Mestrado em Engenharia QuímicaA cinética da redução de crómio (VI) a crómio (III) pelo bissulfito de
sódio (NaHSO3) foi estudada num reactor batch (regime descontínuo), para
uma gama de concentrações de reagentes e temperaturas. Atingiu-se uma
eficiência de remoção de Cr(VI) de 99,99% (100%) para uma concentração
de bissulfito igual a 30% (0,3 M), para um tempo de reacção de 18 minutos a
17ºC (pH<2,5 e agitação não muito vigorosa).
A redução de crómio hexavalente (Cr6+) teve lugar, na presença de
adição de bissulfito de sódio seguindo uma cinética de ordem n=0,35. A
velocidade de redução de Cr(VI) aumentou com o aumento de concentração
de bissulfito de sódio aplicada e com o aumento de temperatura para valores
iguais ou superiores a 45ºC.
Os coeficientes de velocidade k (ordem n=0,35) determinados, foram
de 8,36; 2,48 e 1,43 mg0,65.L-0,65.min-1 para dosagens de bissulfito de sódio de
0,3; 0,15; e 0,075 a 17ºC, respectivamente (pH <2,5).
Tendo em conta o estudo do efeito da variação de temperatura de operação,
os coeficientes de velocidade k (ordem n=0,35) determinados, foram de 8,36;
8,22 e 9,02 mg0,65.L-0,65.min-1 para as temperaturas de 17, 30 e 45ºC
respectivamente (pH <2,5)
Segundo a equação de Arrhenius, a energia de activação de 2,55
kJ/mol e o factor pré-exponencial de 23,7 mg0,65.L-0,65.min-1
foram resultados
obtidos para uma gama de temperaturas situadas entre 290 – 318 K.
A cinética da oxidação de cianetos pelo hipoclorito de sódio (NaOCl)
foi estudada num reactor batch (regime descontínuo) para uma gama de
concentrações de reagentes e temperaturas. Atingiu-se uma eficiência de
oxidação de CN- de 96,2% para uma concentração de hipoclorito igual a 13%
(0,13 M), sendo o tempo de reacção de 15 minutos a 18ºC (pH> 11 e agitação
não muito vigorosa).
A oxidação de CN- surge com a adição de hipoclorito de sódio e de
soda cáustica seguindo uma cinética de pseudo - primeira ordem. A
velocidade de oxidação de CN- aumentou com o aumento de concentração de
hipoclorito de sódio, no entanto não foi afectada tendo em conta as diferentes
gamas de temperatura aplicadas (18 – 45ºC).
Os coeficientes de velocidade k’ (pseudo - primeira ordem)
determinados, foram de 0,227; 0,134 e 0,0907 min-1 para dosagens de
hipoclorito de sódio de 0,13; 0,065 e 0,0325; respectivamente (pH> 11 e T=
18ºC).
Relativamente ao resultado do estudo do efeito da variação de temperatura de
operação, os coeficientes de velocidade k’ (pseudo - primeira ordem)
determinados, foram de 0,227; 0,170 e 0.127 min-1 para as temperaturas de
18, 30 e 45ºC respectivamente (pH> 11 e NaOCl a 0,13 M)
Tendo em conta a equação de Arrhenius, a energia de activação de
15,1 kJ/mol e o factor pré-exponencial de 2,26×10+3 min-1
foram obtidas para
uma gama de temperaturas situadas entre 291 – 318 K.
Através de um conjunto de ensaios de Jar – Test testados ao nível
laboratorial, realizou-se um estudo visando a optimização da remoção de
metais (Fe e Ni) em efluentes com concentrações elevadas dos mesmo (3
000,00 < Fe < 75 000,00 mg/L e 500,00 < Ni < 1 600,00 mg/L).
Para tal, foi testado um conjunto de diferentes tipos de neutralizantes
e coagulantes com o objectivo de determinar e optimizar a dosagem e pH de
operação, bem como determinar a sequência óptima de adição de reagentes.
