TCC - Licenciatura em Química (Sede)
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Item Tratamento de águas residuais em uma indústria de envase de refrigerante e água mineral utilizando sulfato de alumínio com sistema de homogeneização adaptado(2024-10-01) Souza, Robson Severino de; Gomes, Maria José de Filgueiras; http://lattes.cnpq.br/0060810526769648Sabe-se que, com aumento do consumo de bebidas como refrigerantes, sucos, entre outras, há um aumento na produção de efluentes. A falta de tratamento desses efluentes gera grandes impactos ambientais, sociais e econômicos. Os efluentes gerados pelo refrigerante, predominantemente formado por açúcares, sucos, corantes, extratos e ácidos orgânicos, possuem uma grande carga orgânica, o que eleva os valores de demanda biológica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO), que são potenciais poluidores de corpos receptores como rios e lagoas. O objetivo desse trabalho foi melhorar as condições dos efluentes tratados por lodos ativados, alinhando o tratamento biológico com o físico-químico, em uma indústria de refrigerante e água mineral, utilizando sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) como coagulante e um sistema adaptado para sua homogeneização e, também, para correção do pH. Em estações de tratamento de efluentes (ETE), que utilizam apenas lodos ativados como forma de tratamento, o Al2(SO4)3 pode ser um aliado na melhora das condições do efluente que já passou pelo tratamento de lodos ativados. Porém, para utilização do sulfato de alumínio, é necessário um sistema de homogeneização para misturá-lo ao efluente e para a correção do pH. A metodologia desse trabalho baseia-se na utilização desse coagulante para a melhoria do efluente final, adaptando um sistema de recirculação que faz a homogeneização do coagulante inorgânico com o hidróxido de sódio para a correção do pH. O sistema funciona sugando o efluente do fundo do decantador e lançando por cima dele próprio, garantindo uma mistura completa entre o coagulante, o hidróxido de sódio e o efluente. Foram realizados testes em laboratório para saber a concentração correta do coagulante, por meio das análises de turbidez, DQO. A análise de DBO5, que é a análise de DBO em um período de cinco dias, foi realizada apenas no momento do teste em campo, coletando uma amostra antes e depois do processo de coagulação no tanque decantador. Os resultados obtidos utilizando 10mL de coagulante (20g/L) para cada litro de efluente mostrou uma boa diminuição da turbidez de DQO do efluente já tratado por lodos ativados. Com a adição do coagulante nas amostras, seguido da correção do pH para 7, houve uma diminuição na turbidez de 362 unidades de turbidez (UT) para 41UT. Já na análise de DQO, houve uma redução de 326mg/L de O2 dissolvido para 81mg/L. Houve também redução expressiva nos resultados da análise de DBO do efluente tratado no próprio decantador, que foi de 354,6mg/L de O2 para 183,6mg/L. Por meio desses resultados ficou evidente que, tanto a adição do coagulante quanto o sistema adaptado de homogeneização, foram efetivos na redução dos parâ-metros analisados (turbidez, DQO e DBO). O volume de lodo decantado por coagulação em 10 minutos também se mostrou bem baixo e isso resulta em um descarte mais rápido, tornando todo o processo mais ágil e descartando a necessidade de utilização de um floculante.Item Estudo de viabilidade do uso de areia residual da produção de silicato de sódio no processo produtivo(2024-09-23) Abreu, Giovanna Pereira de; Gomes, Maria José de Filgueiras; http://lattes.cnpq.br/0060810526769648; http://lattes.cnpq.br/7823109121355746A areia é a principal matéria-prima empregada na produção de silicato de sódio, no entanto, o resíduo de areia gerado pelas indústrias de silicato é uma problemática constante e significativa, com um descarte anual médio de 142 toneladas. Diante disso, torna-se necessário promover a redução desses resíduos através de práticas disponíveis para o descarte adequado ou, quando possível, reaproveitá-lo, tendo em vista que este pode causar impactos negativos ao meio ambiente. Além disso, o reaproveitamento da areia também tem como benefício reduzir o custo de produção, uma vez que poderá ser reinserida no processo sem comprometer o rendimento. Nesse sentido, é de grande relevância criar soluções sustentáveis capazes de abordar de forma eficiente os desafios sociais, ambientais e econômicos envolvidos e que possam ser aplicados nas indústrias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o reaproveitamento desse resíduo industrial e estudar a sua reutilização em novas reações voltadas à produção de silicato de sódio. Para isso, o resíduo foi submetido a um processo