Navegando por Autor "Oliveira, Karine Fonseca Soares de"
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Dissertação Aplicação de bioadsorventes em sistema combinado adsorção/flotação para tratar água produzida(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-01) Deus Júnior, Joemil Oliveira de; Braga, Renata Martins; Melo, Marcus Antônio de Freitas; https://orcid.org/0000-0003-3697-2859; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; https://orcid.org/0000-0002-5633-1808; http://lattes.cnpq.br/4822983508789917; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Oliveira, Karine Fonseca Soares de; Costa, Tiago Roberto daO gerenciamento da água produzida é uma das preocupações na indústria petrolífera devido à toxicidade deste efluente e o seu imenso volume de produção, de forma que a otimização de técnicas de remoção de contaminantes, como a adsorção e a flotação, é necessária para manter o processo sustentável e pouco oneroso. Por isso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver compósitos bioadsorventes ecológicos e baratos para remover contaminantes da água produzida através da combinação das técnicas de adsorção e flotação. O compósito foi produzido a partir da mistura de quitosana, biocarvão e bentonita e caracterizado por potencial zeta, pH no ponto de carga zero, espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Sua eficiência foi avaliada por testes de bioadsorção em banho finito, flotação por ar dissolvido (FAD) e flotação de partículas biossorventes (FPB) para remoção de TOG e íons Cu 2+ utilizando efluentes sintéticos e uma amostra de água produzida real. A caracterização morfológica e superficial do material evidenciou a presença de uma superfície rugosa, heterogênea e porosa com grupos funcionais orgânicos (ácidos carboxílicos, aminas, grupos OH) que podem se tornar sítios de adsorção de metais pesados e de compostos orgânicos. Os testes biossorção de íons de cobre (II) pelo compósito mostraram que o processo é favorável e espontâneo, obtendo 62,11 mg/g de capacidade máxima de adsorção e 93,21% de percentual de remoção das espécies metálicas. Enquanto para TOG o percentual máximo de remoção alcançado foi de 91,59% e 57,0 mg/g de capacidade máxima de adsorção para o CPAQB. Os testes de FAD e FPB para ambos os contaminantes mostraram que o emprego da técnica combinada adsorção/flotação ocasiona o aumento do percentual de remoção frente à flotação por ar dissolvido com e sem adição de surfactante. Além disso, o tratamento de uma amostra de água produzida real via flotação de partículas biossorventes foi bem sucedido para a remoção de TOG, uma vez que sua concentração foi reduzida de 50 mg/L para 12 mg/L, se enquadrando na legislação vigente. Mostrando que essa técnica e o compósito CPAQB têm potencial de aplicabilidade para o tratamento da água produzida.TCC Bioadsorção de azul de metileno por compósitos de quitosana, vermiculita e carvão de eucalipto: caracterização e aplicação(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-06-27) Franco, Francisca Iara Araujo; Braga, Renata Martins; Deus Jr, Joemil Oliveira de; https://orcid.org/0000-0002-5633-1808; http://lattes.cnpq.br/4822983508789917; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; http://lattes.cnpq.br/2545575899712812; Braga, Renata Martins; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; Oliveira, Karine Fonseca Soares de; https://orcid.org/0000-0002-4895-0887; http://lattes.cnpq.br/9149464840954038; Deus Jr, Joemil Oliveira de; https://orcid.org/0000-0002-5633-1808; http://lattes.cnpq.br/4822983508789917A crescente demanda por processos produtivos sustentáveis na indústria têxtil tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias eficientes para o tratamento de efluentes, especialmente aqueles contendo corantes sintéticos, como o azul de metileno (AM), conhecido por sua baixa biodegradabilidade e elevada toxicidade em altas concentrações. