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metadata.dc.type: Tese
Title: Obtenção de membranas cerâmicas utilizando matérias-primas regionais e alternativas para uso em tratamento de água.
metadata.dc.creator: Souza, Joseneto de
metadata.dc.contributor.advisor1: Campos, Liszandra Fernanda Araújo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna
metadata.dc.description.resumo: Os processos de separação que envolve membranas cerâmicas têm apresentado elevado potencial de aplicações em diversos setores industriais. Os principais motivos do avanço dessa tecnologia de separação estão no fato de que essas membranas trabalham sem a adição de agentes químicos e com o uso relativamente baixo de energia. Atualmente, a principal preocupação no desenvolvimento das mesmas é a minimização dos custos e a obtenção de processos de produção mais eficientes. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar as propriedades de membranas cerâmicas obtidas com matérias-primas regionais e alternativas visando o uso em tratamento de água. Para tanto, foram formuladas composições, utilizando o delineamento de misturas, com argila, resíduo de granito e agentes porogênicos. Como agentes porogênicos foram utilizados sacarose, calcita e pós de conchas de mariscos. A argila, resíduo de granito, calcita e pó de conchas de mariscos foram submetidos às caracterizações físicas e mineralógicas. As membranas foram conformadas na forma de discos, via processo de prensagem uniaxial, e tratadas termicamente nas temperaturas de 900, 1000 e 1100ºC e posteriormente foram analisadas as características de porosidade aparente, resistência mecânica e aspectos da microestrutura. Foram realizados ensaios de fluxo de água destilada/ permeabilidade e porosimetria por intrusão de mercúrio e, a partir desses resultados, foram selecionadas as membranas mais promissoras para realização de testes visando a aplicação das mesmas em tratamento de água do sistema de abastecimento da cidade de Campina Grande, PB. Os melhores resultados foram apresentados pelas membranas obtidas com as composições da argila, sacarose e pó de conchas de mariscos, atingindo porosidade variando na faixa de 37,53 a 46,70 %, com diâmetro médio de poros variando na faixa de 0,0038 a 0,2206 μm, resistência compressão diametral de 1,93 a 5,39 MPa e fluxo de permeabilidade (utilizando água destilada) de aproximadamente 500 l/h.m2. Essas membranas foram classificadas para possíveis aplicações em microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração e mostraram-se eficientes no tratamento de água, com remoção de 100% da cor, turbidez, partículas sólidas em suspensões e redução significativa na concentração da dureza, alcalinidade, acidez total e cloreto.
Abstract: Separation processes involving ceramic membranes have shown high potential for applications in various industrial sectors. The main reasons for the advancement of these separation technologies are the fact that these membranes work without the addition of chemical agents and require low energy. Currently, the main concern in their development is to minimize costs and achieve more efficient production processes. The aim of this study was to evaluate the ceramic membrane properties obtained with regional and alternatives raw materials aimed at use in water treatment. Therefore, compositions were formulated using the mixture design of clay, granite waste and porogenic agents. As porogenic were used sucrose, calcite and shellfish shells powder. The clay, granite waste, calcite and shellfish shells powder were subjected to physical and mineralogical characterization. Membranes were shaped in the form of discs via uniaxial pressing process and heat treated at temperatures of 900, 1000 and 1100 ° C and after the samples were analysed by characteristics of porosity, strength and microstructural aspects. Distilled water flow tests were conducted / permeability and porosimetry by mercury intrusion and, from these results, the most promising membranes for testing were selected with a view to the application of the same at treating a water supply system Campina Grande city, PB. The best results were obtained with membranes made by the compositions clay, sucrose and shellfish shells powder, reaching varying porosity in the range from 37.53 to 46.70% with an average pore diameter varying from 0.0038 to 0,2206 μm, diametrical compression strength of 1.93 5,39 MPa and the permeability flux (using distilled water) of about 500 l / h.m2. These membranes were sorted for possible applications in microfiltration, ultrafiltration and nanofiltration, and were effective in the treatment of water, with the removal of 100% of the color, turbidity, solids suspensions and significantly reduce the concentration of hardness, alkalinity, total acidity and chloride.
Keywords: Membranas cerâmicas
Caracterização
Porosidade
Ceramic membranes
Characterization
Porosity
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14228
Issue Date: 19-Aug-2016
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