de lavagem, seguido de ensaios titulométricos, em triplicata, para determinação do teor de Na₂O na água de lavagem, utilizando HCl 2,0N como titulante, resultando em um valor médio de 12,80%. Ensaios de fluorescência de raios-x também foram realizados na parte sólida após lavagem, indicando um percentual de SiO₂ de 99,009%, valor comparável ao da areia virgem, cujo teor de SiO₂ varia entre 98,00% e 100,00%, o que demonstra que os resultados obtidos no resíduo apresentaram resultados satisfatórios. Baseado numa formulação sugerida neste trabalho, pode-se concluir que o reaproveitamento da areia no processo de produção de silicato de sódio, poderá promover uma redução de custos de R$9.870 por batelada, representando uma economia anual de R$259.670,4, integrando práticas sustentáveis e redução de custos na produção de silicato.Item Adsorção dos íons metálicos Cu2+ e Mn2+ em sistema bicomponente utilizando carvão ativado preparado a partir de sabugo de milho como adsorvente(2022-05-20) Campos, Natália Ferreira; Moraes, Alex Souza; Duarte, Marta Maria Menezes Bezerra; http://lattes.cnpq.br/2069994676017059; http://lattes.cnpq.br/0440163845324480; http://lattes.cnpq.br/7441229690485153Os metais pesados são utilizados em diversas áreas, com destaque para a indústria de papel e celulose, uma vez que seus efluentes contem altos teores de cobre e manganês que podem causar efeitos nocivos sobre os sistemas vivos devido a sua natureza tóxica, não serem biodegradáveis e acumulam-se nos organismos. Tal problema tem levado diversos grupos de pesquisa a buscarem alternativas de tratamento. A adsorção utilizando carvão ativado preparado a partir resíduos agroindustriais vem se apresentando como uma alternativa para o tratamento de efluentes contendo metais pesados. Diante do exposto, este trabalho propõe a utilização de carvão ativado preparado a partir de sabugo de milho como adsorvente para remoção dos íons metálicos Cu2+ e Mn2+ em sistemas mono e bicomponente. O carvão ativado do sabugo de milho foi ativado quimicamente com H3PO4. A caracterização do sabugo de milho e do carvão ativado foi realizada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, titulação de Boehm e determinação do pH do ponto de carga zero. A influência do pH inicial da solução no processo adsortivo foi estudada visando determinar o pH utilizado nos estudos posteriores. Com base nos resultados obtidos foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção para os sistemas mono e bicomponente. A caracterização indicou que a ativação promoveu um aumento de grupos carboxílicos na superfície do adsorvente, redução do valor do pHPCZ de 4,7 do sabugo de milho para 3,0 o carvão ativado, aumentando a faixa de pH da solução em que a superfície do carvão fica carregada negativamente o que favoreceu a adsorção dos íons Cu2+ e Mn2+. No estudo do efeito do pH inicial da solução em sistema monocomponente, os pH 4 e 6 apresentaram melhores resultados para os íons Cu2+ e Mn2+, respectivamente, já no sistema bicomponente foi pH 4. O modelo que melhor representou os dados experimentais da evolução cinética foi o de pseudo-segunda ordem para os sistemas monocomponente e para o Cu2+ no sistema bicomponente, enquanto que para o Mn2+ foi o modelo de pseudo-primeira ordem. No equilíbrio de adsorção, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Sips para o Cu2+ e Langmuir para o Mn2+ em sistema monocomponente. A capacidade adsortiva experimental foi de 0,39 mmol•g-1 para Cu2+ e de 0,22 mmol•g-1 para Mn2+. Com relação ao sistema bicomponente, foi verificado o efeito antagônico da presença de Cu2+ para adsorção de Mn2+, sendo o modelo que melhor descreveu o processo o de Langmuir estendido, pois indicou a maior afinidade do Cu2+ com o carvão ativado. Os resultados deste trabalho demonstram o potencial técnico do carvão ativado preparado a partir do sabugo de milho para a adsorção dos íons Cu2+ e Mn2+ em sistemas mono e bicomponente.Item Uma proposta de sequência didática para o ensino de Química utilizando uma temática ambiental a partir do processo de tratamento de efluentes industriais(2022-10-07) Ribeiro, Patricia Maria de Melo; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/6452213261262563Este trabalho apresenta uma proposta de sequência didática para expor a temática do descarte inadequado de efluentes industriais em corpos hídricos, assim como a apresentação dos processos de separação de mistura envolvidos nas etapas do tratamento correto do efluente antes do despejo no meio ambiente. O objetivo desta pesquisa foi a elaboração de uma SD na perspectiva ambiental para sensibilizar os alunos a respeito problemas ambientais, reconhecer um pouco da aplicação industrial de