Estudos do tratamento de águas residuárias do café usando coagulação e processos de oxidação avançada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Colpa, Poliana Coste e
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18988
Resumo: "STUDIES ON COFFEE WASTEWATER TREATMENT USING COAGULATION AND ADVANCED OXIDATION PROCESSES" Brazil leads global coffee production, accounting for more than one-third of the global production and playing a crucial role in the national economy. Post-harvest coffee bean management includes the wet processing method. The residues generated in this process are known as coffee wastewater (CWW). Therefore, it is necessary to study an alternative treatment for the CWW generated in the wet processing of coffee produced at IFSULDEMINAS, Campus Muzambinho. This work proposes the treatment of CWW using coagulation and Advanced Oxidation Processes (AOPs) as treatment methods. Initially, it was necessary to analyze some parameters of the CWW samples, such as: total solids mass concentrations, total suspended solids, total volatile solids, turbidity, pH, conductivity, Chemical Oxygen Demand (COD), and Total Organic Carbon (TOC). Due to high turbidity values (279.0 NTU) and COD (9067.0 mg L-1), it was adopted to always perform a coagulation pre-treatment using aluminum sulfate. This process removed about 97% of turbidity and 20% of COD from the CWW samples. For the electro-Fered-Fenton process, an electrochemical system was used (with a titanium anode coated with ruthenium dioxide and titanium dioxide (DSA – Dimensionally stable anode), and two AISI 304 stainless steel cathodes). In this treatment, it was possible to achieve a COD removal of approximately 78% and 95% turbidity removal. For the photo-electro-Fered-Fenton process, there was an efficiency of COD removal of around 86% and 95% turbidity removal. For comparison of treatment efficiency, the Fered-Fenton processes were used, obtaining a COD removal of about 83% and 95% turbidity removal, and photo-Fered-Fenton, where the COD and turbidity removal were 87% and 97%, respectively. These results indicate a better removal efficiency using the photo-Fered-Fenton treatment, which also shows a 70% TOC removal. Despite the slightly lower efficiency of the photo-electro-Fered-Fenton treatment, the photo-Fered-Fenton has a lower cost since it does not use electrical current and does not require an electrochemical system and electrodes, making the process simpler. With this treatment, the removal percentage recommended by current legislation is achieved, considering a minimum COD removal of 80%.
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Therefore, it is necessary to study an alternative treatment for the CWW generated in the wet processing of coffee produced at IFSULDEMINAS, Campus Muzambinho. This work proposes the treatment of CWW using coagulation and Advanced Oxidation Processes (AOPs) as treatment methods. Initially, it was necessary to analyze some parameters of the CWW samples, such as: total solids mass concentrations, total suspended solids, total volatile solids, turbidity, pH, conductivity, Chemical Oxygen Demand (COD), and Total Organic Carbon (TOC). Due to high turbidity values (279.0 NTU) and COD (9067.0 mg L-1), it was adopted to always perform a coagulation pre-treatment using aluminum sulfate. This process removed about 97% of turbidity and 20% of COD from the CWW samples. For the electro-Fered-Fenton process, an electrochemical system was used (with a titanium anode coated with ruthenium dioxide and titanium dioxide (DSA – Dimensionally stable anode), and two AISI 304 stainless steel cathodes). In this treatment, it was possible to achieve a COD removal of approximately 78% and 95% turbidity removal. For the photo-electro-Fered-Fenton process, there was an efficiency of COD removal of around 86% and 95% turbidity removal. For comparison of treatment efficiency, the Fered-Fenton processes were used, obtaining a COD removal of about 83% and 95% turbidity removal, and photo-Fered-Fenton, where the COD and turbidity removal were 87% and 97%, respectively. These results indicate a better removal efficiency using the photo-Fered-Fenton treatment, which also shows a 70% TOC removal. Despite the slightly lower efficiency of the photo-electro-Fered-Fenton treatment, the photo-Fered-Fenton has a lower cost since it does not use electrical current and does not require an electrochemical system and electrodes, making the process simpler. With this treatment, the removal percentage recommended by current legislation is achieved, considering a minimum COD removal of 80%.