A análise e caracterização de lamas são um processo fundamental
para futura classificação e possível minimização de alguns aspectos
económicos. Para tal, efectuou-se um estudo quanto à caracterização e
classificação de uma amostra de lama proveniente da zona de processo de
tratamento.
Tendo em conta os valores obtidos da análise sobre o resíduo (ataque
ácido) e o eluato efectuada à amostra de lama e a respectiva comparação
com os valores mínimos estipulados por lei, verifica-se que esta se insere na
classe de lamas não perigosas.
ABSTRACT: The kinetic of Cr(VI) reduction to Cr(III) by sodium bisulphite was
studied in a batch reactor for a range of temperatures and reagent
concentration. Nearly 99,99% removal efficiency for Cr(VI) was achieved when
bisulphite concentration was 0,3 M, during 18 minutes of reaction time at 17ºC
and with a pH < 2,5.
The Cr(VI) reduction followed a n=0,35 order kinetic with addition of redactor
agent (NaHSO3). The Cr(VI) reduction rate increased with the increasing of
sodium bisulphite dosage and with the temperature above 45ºC.
The rate coefficients “k”(n=0,35), were determined as 8,36; 2,48 and 1,43
mg0,65.L-0,65.min-1 when the bisulphite dosages were 0,3; 0,15 and 0,075 M at
17ºC and pH< 2,5, respectively. Taking into account the study of the
temperature range effect, the rate coefficients “k”(n=0,35), were determined as
8,36; 8,22 and 9,02 mg0,65.L-0,65.min-1 for temperature range of 17, 30 and 45ºC
at pH< 2,5 and NaHSO3 (0,3 M).
According to the Arrhenius equation, the activation energy of 2,55 kJ/mol and
the pré-exponencial factor 23,7 mg0,65.L-0,65.min-1 were obtained for a
temperature range of 290 – 318 K.
The kinetic of cyanide oxidation by sodium hypochlorite was studied in
a batch reactor for a range of temperatures and reagent concentration. Nearly
96,2% removal efficiency for CN- was achieved when hypochlorite
concentration was 0,13 M, during 15 minutes of reaction time at 18ºC and with
a pH > 11.
The cyanide oxidation took place with a overage of sodium hypochlorite and
soda concentrations, following a pseudo-first order kinetic. The cyanide
oxidation rate increased with the increasing of sodium hypochlorite dosage.
However wasn’t effected for the temperature range applied.
The pseudo-first order rate coefficients (k’), were determined as 0,227;
0,134 and 0,0907 min-1 when the hypochlorite dosages were 0,13; 0,065 and
0,0325 M at 18ºC and pH > 11, respectively. Taking into account the study of
the temperature range effect, the rate coefficients (k’), were determined as
0,227; 0,170 and 0,127 min-1 for temperature range of 18, 30 and 45ºC at pH >
11 and NaOCl (0,13 M).
According to the Arrhenius equation, the activation energy of 15,1 kJ/mol and
the pré-exponencial factor 2,26×10+3 min-1 were obtained for a temperature
range of 291 – 318 K.
According to a group of laboratorial testing (Jar – Test), the
optimization study of removal metals was performed in concentrate effluents
(3000,00 < Fe < 75000,00 mg/L and 500,00 < Ni < 1600,00 mg/L).
Therefore, a group of different sort of neutralizing and coagulants were
tested, in order to determine and optimize the dosage end pH operation, and
determine the optimal sequence of adding reagents.
The analysis and characterization of sludge are the key process for
further classification and possible minimization of some economic aspects. To
this end, a study for characterization and classification of a sample of sludge
from process treatment area was performed.
Taking account the values of the analysis on the residual (acid attack)
and eluate made of sludge, by the comparison with the minimum prescribe by
law, notes that this is classified as non – hazardous sludge