Publicação
Natural-based coagulants from chestnut shells for turbidity and color removal: toward sustainable wastewater treatment
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química | |
| datacite.subject.sdg | 06:Água Potável e Saneamento | |
| dc.contributor.advisor | Martins, Ramiro | |
| dc.contributor.advisor | Pietrobelli, Juliana Martins | |
| dc.contributor.author | Vieira, Juliana Akemy Inamine | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-28T10:12:49Z | |
| dc.date.available | 2026-09-28T10:12:49Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná | |
| dc.description.abstract | Turbidity and color are critical parameters in industrial wastewater treatment, particularly in textile effluents containing suspended particles and dyes. Conventional coagulation methods are effective but have significant drawbacks. In this context, the development of natural coagulants has emerged as a promising alternative method. This study investigated the production of a natural-based coagulant from chestnut shells (Castanea sativa), an abundant agro-industrial residue in Portugal, through tannin extraction followed by chemical modification via the Mannich reaction. The tannin extraction process was statistically optimized using a Box-Behnken Design to evaluate the effects of pH, extraction time, and biomass dosage. The coagulant performance was evaluated using Jar Test assays for turbidity (kaolin) and color (methylene blue) removal. Statistical analysis showed that these factors affected turbidity and color removal differently, with higher extraction times and biomass dosage generally favoring turbidity removal. The results showed high turbidity removal efficiencies, reaching up to 96%, whereas color removal efficiencies were lower, reaching approximately 26%, suggesting that dye removal depends not only on coagulation mechanisms but also on specific interactions between the dye and the coagulant. Overall, the results demonstrate the potential of chestnut shell residues as a sustainable source of natural-based coagulants for wastewater treatment. | por |
| dc.description.abstract | Turbidez e cor são parâmetros críticos no tratamento de águas residuais industriais, especialmente nos têxteis contendo partículas em suspensão e corantes. Os métodos convencionais de coagulação são efetivos, mas apresentam desvantagens significativas. Neste contexto, o desenvolvimento de coagulantes naturais tem surgido como uma alternativa promissora. Este estudo investigou a produção de um coagulante de base natural a partir de cascas de castanha (Castanea sativa), um resíduo agroindustrial abundante em Portugal, através da extração de taninos seguida de modificação química via reação de Mannich. O processo de extração de taninos foi otimizado estatisticamente usando um planeamento Box-Behnken, avaliando os efeitos do pH, tempo de extração e quantidade de biomassa. O desempenho do coagulante foi avaliado através de ensaios Jar Test para remoção de turbidez (caulino) e cor (azul de metileno). A análise estatística mostrou que estes fatores afetaram a remoção de turbidez e cor de forma diferente, tendo tempos de extração e quantidades de biomassa mais elevados geralmente favorecido a remoção de turbidez. Os resultados revelaram elevadas eficiências de remoção de turbidez, atingindo até 96%, enquanto as eficiências de remoção de cor foram mais baixas, alcançando aproximadamente 26%, sugerindo que a remoção do corante depende não apenas dos mecanismos de coagulação, mas também de interações específicas entre o corante e o coagulante. No geral, os resultados demonstram o potencial das cascas de castanha como uma fonte sustentável de coagulantes de base natural para aplicações de tratamento de águas residuais. | por |
| dc.identifier.tid | 204365961 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/37180 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Chestnut shells | |
| dc.subject | Natural coagulant | |
| dc.subject | Response surface methodology | |
| dc.subject | Tannin extraction | |
| dc.subject | Wastewater treatment | |
| dc.title | Natural-based coagulants from chestnut shells for turbidity and color removal: toward sustainable wastewater treatment | |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Dissertação de Mestrado em Engenharia Química |