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Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO
QUIMICA TECNOLÓGICA E AMBIENTAL (50005014002P0)
PRODUÇÃO DE CARVÃO ATIVADO À BASE DE LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO PARA APLICAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTES
DIEGO POVOAS FUNES
DISSERTAÇÃO
05/04/2023

FUNES, DIEGO. Produção de carvão ativado por processo químico através do lodo de esgoto doméstico para reuso em tratamento de efluentes. Dissertação de Mestrado. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso – campus Cuiabá Bela Vista. 2023. 54 p. O lodo é um produto resultante do tratamento de esgoto doméstico, os atuais processos de destinação são onerosos, impactando em de 30% a 50% dos custos operacionais. Somado a isso temos a má qualidade na infraestrutura dos aterros sanitários que recebem esse material. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo produzir carvão ativado a partir da pirólise do lodo de esgoto doméstico, a fim de se apresentar com uma solução tecnológica, transformando-o em carvão ativado e reinseri-lo no tratamento de efluentes na fase terciária, convertendo um passivo ambiental e se tornando um produto de valor agregado. Para tanto, foram coletados 40 kg do lodo na unidade de tratamento da concessionária local, no bairro Parque Atalaia, Cuiabá MT. O lodo foi caracterizado quanto aos parâmetros: umidade, matéria orgânica, micronutrientes, metais e semimetais. Os resultados apresentados foram de 45,20% para umidade e 12,76% para matéria orgânica. Na análise pela técnica de espectrometria de emissão atômica, os micronutrientes como Al, Ca, Fe, K apresentaram valores de 21,06g.kg-1, 105g.kg-1, 21,55g.kg-1, 48,14g.kg-1, e os metais/semimetais potencialmente tóxicos como As, Ba, Mn, Sr, Zn apresentaram 0,54g.kg-1, 0,63g.kg-1, 0,45g.kg-1, 0,25g.kg-1 e 2,15g.kg-1. O rendimento da produção do carvão ativado química e fisicamente foi 20,78% e 19,57% respectivamente. O teste de adsorção com o carvão ativo proveniente da ativação química e física, resultou na eficácia de remoção de 19,45% e 8,48% respectivamente. Já o carvão ativo comercial PA apresentou a eficácia de remoção de 99,93%. Para os testes de adsorção conforme ANOVA fator único temos para “p” o valor de 4,20.10-86 que é menor que 0,05, dessa maneira rejeitando a hipótese nula, pois as médias não apresentam diferenças entre si. Este fato é sustentado pelo valor de F (28478518,4) > FCrítico (3,354130829). O teste de tukey demonstra o valor de “p” associado à comparação entre C.A.C. e C.A.F. é 4,22.10-15. Isso indica que há uma diferença significativa entre as médias desses dois grupos. O valor de “p” associado à comparação entre C.A.C. e C.A.Q. também é 4,22.10-15, sugerindo que há diferença significativa entre as médias desses dois grupos. Já o valor de “p” associado à comparação entre C.A.F. e C.A.Q. é 1,17.103 (um valor com diferença relevante). Nesse caso, o valor de “p” é maior do que 0,05, indicando que não há uma diferença significativa entre as médias desses dois grupos. A diferença observada pode ser devida ao acaso ou a outras variações não relacionadas aos grupos em si. Por fim, com a realização dessa pesquisa pode-se concluir que o lodo de esgoto resultante do tratamento de esgoto doméstico municipal, coletado na unidade de tratamento de esgoto (ETE) Parque Atalaia, Cuiabá – MT, não apresenta resultados relevantes que justifique sua utilização para produção de carvão ativado devido ao baixo desempenho de adsorção demonstrado nesta pesquisa.

Esgoto;Iodo;Carvão Ativado;Adsorção.
FUNES, DIEGO. Production of activated carbon by chemical process using domestic sewage sludge for reuse in effluent treatment. Masters dissertation. Federal Institute of Education, Science and Technology of Mato Grosso – campus Cuiabá Bela Vista. 2023. 54p. Sludge is a product resulting from the treatment of domestic sewage. The current disposal processes are costly, accounting for 30% to 50% of the operational costs. Additionally, there is poor infrastructure in landfills that receive this material. Therefore, this work aims to produce activated carbon through the pyrolysis of domestic sewage sludge, presenting it as a technological solution by transforming it into activated carbon and reintegrating it into tertiary phase effluent treatment, converting an environmental liability into a value-added product. For this purpose, 40 kg of sludge were collected from the treatment unit of the local concessionaire in Parque Atalaia, Cuiabá MT. The sludge was characterized in terms of parameters such as moisture content, organic matter, micronutrients, metals, and semimetals. The results showed moisture content of 45.20% and organic matter content of 12.76%. In the analysis using atomic emission spectroscopy, micronutrients such as Al, Ca, Fe, and K showed values of 21,06g.kg-1, 105g.kg-1, 21,55g.kg-1, and 48,14g.kg-1, respectively, while potentially toxic metals/semimetals such as As, Ba, Mn, Sr, and Zn showed values of 0,54g.kg-1, 0,63g.kg-1, 0,45g.kg-1, 0,25g.kg-1, and 2,15g.kg-1. The yield of chemically and physically activated carbon production was 20,78% and 19,57%, respectively. The adsorption test using chemically and physically activated carbon resulted in removal efficiencies of 19,45% and 8,48%, respectively. On the other hand, the commercial activated carbon PA showed a removal efficiency of 99,93%. The single-factor ANOVA test for adsorption showed a "p" value of 4,20.10-86, which is smaller than 0,05, rejecting the null hypothesis that the means do not differ. This is supported by the value of F (28478518,4) > Critical F (3,354130829). The Tukey test demonstrates a "p" value of 4,22.10-15 associated with the comparison between chemically activated carbon (C.A.C.) and physically activated carbon (C.A.F.), indicating a significant difference between the means of these two groups. The "p" value associated with the comparison between C.A.C. and commercial activated carbon (C.A.Q.) is also 4,22.10-15, suggesting a significant difference between the means of these two groups. However, the "p" value associated with the comparison between C.A.F. and C.A.Q. is 1,17.103, indicating no significant difference between the means of these two groups. The observed difference may be due to chance or other variations unrelated to the groups themselves. Finally, with the completion of this research, it can be concluded that the sewage sludge resulting from municipal domestic sewage treatment, collected from the Parque Atalaia wastewater treatment unit (ETE) in Cuiabá, MT, does not show relevant results to justify its use for activated carbon production due to the low adsorption performance demonstrated in this research.
Sewage;sludge;activated charcoal;adsorption.
1
54
PORTUGUES
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertação Diego Povoas Funes.pdf

Contexto

Química
QUÍMICA E MONITORAMENTO AMBIENTAL
-

Banca Examinadora

JOSIAS DO ESPIRITO SANTO CORINGA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ALFREDO DOS SANTOS WEBER Participante Externo
JOSIAS DO ESPIRITO SANTO CORINGA Docente - PERMANENTE
ELAINE DE ARRUDA OLIVEIRA CORINGA Docente - PERMANENTE

Vínculo

-
-
-
Não

Produções Intelectuais Associadas

Não existem produções associadas ao trabalho de conclusão.
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