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As tecnologias convencionais de tratamento de águas residuais industriais contaminadas com metais não removem eficazmente concentrações vestígiais, são demasiado onerosas ou envolvem o manuseamento e deposição de lamas tóxicas, o que se torna caro. A biossorção parece constituir uma alternativa técnica e economicamente atractiva. A biomassa de macro-algas marinhas é um recurso biológico disponível em grandes quantidades no Norte de Portugal, que pode ser usado como um biossorvente altamente efectivo. Por outro lado, o resíduo da indústria de extracção do agar é um produto sem custos, usualmente depositado em aterro que, contendo algas, pode também ser usado como biossorvente. Até hoje, poucos estudos têm sido realizados sobre a utilização deste tipo de resíduos na remoção de metais de efluentes industriais. No entanto, a água é um recurso cada vez mais escasso, pelo que a reciclagem de águas residuais industriais utilizando materiais de baixo custo deve ser considerada. Infelizmente, embora tenham sido postulados alguns mecanismos para a fixação dos metais, o processo de biossorção não está ainda completamente esclarecido.
O principal objectivo deste projecto é prosseguir e desenvolver estudos prévios sobre a utilização de materiais baratos preparados a partir de algas castanhas marinhas, ou que contem algas da família das rodofíceas tipo Gellidium Sesquipedale e Pterocládias dos Açores, para a remoção de metais em solução aquosa. Verificar-se-á em que medida pré-tratamentos físicos (nomeadamente a preparação de um material granulado) e químicos da biomassa melhoram a implementação do processo à escala real e capacidade de fixação. Procurar-se-á esclarecer os diferentes mecanismos de fixação do metal, uma vez que isso é fundamental para optimizar o processo, manipular as propriedades do biossorvente e melhorar o desempenho da biossorção. Assim, usar-se-á um programa de equilíbrio químico para calcular a especiação do metal em solução aquosa, em função do pH e da  |
Summary
As tecnologias convencionais de tratamento de águas residuais industriais contaminadas com metais não removem eficazmente concentrações vestígiais, são demasiado onerosas ou envolvem o manuseamento e deposição de lamas tóxicas, o que se torna caro. A biossorção parece constituir uma alternativa técnica e economicamente atractiva. A biomassa de macro-algas marinhas é um recurso biológico disponível em grandes quantidades no Norte de Portugal, que pode ser usado como um biossorvente altamente efectivo. Por outro lado, o resíduo da indústria de extracção do agar é um produto sem custos, usualmente depositado em aterro que, contendo algas, pode também ser usado como biossorvente. Até hoje, poucos estudos têm sido realizados sobre a utilização deste tipo de resíduos na remoção de metais de efluentes industriais. No entanto, a água é um recurso cada vez mais escasso, pelo que a reciclagem de águas residuais industriais utilizando materiais de baixo custo deve ser considerada. Infelizmente, embora tenham sido postulados alguns mecanismos para a fixação dos metais, o processo de biossorção não está ainda completamente esclarecido.
O principal objectivo deste projecto é prosseguir e desenvolver estudos prévios sobre a utilização de materiais baratos preparados a partir de algas castanhas marinhas, ou que contem algas da família das rodofíceas tipo Gellidium Sesquipedale e Pterocládias dos Açores, para a remoção de metais em solução aquosa. Verificar-se-á em que medida pré-tratamentos físicos (nomeadamente a preparação de um material granulado) e químicos da biomassa melhoram a implementação do processo à escala real e capacidade de fixação. Procurar-se-á esclarecer os diferentes mecanismos de fixação do metal, uma vez que isso é fundamental para optimizar o processo, manipular as propriedades do biossorvente e melhorar o desempenho da biossorção. Assim, usar-se-á um programa de equilíbrio químico para calcular a especiação do metal em solução aquosa, em função do pH e da força iónica.
Serão determinadas as capacidades de fixação de Cd (II), Cr (VI), Cu (II), Pb (II) e Zn (II), assim como o efeito de alguns factores ambientais (temperatura, pH, salinidade e dureza da água) no processo de sorção. O efeito da granulometria das partículas será avaliado. De momento, não há em Portugal uma solução para a deposição de biomassa saturada com metais pesados. Sendo assim, será estudada a regeneração da biomassa e a recuperação dos metais. Encontrar a solução de regeneração mais efectiva é um ponto fundamental. Em sistemas com mais do que um metal, serão investigados os efeitos sinérgicos e antagónicos no processo de fixação.
Será desenvolvido um modelo matemático combinando dados de equilíbrio, cinética e transferência de massa, a validar com ensaios realizados em coluna.
Avaliar-se-á a aplicação do processo de biossorção com algas marinhas e com o resíduo industrial ao efluente de uma unidade industrial de recobrimento metálico, determinando a composição química do efluente tratado, para verificar a possibilidade da sua utilização como água de processo. |