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver e aplicar bioadsorventes sustentáveis para a remoção de AM em soluções aquosas. Foram investigados três bioadsorventes: carvão de eucalipto (CE), compósito de quitosana e vermiculita (CQV) e compósito de quitosana, vermiculita e carvão de eucalipto (CQVE). Após a preparação, os materiais foram submetidos à caracterização por espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e determinação do pH no ponto de carga zero, além de ensaios de adsorção em sistema de batelada. As caracterizações revelaram propriedades que potencializam a capacidade de adsorção dos materiais. A análise por FTIR identificou a presença dos grupos funcionais O–H, C=O e Si–O no CQV, enquanto no CE os principais grupos foram O–H, C–O e C=O. Já o CQVE apresentou em sua superfície os mesmos grupos observados nos materiais precursores, embora com bandas de menor intensidade. As micrografias revelaram morfologias distintas entre os bioadsorventes, onde o compósito CQV apresentou áreas com aspecto rugoso e heterogêneas, o CE exibiu grande quantidade de poros e cavidades e o CQVE combinou características dos dois materiais, com estrutura heterogênea e presença de fragmentos de carvão. Os ensaios de adsorção demonstraram elevada eficiência para todos os materiais. O CQV apresentou um percentual de remoção de 97,14% e capacidade máxima de adsorção (q) de 5,43 mg/g, com melhor ajuste à isoterma de Langmuir e à cinética de Elovich, atingindo o equilíbrio em 960 minutos. O CE apresentou 97,36% de remoção, com q de 14,56 mg/g, ajuste à isoterma de Freundlich, cinética de pseudo-segunda ordem e tempo de equilíbrio de 120 minutos. Já o CQVE apresentou 95,45% de remoção, com q de 10,58 mg/g, isoterma de Freundlich, cinética de Elovich e equilíbrio em 480 minutos. Apesar da menor eficiência adsortiva apresentada pelo compósito CQVE, a junção dos componentes conferiu propriedades favoráveis, como a redução no tempo de equilíbrio, o que pode representar uma vantagem em aplicações industriais ao possibilitar menor consumo de energia e maior eficiência operacional. Além disso, o compósito apresenta facilidade de recuperação do meio aquoso, favorecendo sua possível reutilização.Dissertação Bioadsorvente derivado da pachira aquatica aubl. no processo de biossorção para remoção de metais em efluentes(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-08-31) Nascimento, Talita Lorena da Silva do; Braga, Renata Martins; Melo, Marcus Antônio de Freitas; 04514998320; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; http://lattes.cnpq.br/5936436097301019; Curbelo, Fabíola Dias da Silva; http://lattes.cnpq.br/6991333478380004; Oliveira, Karine Fonseca Soares de; http://lattes.cnpq.br/9149464840954038; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; http://lattes.cnpq.br/0425277527484841O uso de subprodutos agroindustriais para remoção de contaminantes através do processo de adsorção tem sido uma alternativa sustentável devido sua origem renovável, abundância, baixo custo e eficiência comparada ao carvão comercial. Nesse sentido, o presente estudo objetivou investigar a utilização do bioadsorvente derivado da casca do fruto da Pachira aquática para remoção de íons metálicos em solução aquosa. O bioadsorvente foi produzido através da carbonização das cascas da biomassa a 450°C, e caracterizado através da análise imediata, DRX, MEV, potencial de carga zero, potencial zeta, termogravimetria e titulação de Boehm. O planejamento fatorial completo com pontos centrais foi aplicado para otimizar os ensaios de adsorção e verificar a influência da concentração de íons metálicos Ni2+ e Cd2+, massa de adsorvente e temperatura na capacidade de remoção de tais íons. Os ensaios de adsorção foram desenvolvidos por meio de sistemas em batelada e em coluna de leito fixo. Os ensaios de cinética indicaram a ocorrência quimissorção, sendo o modelo de pseudo segunda ordem o que melhor se ajustou aos dados experimentais. O equilíbrio do processo foi atingido em 300 min com remoção de 81% e 96% para Ni2+ e Cd2+, respectivamente. Os ensaios isotérmicos demonstraram que o modelo que melhor descreveu o processo foi o de Langmuir, também sugerindo a ocorrência de quimissorção, e que o aumento da concentração de adsorbato aumentou a quantidade de íons removido pelo CPA. O estudo da termodinâmica de adsorção mostrou que o sistema, para ambos os íons, é endotérmico, uma vez que os valores de ΔH foram positivos, e que as condições de adsorção são não espontâneas, indicadas pelos resultados de ΔG positivo. Além disso, os resultados de ΔH >20 kJ/mol para ambos os íons confirmaram que o processo ocorrido foi o de quimissorção. As curvas de ruptura mostraram que a uma vazão de 3 mL/min e altura de leito de 12 cm obteve-se resultados maiores de remoção. A capacidade de adsorção dos metais na coluna de leito fixo foi maior para o Cd2+ do