Carvão ativado magnético para o tratamento de efluentes da indústria cafeeira

dc.contributor.advisor-co1Ariane de Oliveira, Jessica
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4765767150921439por
dc.contributor.advisor1Esteves Nogueira, Francisco Guilherme
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8117497993539795por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6268-0342por
dc.contributor.authorSilveira, Davi Batista
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/8249028693467101por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-1655-7439por
dc.date.accessioned2024-10-14T17:34:30Z
dc.date.available2024-10-14T17:34:30Z
dc.date.issued2024-09-19
dc.description.abstractAs the planet’s largest natural resource, water plays a vital role in agriculture, industry, and housing. Although more than 70% of the Earth’s surface is covered by water, only 3% is freshwater. and less than 1% is suitable for drinking. In this context, the advancement of new technologies for treating wastewater from various sectors of society, such as the coffee agroindustry, is crucial for economic and environmental development. Coffee, being the second most consumed beverage globally, generates a significant amount of wastewater during its wet processing, resulting in the discharge of effluents containing high levels of organic compounds, such as phenolic compounds, which, if improperly discarded, can cause serious environmental damage. Among these compounds, chlorogenic acid stands out. Thus, this project aims to develop activated carbon with iron nanoparticles from sugarcane bagasse for the treatment of wastewater from the coffee agroindustry, as well as to study its morphological and physicochemical properties. For the preparation of activated carbon containing magnetic iron nanoparticles, sugarcane bagasse was used as the raw material, which was mixed with a polymer produced by a modified Pechini method. After mixing the sugarcane bagasse with the polymer, the material was subjected to physical activation. Thus, the combination of the adsorptive properties of activated carbon with the characteristics of the magnetic properties of the nanoparticles incorporated into the material may significantly simplify the separation and reuse of the adsorbent from the reaction environment. These operations are crucial since the economic viability of the process is directly linked to its regeneration and reuse. The results indicate that the material developed possesses an excellent adsorption capacity for the removal of phenol and chlorogenic acid used as a model molecule. Furthermore, It was determined that the method used to incorporate the iron nanoparticles, with magnetic properties, was successful, as evidenced by X-ray diffraction (XRD) analysis, high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), and vibrating sample magnetometry (VSM).eng
dc.description.resumoSendo o maior recurso natural do planeta, a água desempenha um papel vital na agricultura, na indústria e na habitação. Embora mais de 70% da superfície terrestre esteja coberta por água, apenas 3% é doce e menos de 1% é adequada para beber. Neste contexto, o desenvolvimento de tecnologias emergentes de tratamento de canais de águas residuárias provenientes de diversos setores da sociedade, como a agroindustria do café é fundamental para o desenvolvimento econômico e ambiental. O café, sendo a segunda bebida mais consumida globalmente, gera uma quantidade significativa de água residuária durante o seu processamento por via úmida, resultando na emissão de efluentes contendo elevadas concentrações de materiais orgânicos, tais como compostos fenólicos, que podem causar danos significativos ao meio ambiente se forem descartados de forma inadequada. Dentre estes compostos, destaca o ácido cafeico. Assim, este projeto visa desenvolver carvão ativado com nanopartículas de ferro com bagaço de cana-de-açúcar para o tratamento de efluentes da agroindústria do café, bem como estudar suas propriedades morfológicas e físico-químicas. Para fazer carvão ativado contendo nanopartículas magnéticas de ferro, utilizou-se como base o bagaço de cana-de-açúcar, ao qual foi adicionado um polímero produzido pelo método de Pechini modificado. Após a mistura do bagaço da cana-de açucar com o polímerio o material foi submetido a ativação física. Portanto, a combinação das propriedades de adsorção do carvão ativado e do magnetismo das nanopartículas incorporadas ao material pode facilitar significativamente a separação e reutilização do adsorvente do meio reacional. Estas operações são cruciais porque a viabilidade económica do processo está diretamente ligada à sua regeneração e reutilização. Os resultados mostram que a substância criada contém excelente capacidade de adsorção para remoção de fenol e ácido cafeico utilizado como molécula modelo. Também, constatou-se que a abordagem empregada para incorporar as nanopartículas de ferro, com propriedades magneticas foi bem-sucedida, conforme evidenciado pelas análises de Difração de raios X (DRX) e Microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e Magnetização por magnetometria de amostra vibrante (VSM).por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.identifier.citationSILVEIRA, Davi Batista. Carvão ativado magnético para o tratamento de efluentes da indústria cafeeira. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20795.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20795
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia Física - EFipor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCarvão ativadopor
dc.subjectCompostos fenólicospor
dc.subjectBagaços de canapor
dc.subjectAgroindustria do cafépor
dc.subjectActivated carbonpor
dc.subjectPhenolic compoundspor
dc.subjectSugarcane bagassepor
dc.subjectCoffee agroindustrypor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICApor
dc.titleCarvão ativado magnético para o tratamento de efluentes da indústria cafeeirapor
dc.title.alternativeMagnetic activated carbon for the treatment of effluents from the coffee industry.eng
dc.typeTCCpor

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