Removal of reactive red 120 on Fe-hydrotalcite : isotherms study

HDL-MgFe is a Hydrotalcite that represent a compound lamellar double hydroxide. It was prepared through the continuous co-preparation method. The solid was characterized by surface area measurements, X-ray diffraction and temperature-programmed desorption of CO2. The adsorbent was used for the adsorption of Reactive Red 120 dye, and the factors affecting the adsorption were discussed, including concentration of adsorbent solid and contact time. The adsorption isotherms data were fitted to the Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Sips and BET models. The most suitable adsorption conditionswere found at a contact time of 60 min and solidconcentrarion of 2g.L -1 . The results for MgFe hydrotalcite showed a high adsorption with percentage about 90% of dye removal. Langmuir and Redlich-Peterson models were the isotherms that best described the removal process

Removal of crystal violet by adsorption using activated charcoal

O Violeta Cristal é um corante sintético muito usado na indústria têxtil. Os efluentes industriais contendo este tipo de composto, podem causar importantes problemas ambientais e de saúde. Neste contexto, o presente trabalho buscou as melhores condições operacionais para remoção do corante Violeta Cristal (VC) utilizando carvão ativado granular (CAG) como adsorvente. Foram realizados ensaios de adsorção avaliando a influência do pH, tempo de contato, concentração do sólido adsorvente e concentração inicial de corante. O pH foi variado entre 4 e 9, a quantidade de adsorvente foi variada entre 0,5 e 3 g, o tempo de contato foi estudado em diferentes intervalos, entre 5 e 480 min. Para a construção das isotermas, a concentração inicial da solução de VC foi variada entre 100 e 1000 mg.L-1 e os modelos matemáticos utilizados para descrever os dados de equilíbrio foram os de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que os melhores resultados de adsorção foram obtidos com pH 6, tempo de contato de 270 minutos e massa de 2 g de CAG. Para determinar o tempo de contato mais apropriado, utilizou-se solução de mesma concentração anterior em pH 6 e 2 g de CAG. Com esses dados, ajustou-os as isotermas de Langmuir e Freundlich. A que melhor descreveu os dados experimentais foi a isoterma de Freundlich com um coeficiente de determinação de 0,9933. Com base na pesquisa realizada pode-se concluir que o processo proposto apresenta viabilidade técnica para aplicação do processo de adsorção na remoção do corante VC de efluentes têxteis, contribuindo para o avanço nos estudos da área já que foi alcançado uma taxa de remoção de aproximadamente o 89% do corante VC nas condições operacionais estabelecidas.Crystal Violet is a synthetic dye widely used in the textile industry. Industrial effluents containing this type of compound can cause significant environmental and health problems. In this context, the present work sought the best operational conditions for the removal of Violet Crystal (VC) dye using granular activated carbon (CAG) as adsorbent. Adsorption tests were performed evaluating the influence of pH, contact time, adsorbent solid concentration and initial concentration of dye. The pH was varied between 4 and 9, the amount of adsorbent was varied between 0,5 and 3 g, the contact time was studied at different intervals, between 5 and 480 min. For the construction of the isotherms, the initial concentration of the VC solution was varied between 100 and 1000 mg.L-1 and the mathematical models used to describe the equilibrium data were those of Langmuir and Freundlich. The results indicated that the best adsorption results were obtained with pH 6, contact time of 270 minutes and mass of 2 g of CAG. To determine the most appropriate contact time, a solution of the same previous concentration at pH 6 and 2 g of CAG was used. With these data, the Langmuir and Freundlich isotherms were adjusted. The best described experimental data was the Freundlich isotherm with a coefficient of determination of 0,9933. Based on the research carried out, it can be concluded that the proposed process presents technical feasibility for the application of the adsorption process in the removal of the VC dye from textile effluents, contributing to the advance in the area studies since a removal rate of approximately 89% of the VC dye under the established operating conditions