que Ni2+. Foi observado que para a concentração do adsorbato de 100 mg/L o tempo de ruptura foi atingido muito rápido, porém diminuindo a concentração para 45 mg/L esse tempo foi aumentado em cerca de 6x. O bioadsorvente produzido a partir da casca do fruto da Pachira aquática tem potencial de remoção de metais em efluentes industriais, proporcionando valorização de um subproduto florestal de forma sustentável através de sua aplicação em sistemas de tratamento de efluentes.Tese Bioadsorvente derivado do carvão da casca da castanha de caju para remoção de contaminantes em água produzida(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-03-23) Oliveira, Karine Fonseca Soares de; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/9149464840954038; Braga, Renata Martins; ; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; Santiago, Rodrigo César; ; http://lattes.cnpq.br/6823966481089536; Curbelo, Fabíola Dias da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/6991333478380004; Melo, Vítor Rodrigo de Melo e; ; http://lattes.cnpq.br/0892282595815754A água produzida de petróleo é um efluente industrial com composição bastante complexa e seu descarte indevido gera danos ao meio ambiente. Um dos métodos de tratamento da água produzida é a adsorção, no entanto, o uso do carvão ativado comercial como adsorvente, em escala industrial, torna o processo oneroso. Uma alternativa para a substituição do carvão ativado comercial é a utilização bioadsorventes, que vem ganhando ênfase nas últimas décadas, apresentam alta performance e um baixo custo de produção. O Nordeste é o maior produtor de castanha de caju no Brasil, logo o beneficiamento do caju (Anarcadium accidentale L) gera bastante resíduo lignocelulósico, a casca da castanha de caju, que pode ser reutilizado como bioadsorvente. O objetivo deste trabalho é desenvolver um bioadsorvente eficiente e de baixo custo, reutilizando o carvão da casca da castanha de caju (Anarcadium acidentale L) para a remoção de íons metálicos (Cu2+, Pb2+ e Cr3+) e teor de óleo e graxas (TOG). O bioadsorvente foi pré tratado com NaOH e caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), o ponto de carga zero (pHpcz) e a titulação de Boehm. Os ensaios de adsorção envolveram experimentos de cinética e equilíbrio de adsorção, em sistema de batelada, utilizando soluções iônicas mono e multielementares, e em coluna de leito fixo para a solução metálica multielementar e solução semi sintética de TOG. Os resultados de caracterização obtidos revelaram a presença de grupos hidroxilas, carboxilas e carbonilas, assim como uma estrutura irregular e heterogênea, que são características favoráveis para o processo de adsorção. Os modelos cinéticos das soluções multielementares mostraram que ocorreu processo de quimissorção, assim como os modelos de isoterma que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram de Langmuir para o Cu2+, e Redclih-Peterson para o Pb2+ e Cr3+. As curvas de ruptura dos íons metálicos mostraram que na vazão de 7 mL/min e uma altura de leito de 5 cm, o tempo de rutura para o Cu2+ e Pb2+ foi de 10,70 min e para o Cr3+ foi de 8,56 min. As capacidades de adsorção dos metais na coluna de leito fixo obteve a seguinte ordem Pb2+ < Cr3+ < Cu2+, sendo menor que aquela obtida no sistema em batelada. A dessorção dos ions metálicos, retidos na coluna, foi suficiente usando HCl 1,0 mol/L como eluente. Os ensaios de regeneração da coluna mostraram que o bioadsorvente pode ser utilizado por dois ciclos, seguindo os parâmetros estudados. O ponto de ruptura para TOG foi em aproximadamente 25 min e a saturação do leito não foi atingida no tempo de 171,34 min, a capacidade de adsorção no tempo de operação da coluna de 171 min foi de 4,85 mg/g. Concluise que o bioabsorvente produzido a partir da casca da castanha de caju tem alto potencial de remoção de metais e TOG, além de ser um produto abundante na natureza, é renovável e biodegradável e seu reaproveitamento contribui para a redução da poluição ambiental, a produção de resíduo e melhora a economia circular local através da valorização do subproduto.TCC Desenvolvimento de bioadsorventes a partir da casca da munguba para adsorção de metais.