracterizadas quanto à área de superfície específica, Difração de Raio - X (DRX), Espectroscopia de adsorção na região do infravermelho (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia de Raio X (FRX). Os ensaios de troca catiônica avaliaram a adsorção de nitrogênio amoniacal em soluções aquosas de cloreto de amônio (solução B) e em solução diluída de lixiviado de aterro sanitário (solução A). Os resultados da caraterização mineral da amostra de zeólita indicaram uma mistura de estilbita-laumontita a 84 % - 16 %. A análise de FTIR indicou bandas do grupamento Si-O-Al para a amostra de ZN, mas não apresentou significativa alteração na modificação da estrutura nas bandas identificadas e em seus alargamentos para as amostras ativadas em relação à amostra natural. Na análise de MEV, foi possível identificar diferenças entre as morfologias superficiais das amostras. A zeólita natural mostrou aglomerados policristalinos. A amostra tratada com hidróxido de sódio mostrou partículas minerais com a superfície aparentemente recoberta por sódio, enquanto a amostra ativada com HCl mostrou corrosão das partículas e aumento das cavidades nos aglomerados policristalinos. O volume de mesoporo e área superficial foi menor para amostra ativada com NaOH e maior para amostra ativada com HCl. A composição química da amostra natural foi de 45,18 % de óxido de silício (SiO2) e 25,95 % de óxido de alumínio (Al2O3), com razão de SiO2/Al2O3 de 1,74. Essa amostra apresentou impurezas como Fe2O3 e CaO, que podem ocasionar a diminuição do potencial de troca iônica. Todas as amostras apresentaram Potencial Zeta baixo e carga negativa, 9 o que possibilita a adsorção de íons de carga positiva nas faixas de pH 4 a 7. Os ensaios de cinética demostraram que o modelo de pseudo-primeira ordem apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. E o modelo da isoterma de Freundlich foi o que melhor apresentou correlação linear. O carregamento das amostras com amônio foi baixo. O melhor resultado de adsorção foi para a amostra ativada com NaOH, com valor de 0,326 mg.g-1 para solução B e 0,296 mg.g-1 para solução A.
metadata.dc.contributor.advisor: Kautzmann, Rubens Müller
Appears in Collections:Dissertação (Avaliação de Impactos Ambientais)

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