“ESTUDOS DO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DO CAFÉ USANDO COAGULAÇÃO E PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADA”. O Brasil lidera a produção mundial de café, representando mais de um terço da produção global e desempenhando um papel crucial na economia nacional. O manejo com os grãos de café pós-colheita inclui como uns dos processos a via úmida. Os resíduos gerados neste processo são conhecidos como água residuária de café (ARC). Sendo assim, faz-se necessário o estudo de um tratamento alternativo para as ARC geradas no processamento via úmida do café produzido no IFSULDEMINAS, Campus Muzambinho. Neste trabalho propõe-se o tratamento das ARC utilizando-se como tratamento a coagulação e Processos Eletroquímicos de Oxidação Avançada (POAs). Inicialmente, foi necessária a realização de análises de alguns parâmetros das amostras de ARC, tais como: concentrações de massa de ST, STF e STV, turbidez, pH, condutividade, DQO e COT. Em razão dos elevados valores de turbidez (279,0 NTU) e DQO (9067,0 mg L-1), adotou-se, fazer sempre um pré-tratamento de coagulação utilizando sulfato de alumínio. Este processo removeu cerca de 97% da turbidez e de 20% da DQO das amostras de ARC. Para a realização do processo Eletro-Fered-Fenton foi utilizado um sistema eletroquímico (no centro um anodo de titânio recoberto com dióxido de rutênio e dióxido de titânio (ADE – Anodo Dimensionalmente Estável), e dois catodos de aço inoxidável AISI 304). Neste tratamento, foi possível chegar a uma remoção de DQO em torno de 78% e turbidez 95%. Para o processo foto-eletro-Fered-Fenton houve uma eficiência de remoção de DQO em torno de 86% e turbidez 95%. Para fins de comparação de eficiência de tratamentos, foi utilizado os processos Fered-Fenton obtendo-se uma remoção de DQO da ordem de 83% e turbidez 95% e foto-Fered-Fenton, no qual a remoção de DQO e turbidez foram de 87% e 97%, respectivamente. Estes resultados apontam uma melhor eficiência de remoção utilizando o tratamento foto-Fered-Fenton, que também apresenta uma remoção de COT de 70%. Apesar da pequena a diferença de eficiência para o tratamento foto-eletro-Fered-Fenton, o foto-Fered-Fenton tem um custo menor, pois não utiliza corrente elétrica e não necessita de sistema eletroquímico e eletrodos, deixando o processo mais simples. Com este tratamento o percentual de remoção preconizado pelas legislações vigentes é alcançado, uma vez que é necessária uma remoção mínima de DQO de 80%.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação de Mestrado Profissional em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessÁgua residuária de caféProcessos de Oxidação AvançadaCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICACIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICAEstudos do tratamento de águas residuárias do café usando coagulação e processos de oxidação avançadaStudies on the treatment of coffee wastewater using coagulation and advanced oxidation processesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Versão Final - Poliana Coste e Colpa.pdfDissertação Versão Final - Poliana Coste e Colpa.pdfDissertação de Mestradoapplication/pdf3899178https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18988/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Vers%c3%a3o%20Final%20-%20Poliana%20Coste%20e%20Colpa.pdfe8acbfef8ba8576695a2a595a35bea17MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18988/4/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD54TEXTDissertação Versão Final - Poliana Coste e Colpa.pdf.txtDissertação Versão Final - Poliana Coste e Colpa.pdf.txtExtracted texttext/plain115539https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18988/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Vers%c3%a3o%20Final%20-%20Poliana%20Coste%20e%20Colpa.pdf.txtd99567d825a7aa592cfd31ebf6e4e137MD55ufscar/189882024-05-14 17:23:36.968oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/18988Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:23:36Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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