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-04) Deus Junior, Joemil Oliveira de; Braga, Renata Martins; Oliveira, Karine Fonseca Soares de; Melo, Marcus Antônio de FreitasA água produzida é um efluente da indústria petrolífera que contém metais e apresenta caráter tóxico e cancerígeno. Assim, antes do descarte é necessário o tratamento correto desse efluente a fim de remover esses poluentes tão prejudiciais ao meio ambiente e a saúde humana. A adsorção é um método de tratamento de baixo custo, fácil instalação e operação, porém o uso do carvão ativado como adsorvente acarreta custos elevados para a operação. Uma alternativa economicamente viável é o uso de materiais naturais com baixo valor agregado, os bioadsorventes. Dessa forma, o presente trabalho buscou valorizar o resíduo proveniente da casca do fruto da munguba através da sua aplicação como potencial bioadsorvente para o tratamento da água produzida, avaliando a remoção de metais pesados como cobre, chumbo e cromo pelo método de adsorção em banho finito. O bioadsorvente utilizado foi a casca do fruto da Pachira aquatica Aubl, munguba. O material foi carbonizado para obtenção do carvão vegetal, e em seguida foi realizada sua caracterização (Análise imediata, MEV, FT-IR e TGA). Posteriormente, foram realizados os ensaios de adsorção para obtenção da eficiência de remoção dos metais, bem como as isotermas de adsorção. A partir da caracterização do bioadsorvente foi possível observar que o material possui eventos de perda de massa característicos de biomassas lignocelulósicas, assim como uma quantidade considerável de matéria inorgânica; o mesmo apresenta bandas de FT-IR que representam grupos orgânicos presentes na lignina, celulose e hemicelulose; a micrografia mostrou que sua superfície contém poros com diferentes diâmetros. Essas características são favoráveis para processo de adsorção, indicando que a utilização desse material é viável para tal processo. A confirmação da viabilidade foi realizada através dos testes de adsorção que mostraram que os metais foram completamente adsorvidos com 10 g/L de bioadsorvente em solução. A partir dos gráficos linearizados dos modelos de Lagmuir e Freundlich foi possível concluir que o modelo de Langmuir se ajustou melhor aos dados experimentais de todos os metais. Por fim, conclui-se que o bioadsorvente produzido a partir da casca da Pachira aquatica Aubl. tem ótimo desempenho para remoção dos metais estudados, com resultados satisfatórios que podem ser aplicados a sistemas adsortivos envolvendo efluentes com elevado teor de metais.TCC Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-12) Lopes, Thaís de Souza; Braga, Renata Martins; Oliveira, Gislane Pinho de; Calixto , Guilherme Quintela; Melo, Edla Freire de; Oliveira, Karine Fonseca Soares deO Brasil é um dos maiores produtores agrícolas do mundo, com uma vasta diversidade de culturas, entre elas a mandioca. A produção da raiz ultrapassou 18 milhões de toneladas em 2021, gerando um grande volume de resíduo. O presente trabalho visa a valorização do resíduo da casca de mandioca (RCM) através da pirólise convencional e catalítica para produção de produtos químicos e biocombustíveis, como forma de minimizar os impactos ambientais causados pelo seu descarte incorreto. Para isso, foram realizadas análises que avaliam o potencial energético do RCM, realizou-se as caracterizações físico-química (teor de umidade, cinzas, voláteis, carbono fixo, densidade aparente, dentre outras), análise termogravimétrica e pirólise analítica flash em um micro pirolisador interfaceado com cromatografia gasosa (Py-GC/MS) onde os vapores gerados foram conduzidos a um leito catalisador com zeólita HZSM-5. Os resultados mostraram que o resíduo da casca de mandioca possui alto teor de voláteis (86,4%), baixo teor de cinzas (3,17%), moderado poder calorífico (15 MJ.kg-1) além de composição predominantemente amilácea, o que resultou um alto teor de compostos oxigenados, como ácidos orgânicos e furanos, nos produtos da pirólise convencional. No entanto, os principais compostos oxigenados foram desoxigenados com uso do catalisador HZSM-5 a 300 °C e convertidos em monoaromáticos (50%) como benzeno, tolueno, xileno e isopropilbenzeno e compostos de ácidos orgânicos de cadeia curta como ácido acético (29%). A reforma catalítica de produtos da pirólise mostrou-se um processo eficiente para a valorização da casca de mandioca e que pode resultar em um bio-óleo com boas características energéticas e fonte de compostos orgânicos com diversas aplicações na indústria química de solventes, aditivos, lubrificantes, biocombustíveis e bioprodutos.