Caffeine removal by adsorption on activated carbon

A cafeína é uma das drogas lícitas mais utilizadas em todo o mundo, estando presente em alimentos, bebidas e medicamentos. O alto consumo reflete em altas concentrações deste composto em diversas matrizes ambientais, já que este não é completamente removido pelas etapas de processo convencionais das estações de tratamento. Assim, é de grande interesse o estudo de técnicas eficazes para eliminar este composto do meio ambiente. A adsorção utilizando carvão ativado tem se mostrado uma boa alternativa de tratamento, sendo obtidas elevadas eficiências de remoção. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a remoção da cafeína por adsorção utilizando carvão ativado. Para isso, foram realizados ensaios de adsorção objetivando encontrar as condições mais adequadas de processo considerando os parâmetros de pH, tempo de residência e concentração de sólido adsorvente. Os melhores resultados dos ensaios de adsorção foram obtidos em pH 6, tempo de residência de 50 min e 10 g L-1 de sólido adsorvente onde foi possível atingir 99% de remoção. Ainda, isotermas de equilíbrio para este sistema foram construídas. Foram avaliados os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich, sendo que a isoterma de Langmuir representou melhor o sistema. Os valores obtidos para qmáx e KL foram 31,94 mg g-1 e 0,1464 L mg-1 , respectivamente. O método proposto se mostrou eficiente e de baixo custo para a remoção de cafeína.Caffeine is one of the most commonly legal drugs used in the world, present in food, drinks and medicines. Due to the high consumption, high concentrations of this compound in many environmental matrices are detected, since this is not completely removed by the conventional steps of treatment plants. Therefore it is of great interest the study of effective techniques to remove this compound from the environment. Adsorption using activated carbon has been shown to be a good alternative treatment with high removal efficiencies. Therefore, this paper aims to study the removal of caffeine by adsorption using activated carbon. For this purpose, adsorption tests were carried out aiming to find the most appropriate process conditions considering pH, residence time and concentration parameters of solid adsorbent. The best results of the adsorption tests were obtained at pH 6, residence time of 50 min and 10 g L-1 of solid adsorbent (~99% removal efficiency). Moreover, the equilibrium isotherms were constructed for this system. Langmuir isotherm was mathematical model which better represented the system. The values obtained for qmax, and KL were 31.94 mgg-1 and 0.1464 Lmg-1, respectively. The proposed method was efficient and cost-effective for the removal of caffeine

High levels of anti-tuberculin (IgG) antibodies correlate with the blocking of T-cell proliferation in individuals with high exposure to Mycobacterium tuberculosis

SummaryObjectivesTo determine the effect of anti-tuberculin antibodies in the T-cell proliferation in response to tuberculin and Candida antigens in individuals with different levels of tuberculosis (TB) risk.MethodsSixteen high-risk TB individuals, 30 with an intermediate TB risk (group A), and 45 with a low TB risk (group B), as well as 49 control individuals, were studied. Tuberculin skin test (TST) results were analyzed and serum levels of antibodies (IgG and IgM) against purified protein derivative (PPD) were measured by ELISA. Tuberculin and Candida antigens were used to stimulate T-cell proliferation in the presence of human AB serum or autologous serum.ResultsHigh levels of anti-tuberculin IgG antibodies were found to be significantly associated with the blocking of T-cell proliferation responses in cultures stimulated with tuberculin but not with Candida antigens in the presence of autologous serum. This phenomenon was particularly frequent in high-risk individuals with high levels of anti-tuberculin IgG antibodies in the autologous serum when compared to the other risk groups, which exhibited lower levels of anti-tuberculin antibodies.ConclusionsAlthough cellular immunity plays a central role in the protection against TB, humoral immunity is critical in the control of Mycobacterium tuberculosis infection in high-risk individuals with latent TB infection

Aproveitamento de subprodutos do beneficiamento de carvão mineral na remoção de poluentes por sorção-flotação FAD