conteúdos presentes no ensino regular de Química, e permitir práticas experimentais de separação de mistura durante o decorrer das aulas. Buscando não apenas a construção do conhecimento, mas também estruturando o pensamento crítico do aluno para formação de um cidadão ciente do seu papel ativo para colaborar com uma sociedade sustentável.Item Sistemas eletroquímicos para tratar amostras de água contendo corante têxtil como ferramenta didática para divulgação da poluição hídrica(2021-07-07) Neves, Eloisa Ferreira; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/5859266863241551; http://lattes.cnpq.br/9764373408949634As oficinas didáticas para divulgação científica e tecnológica além de contribuir com os aspectos motivacionais para o desenvolvimento da aprendizagem são uma estratégia interativa que pode proporcionar o desenvolvimento da aprendizagem de ciências. Essa pesquisa tem como objetivo utilizar sistemas eletroquímicos para caracterizar as propriedades físico-químicas da lectina coagulante das sementes de Moringa oleifera (cMoL) no tratamento de amostras de água contendo corantes têxteis do tipo índigo como ferramentas didáticas para divulgação científica sobre a poluição hídrica em efluentes oriundos da indústria têxtil. O desenvolvimento metodológico dessa pesquisa compreende o desenvolvimento de pilhas de alumínio utilizando latas de alumínio e garrafas PET para o tratamento de solução de corante tipo índigo; a determinação dos potenciais eletroquímicos e voltamogramas cíclicos gerados pela aglutinação da cMoL imobilizada na MOF com solução aquosa de corante índigo carmim; o desenvolvimento de biossensores potenciométricos para determinação de resíduos de corantes índigos em meio aquoso. Foram observadas diferenças consideráveis dos potencias eletroquímicos em relação ao eletrodo de platina (Pt), eletrodo de trabalho platina recoberto com MOF (Pt/MOF), eletrodo de platina revestido com MOF e cMoL imobilizada (Pt/MOF/cMoL) e ao interagir Pt/MOF/cMoL com diferentes concentrações de galactose. A voltametria cíclica apresentou resultados com diferenças significativas entre a amostra de corante não tratada e as amostras de corante após tratamento. O desenvolvimento de oficinas didáticas em espaços escolares para validação do sistema eletroquímico como instrumento didático aplicado a aprendizagem e divulgação sobre a poluição hídrica causada pelo descarte de corantes índigos em efluentes da indústria têxtil é relevante para a construção dos conceitos relacionados a eletroquímica.Item Processos de produção e avaliação do desempenho de tintas á base d’água para decoração e sua questão ambiental(2018-02-02) Nascimento, Mariana Olímpio do; Gomes, Maria José de Filgueiras; http://lattes.cnpq.br/4716388949582651; http://lattes.cnpq.br/4716388949582651As tintas decorativas são responsáveis por 83,3% do volume total da produção brasileira e 69,3% do faturamento, com um crescimento de 1,9% em volume de produção de 2016 para 2017. Entretanto, devido à grande variedade de tipos de tintas que o mercado oferece, ainda há muitas dúvidas entre os consumidores na escolha do produto adequado, que por falta de conhecimento muitas vezes acabam optando pelo custo e não pela qualidade, comprometendo o acabamento e a durabilidade da pintura. Atualmente o maior investimento das indústrias de tintas imobiliárias são focados nesse “novo” segmento que é “satisfação dos clientes e baixo custo”, procurando sempre melhorar seus produtos atrelados ao mínimo incremento de custo em sua formulação. Nesse contexto, este trabalho apresenta um estudo bibliográfico que aborda a importância das tintas decorativas, apresentando um pouco do histórico, cenário econômico atual que ela representa, sua composição química, destacando as matérias primas que as constituem como: pigmentos, resinas, solventes, aditivos, veículos e suas funções. Além disso, será descrito o processo de fabricação e como é realizada a destinação e tratamentos dos efluentes e resíduos gerados durante esse processo produtivo, assim como as práticas adotadas nas indústrias a fim de oferecer produtos que, cada vez mais, atendam aos requisitos ambientais, contribuindo, ao mesmo tempo, para o desenvolvimento econômico e social. Entre as práticas adotadas nas indústrias de tintas, destaca-se as tintas à base d’água, visando a redução de emissão de compostos orgânicos voláteis (VOCs), que vem sendo uma tendência no mundo, devido às suas características menos danosas ao meio ambiente, mantendo qualidade similar às tintas à base de solvente (tintas sintéticas), o que as tornam um grande potencial de expansão no Brasil, capaz de atender as mais diversas exigências do consumidor nas mais variadas aplicações.