Antracitos calcinados em indústria carboquímica: produção, caracterização e aplicações

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dc.contributor.advisor1Cassini, Servio Tulio Alves
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000152003666
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2519874649699294
dc.contributor.authorVasconcelos, Rodrigo Figueiredo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2103609207494935
dc.contributor.referee1Gonçalves, Ricardo Franci
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000220489451
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9604327349698525
dc.contributor.referee2Addad, João Eduardo
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-1503-8859
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2356106837787562
dc.contributor.referee3Gonçalves, Gustavo dos Reis
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3786753743030394
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:01Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:01Z
dc.date.issued2021-08-26
dc.description.abstractIn this work, porous carbonaceous materials based on coal, anthracite and commercial activated carbon were characterized and applied on the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and naphthalene present in a contaminated water samples through adsorption on fixed-bed columns. The anthracite was subjected to a heat treatment in an industrial electric furnace at temperatures between 1700 and 3000°C, being later called Electrically Calcined Anthracite (ECA). Also in this work, the crude anthracite (CA), granular activated carbon (GAC) commercially available for sale and sand were used as adsorbent material for the experiment. The substrates were characterized by following some techniques, such as: specific surface area using the model proposed by Brunauer-Emmett-Teller (BET) through adsorption of N2 gas at 77K, pore size ratio obtained by the computational method of Barrett, Joyner and Halenda (BJH), particle size analysis, hydrocarbon concentration analysis via gas chromatography and quantitative analysis of biofilms using the Take3 method. The experiment had 3 blocks in which the 4 different substrates in triplicate were submitted to the design of causal blocks. The effluent contaminated with naphthalene fed the fixed-bed columns upwards, with an outflow of each section of 2.0 ml/sec. During the liquid-liquid extraction of the effluent with hexane solvent, the presence of biomass was found after 104 hours of treatment. However, the author did not bio stimulate the growth of microorganisms. The naphthalene concentration of the CAG treated effluent was not detected during the 248 hours of treatment making this the best result. AEC had its highest adsorption capacity of 5.17 µg of C10H8 per gram of substrate in 72 hours. AB presented its best adsorption capacity with 3.17 µg of C10H8 per gram of substrate in 32 hours. After 176 hours of treatment, the naphthalene content decreased in both fixed bed columns, strengthening the thesis that the microorganisms used naphthalene as a source of carbon and energy for their growth.
dc.description.resumoNeste trabalho, materiais carbonosos porosos à base do carvão mineral antracito e carvão ativado comercial foram caracterizados e aplicados na remoção do hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) naftaleno presente em amostra de água contaminada por meio da adsorção em colunas de leito fixo. O antracito foi submetido à tratamento térmico em forno elétrico industrial em temperaturas entre 1700 à 3000°C, sendo posteriormente chamado de Antracito Eletricamente Calcinado (AEC). Também utilizou neste trabalho, como material adsorvente, o antracito bruto (AB), carvão ativado granular (CAG) comercial e Areia como o branco do experimento. Os susbtratos foram caracterizados pelas técnicas: área superficial específica utilizando o modelo proposto por Brunauer-Emmett-Teller (BET) por adsorção de gás N2 a 77K, relação ao tamanho dos poros obtida pelo método computacional de Barrett, Joyner e Halenda (BJH), análise granulométrica, análise de concentração de hidrocarbonetos via cromatografia gasosa e análise quantitativa de biofilmes através método Take3. O experimento contou com 3 blocos onde os 4 diferentes substratos em triplicata foram subsmetidos ao delineamento de blocos causalizados. O efluente contaminado com naftaleno alimentava as colunas de leito fixo no sentido ascendente, com vazão de saída de cada seção de 2,0 ml/seg. Durante a extração líquido-líquido do efluente com solvente hexano constatou-se a presença de biomassa a partir de 104 horas de tratamento. Entretanto, não houve por parte do autor bioestimulação do crescimento de microorganismos. A concentração de naftaleno do efluente tratado com CAG não foi detectada durante as 248 horas de tratamento tornando este o melhor resultado. O AEC apresentou sua maior capacidade de adsorção de 5,17 µ.g de C10H8 por grama de substrato no tempo de 72 horas. O AB apresentou sua melhor capacidade de adsorção com 3,17 µ.g de C10H8 por grama de susbtrato no tempo de 32 horas. A partir de 176 horas de tratamento, o teor de naftaleno apresentou queda em ambas colunas de leito fixo, fortalecendo a tese de que os microrganismos utilizaram o naftaleno como fonte de carbono e energia para seu crescimento.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15139
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.rightsopen access
dc.subjectHidrocarbonetos policíclicos aromáticos
dc.subjectnaftaleno
dc.subjectantracito
dc.subjectantracito eletricamente calcinados
dc.subjectcarvão ativado
dc.subjectadsorvente
dc.subjectcoluna de leito fixo
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleAntracitos calcinados em indústria carboquímica: produção, caracterização e aplicações
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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