O presente trabalho analisou a sorção (absorção e adsorção) de íons metálicos (principalmente Cu, Zn, Ni) e poluentes orgânicos por subprodutos do beneficiamento do carvão (SBC) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esse conjunto de técnicas, denominado flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudado em escala de bancada e piloto como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais. O sólido sorvente utilizado foi devidamente selecionado entre os diversos produtos existentes (rejeitos de jigagem de várias camadas) e caracterizado desde o ponto de vista químico, morfológico, mineralógico, petrográfico e interfacial (sólido/líquido). A sorção foi estudada em função do pH do meio, granulometria, curvas de acumulação e parâmetros cinéticos. O mecanismo de sorção dos íons metálicos foi estudado em detalhe através de isotermas de sorção, microscopia eletrônica de varredura, força atômica e potencial zeta. A complexação interfacial entre as espécies hidrolisadas Me(OH)+ e a superfície negativamente carregada dos silicatos (principalmente caulinita) e vitrinita mostrou ser o principal mecanismo envolvido. A sorção dos íons Cu, Zn e Ni em função do pH e da formação das espécies hidrolisadas ocorre em valores de pH superiores a 5 para Cu e Zn e acima de pH 9 para Ni. Em relação à cinética de sorção, tempos de contato em torno de 7 min foram suficientes para alcançar uma elevada eficiência de remoção de íons metálicos. Isotermas de sorção apresentaram valores de saturação da ordem de 70 mg.g-1 para soluções contendo Cu, Zn e Ni simultaneamente e pH 9,5; 16 mg.g-1 para soluções contendo somente Cr-+3; 650 mg.g-1 para óleos e 46 mg.g-1 para corantes (azul de metileno). Estudos microscópicos permitiram caracterizar a estruturas das diferentes espécies que compõem o sólido e as variações na superfície do SBC antes e após sorção. Foram realizados estudos de otimização do sistema FAD considerando fatores físicoquímicos e operacionais. Foi descoberta uma forma de geração de microbolhas em baixas pressões de saturação (< 3 atm.) pela redução da tensão superficial da água no saturador. A redução da tensão superficial do líquido diminui a fricção no constritor de fluxo permitindo a cavitação a baixas pressões. Essa técnica diminui o consumo energético do processo de saturação, um dos maiores custos operacionais da FAD. A zona de separação da célula de flotação foi modificada introduzindo um segundo difusor de ar tipo “cogumelo”. Esse artifício possibilitou a captura de agregados de partículas que normalmente sedimentam em função do peso ou de unidades bolha-partícula que se rompem. O processo FPS-FAD (piloto) foi aplicado à remoção de íons Cu, Zn, Ni e Cr+3 em soluções sintéticas diluídas e efluentes de galvanoplastia. Valores superiores a 90% foram obtidos com soluções sintéticas. Por outro lado, o nível de remoção observado nos ensaios de sorção em efluentes sintéticos não foi atingido na operação do sistema com efluente industrial. Nesse caso, a presença de metais complexos, óleos e colóides diminuiu a eficiência do processo FPS-FAD. Conclui-se que a alternativa tecnológica estudada demonstrou eficiência no tratamento de efluentes líquidos contendo baixas concentrações de poluentes (melhor, na ausência de complexos e quelatos). A alta área superficial do SBC ICA, capacidade de sorção de poluentes (metais pesados, óleos e corantes), o baixo custo envolvido (basicamente moagem e transporte) sua abundância (6000 t/mês) conferem ao sólido um grande potencial de aplicação e vantagens econômicas. Por último, as modificações no “design” da unidade FAD deverão produzir significativos benefícios operacionais e no custo global do processo pré-avaliado em 0,69 US$/m3 para uma unidade com geração diária de 100 m3 de efluente.The present work studied the removal of heavy metal ions (mainly Cu, Zn and Ni) organic compounds by sorption (absorption and adsorption) onto a coal beneficiation tailing from the coal industry of Rio Grande do Sul and its separation by dissolved air flotation (DAF). This technique, named adsorptive particulate flotation (APF), was studied in laboratorial and pilot scale as an alternative for pollutants removal and separation from synthetic solutions and industrial wastewaters. The sorbent material used in this work was selected from different byproducts (jigging refuses) and its morphological, mineralogical, chemical, physical and interfacial (solid/liquid) characteristics were studied in detail. Sorption studies were carried out as function of pH, particle size, isotherm curves and kinetics. Mechanisms involved in sorption were investigated through sorption isotherms, zeta potential, scanning electron and atomic force microscopy. The most important sorption mechanism is considered to be the interfacial complexation between the hydrolyzed species Me(OH)+ and the negatively charged silicates and vitrinite surfaces. The sorption of Cu, Zn and Ni as a function of pH and hydrolyzed species formation was found to occur at pH values higher than 5 for Cu and Zn, while Ni sorption was found to occur at pH values higher than 9. Concerning kinetics, residence time of 7 min allowed the process to achieve high ions removal efficiency. Sorption isotherms showed saturation values of the order of 70 mg.g-1for heavy metal ions (Cu, Zn and Ni at pH=9.5), 16 mg.g-1 Cr-3, 650 mg.g-1 for oils and 46 mg.g-1 for dyes (methylene blue). Microscopic techniques were used to study the different SBC ICA compounds mineralogical structures and the surface variations before and after sorption. The dissolved air flotation process was improved considering physical, chemical and operational parameters. The bubble generation system was optimized using an innovative procedure of decreasing the liquid interfacial tension in the saturation vessel. This technique allows the DAF system to operate with low saturation pressures (<3atm), which decreases de energy operational costs. Further, studies were conducted changing the flotation cell design. A “mushroom” type diffuser was installed in the separation zone and better performance was obtained. This modification enhances the collection of fragile coagula by bubbles, avoiding aggregate rupture and settling. The APF process was applied for the removal of Cu, Zn, Ni and Cr+3 ions from synthetic and industrial wastewaters. In general, the removal efficiency achieved in batch sorption experiments with synthetic solutions was also found in the pilot operation with industrial effluents. However, it was observed that heavy metal complexes and oils interfere in the sorption. It is concluded that the process alternative studied in this work demonstrated high efficiency for the removal of low concentration pollutants in wastewaters treatment. Because of the high SBC ICA surface area, the pollutants affinity and high sorption values (heavy metal ions, oils and dyes) and the solid availability (6000 t/month), these tailings present high potential as sorbing material at a low cost. Finally, the modifications in the DAF cell design lead the process to operational advantages and cost reduction. The global cost was pre-evaluated in 0.69 US$/m3 for a wastewater plant with an effluent generation of 100 m3/day

Boletín meteorológico diario: Número 348 - 1980 Diciembre 13

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos.The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail