Caracterização química e estudo térmico de lodos provenientes da estação de tratamento de esgotos de Ribeirão Preto, SP, Brasil
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Data
2014-12-22
Autores
Santos, Danilo Vitorino dos [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Nowadays, the environmental degradation is a major concern and brings up great concern about the impact that urban pollution can cause to the environment and human health. In search of the decontamination of urban wastewater, the Sewage Treatment Plants (STP) play a major role in environmental preservation and promote increase in population's quality of life, however, as an intrinsic product of the wastewater treatment process, solid waste (sludge) are generated in large quantities and can represent high environmental impact. This work presents a detailed characterization of this kind of residues, including a thermal and kinetic study of this matrix. The analyzed samples of sludge come from each step of sludge line (thickener, flotator, biodigester and storage shed) of Ribeirão Preto STP. The study was conducted employing analysis (TGA, DTA and DSC) and complementary techniques such as: COD, XRD, SEM/EDS, DLS, FTIR, AAS, elemental analysis (CNHS-O) and GC-FID/TCD. The kinetic parameters (E and A) and KCE was determined using the method analogous to the Wanjun and Donghua isoconversional integral method. The results of COD showed that the sludge samples have large amounts of organic matter (OM). The XRD data also confirm this result, characterizing the amorphous state of matter. SEM/EDS results showed the occurrence of heterogeneous, irregular and porous surfaces; wide variety of particles with spherical and filamentous structures consisting of mainly C, O, Ca, Si, P, Al and Fe. The data obtained from DLS revealed that the sludge particles have sizes ranging from 78 - 6440 nm. FTIR analysis revealed the presence of the following functional groups: OH (water, phenols, alcohols); CH (aliphatic); C=O (ketones, quinones, carboxylic acids and carboxylates coordinated with metals); CN and C=C (aromatics); C=O, NO and SO (carboxylates, nitrates and sulfates); C=O, SO, OC=O and SiO...
Atualmente, a degradação ambiental ocupa lugar de destaque e faz surgir grande preocupação acerca dos impactos que a contaminação urbana pode causar ao meio ambiente e à saúde humana. Visando a descontaminação de águas residuárias, as ETEs ocupam importante papel na preservação ambiental e promovem aumento na qualidade de vida da população, porém, como produto intrínseco do processo de tratamento de efluentes, os resíduos sólidos (lodos) são gerados em grande quantidade e podem representar elevado impacto ambiental. Este trabalho apresenta uma caracterização química detalhada desses lodos, incluindo um estudo térmico e cinético desta matriz. Os lodos analisados são provenientes de cada etapa da linha de lodo (adensador, flotador, biodigestor e silo de estocagem) da ETE Ribeirão Preto. O estudo foi realizado empregando-se a análise térmica (TG, DTA e DSC) e técnicas complementares: DQO, DRX, SEM/EDS, DLS, FTIR, AAS, análise elementar (CNHS-O) e CG-FID/TCD. Os parâmetros cinéticos (E e A) e o KCE foram determinados empregando o método isoconversional integral análogo ao de Wanjun e Donghua. Os resultados de DQO mostram que os lodos possuem grande quantidade de MO. Os dados DRX também confirmam tal resultado, caracterizando o estado amorfo da matéria. Os resultados de SEM/EDS mostram a ocorrência de superfícies heterogêneas, irregulares e porosas; grande variedade de partículas com estruturas esféricas e filamentosas contendo, principalmente, C, O, Ca, Si, P, Al e Fe. Os dados obtidos por DLS revelam que as partículas constituintes dos lodos apresentam tamanhos que variam de 78 - 6440 nm. A análise por FTIR revelou a presença dos seguintes grupos funcionais: OH (água, fenóis, álcoois); CH (compostos alifáticos); C=O (cetonas, ésteres, quinonas, carboxilatos e ácidos carboxílicos coordenados com metais); C N e C=C (compostos aromáticos); C=O, NO e SO...
Atualmente, a degradação ambiental ocupa lugar de destaque e faz surgir grande preocupação acerca dos impactos que a contaminação urbana pode causar ao meio ambiente e à saúde humana. Visando a descontaminação de águas residuárias, as ETEs ocupam importante papel na preservação ambiental e promovem aumento na qualidade de vida da população, porém, como produto intrínseco do processo de tratamento de efluentes, os resíduos sólidos (lodos) são gerados em grande quantidade e podem representar elevado impacto ambiental. Este trabalho apresenta uma caracterização química detalhada desses lodos, incluindo um estudo térmico e cinético desta matriz. Os lodos analisados são provenientes de cada etapa da linha de lodo (adensador, flotador, biodigestor e silo de estocagem) da ETE Ribeirão Preto. O estudo foi realizado empregando-se a análise térmica (TG, DTA e DSC) e técnicas complementares: DQO, DRX, SEM/EDS, DLS, FTIR, AAS, análise elementar (CNHS-O) e CG-FID/TCD. Os parâmetros cinéticos (E e A) e o KCE foram determinados empregando o método isoconversional integral análogo ao de Wanjun e Donghua. Os resultados de DQO mostram que os lodos possuem grande quantidade de MO. Os dados DRX também confirmam tal resultado, caracterizando o estado amorfo da matéria. Os resultados de SEM/EDS mostram a ocorrência de superfícies heterogêneas, irregulares e porosas; grande variedade de partículas com estruturas esféricas e filamentosas contendo, principalmente, C, O, Ca, Si, P, Al e Fe. Os dados obtidos por DLS revelam que as partículas constituintes dos lodos apresentam tamanhos que variam de 78 - 6440 nm. A análise por FTIR revelou a presença dos seguintes grupos funcionais: OH (água, fenóis, álcoois); CH (compostos alifáticos); C=O (cetonas, ésteres, quinonas, carboxilatos e ácidos carboxílicos coordenados com metais); C N e C=C (compostos aromáticos); C=O, NO e SO...
Descrição
Palavras-chave
Quimica analitica, Meio ambiente, Lodo, Esgotos, Analise termica
Como citar
SANTOS, Danilo Vitorino dos. Caracterização química e estudo térmico de lodos provenientes da estação de tratamento de esgotos de Ribeirão Preto, SP, Brasil. 2014. 162 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Instituto de Química., 2014.