Estudo e desenvolvimento de processo de adsorção de cobalto por cinzas de madeira visando à suplementação de rações animais

• Processo: 21/04142-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Fernanda Perpétua Casciatori
• Beneficiário: Ana Laura Manini Minto
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia de processos Segurança alimentar Suplementação alimentar Fluxo dos fluidos Adsorção Processos industriais Planejamento de experimentos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia de Processos | Leito empacotado | rações animais | segurança alimentar | Suplementação Mineral | valorização de resíduos | Processos de Adsorção

Resumo

Para atender à crescente demanda de alimentos associada ao aumento populacional de forma sustentável, um incremento substancial da produção de proteína animal no mundo, por meio da formulação de rações nutricionalmente enriquecidas, será necessário. Por outro lado, a indústria de transformação libera altos níveis de poluentes ao meio ambiente, com destaque aos efluentes líquidos das indústrias de tintas, ricos em cobalto, que por sua vez é mineral essencial na alimentação de ruminantes. Neste contexto, no presente projeto de Iniciação Científica, será estudado o processo de enriquecimento de um resíduo sólido urbano, cinzas de fornos a lenha, com cobalto oriundo de efluentes industriais, visando à suplementação de rações animais. Para tanto, será empregada a técnica de adsorção, operação unitária de baixo custo e alta eficiência que permite concentrar moléculas em solução na superfície de sólidos. Serão conduzidos ensaios experimentais, inicialmente em escala de frascos, para avaliar a capacidade de adsorção de cobalto pelas cinzas. Em seguida, empregando planejamento experimental, serão avaliados os efeitos de variáveis no processo de adsorção em frascos agitados (carga de sólidos, pH, concentração inicial da solução e temperatura). Nessa condição ótima, serão conduzidos ainda experimentos em escala de frascos para determinar a cinética e as isotermas da adsorção em estudo, com ajuste de modelos. Na etapa final do projeto, será avaliada a adsorção do cobalto pelas cinzas em leito empacotado, em escala de bancada. O leito de cinzas será percolado pela solução contendo cobalto em sistema fechado, variando-se a vazão de escoamento do fluido e o tempo de circulação. Com base nos parâmetros obtidos em escala de frascos, se buscará definir o tempo de residência ideal para que o processo possa ser conduzido em modo contínuo. Espera-se, ao final do projeto, ter desenvolvido um processo ambientalmente amigável e com efetiva contribuição para a segurança alimentar.