Aplicação de processo oxidativo Fenton-Fotocatalisado seguido de adsorção no tratamento de efluente de laticínio.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Layanne Rodrigues da.
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21347
Resumo: O efluente proveniente do processamento de leite e seus derivados, é considerado um resíduo com alto poder poluente devido a complexibilidade de sua composição. Sem o devido tratamento, este efluente pode causar grandes problemas ao meio ambiente. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de processo oxidativo avançado (POA), tipo Foto-Fenton, acoplado a um processo de adsorção, em leito de carvão ativado (CA), para a redução da carga orgânica do efluente. O efluente foi caracterizado quanto aos parâmetros: condutividade, pH, demanda química de oxigênio (DQO), sólidos (totais, solúveis totais) e óleos e graxas. O carvão ativado utilizado é do tipo comercial e foi caracterizado quanto a mesoporosidade, microporosidade, pH de carga zero, grupos ácidos e básicos de Boehm, difração de raios x, e foi feita uma modelagem cinética e de equilíbrio. Através do planeamento fatorial DCCR (23+ 6 pontos axiais + 3 experimentos no ponto central) determinaram-se concentrações diferentes de H2O2 e Fe2+ para formular as soluções Fenton, e tempo de contato (solução + efluente) para otimizar o POA, tendo como fator de resposta a redução da DQO. Observou-se que com o tratamento Fenton-Fotocatalisado, conseguiu remover um máximo de 79% da concentração de DQO. Posterior ao tratamento foto-oxidativo, as amostras foram filtradas em leito de carvão ativado e, através dos estudos cinéticos e de equilíbrio, constatou-se que o carvão ativado utilizado tem capacidade de remover 1666,6 mgO2, por cada 1 g de CA, o que confirmou que esse carvão ativado como um ótimo adsorvente a ser utilizado no tratamento em sequência ao tratamento Foto-Fenton. O DQO inicial do efluente foi de 628 mg.O2.L-1, porém, quando aplicado o tratamento acoplado Fenton Fotocatalisado/Adsorção em leito de carvão ativado, a eficiência para remoção de orgânicos do tratamento atingiu 99% de redução na concentração de DQO, indicando que o sistema estudado provoca uma forte e eficiente redução no teor de compostos orgânicos presentes no efluente de laticínios.
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O carvão ativado utilizado é do tipo comercial e foi caracterizado quanto a mesoporosidade, microporosidade, pH de carga zero, grupos ácidos e básicos de Boehm, difração de raios x, e foi feita uma modelagem cinética e de equilíbrio. Através do planeamento fatorial DCCR (23+ 6 pontos axiais + 3 experimentos no ponto central) determinaram-se concentrações diferentes de H2O2 e Fe2+ para formular as soluções Fenton, e tempo de contato (solução + efluente) para otimizar o POA, tendo como fator de resposta a redução da DQO. Observou-se que com o tratamento Fenton-Fotocatalisado, conseguiu remover um máximo de 79% da concentração de DQO. Posterior ao tratamento foto-oxidativo, as amostras foram filtradas em leito de carvão ativado e, através dos estudos cinéticos e de equilíbrio, constatou-se que o carvão ativado utilizado tem capacidade de remover 1666,6 mgO2, por cada 1 g de CA, o que confirmou que esse carvão ativado como um ótimo adsorvente a ser utilizado no tratamento em sequência ao tratamento Foto-Fenton. O DQO inicial do efluente foi de 628 mg.O2.L-1, porém, quando aplicado o tratamento acoplado Fenton Fotocatalisado/Adsorção em leito de carvão ativado, a eficiência para remoção de orgânicos do tratamento atingiu 99% de redução na concentração de DQO, indicando que o sistema estudado provoca uma forte e eficiente redução no teor de compostos orgânicos presentes no efluente de laticínios.The effluent from the processing of milk and its derivatives is considered a waste with high polluting power due to the complexity of its composition. Without proper treatment, this effluent can cause major problems for the environment. This work aimed to evaluate the efficiency of an advanced oxidative process (POA), Photo-Fenton type, coupled to an adsorption process, in activated carbon bed (CA), to reduce the organic load of the effluent. The effluent was characterized according to the parameters: conductivity, pH, chemical oxygen demand (COD), solids (total, total soluble) and oils and greases. The activated carbon used is commercial type and was characterized for mesoporosity, microporosity, zero charge pH, acidic and basic Boehm groups, x-ray diffraction, and a kinetic and equilibrium modeling was performed. Through DCCR factorial planning (23+ 6 axial points + 3 experiments at the central point) different concentrations of H2O2 and Fe2+ were determined to formulate Fenton solutions, and contact time (solution + effluent) to optimize the POA, having as a factor response to reduction of COD. It was observed that with the Fenton-Photocatalyzed treatment, it managed to remove a maximum of 79% of the COD concentration. After the photo-oxidative treatment, the samples were filtered in an activated carbon bed and, through the kinetic and equilibrium studies, it was found that the activated carbon used has the capacity to remove 1666.6 mg.O2 for each 1 g of CA, which confirmed that this activated charcoal is an excellent adsorbent to be used in the treatment following the Foto-Fenton treatment. The initial COD of the effluent was 628 mg.O2.L-1, however, when the Fenton-Photocatalyzed/Adsorption coupled treatment in activated carbon bed was applied, the efficiency for removal of organics from the treatment reached 99% reduction in the concentration of COD, indicating that the studied system causes a strong and efficient reduction in the content of organic compounds present in the dairy effluent.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOSUFCGROCHA, Ana Paula Trindade.http://lattes.cnpq.br/3481809668194722ARAÚJO, Gilmar Trindade de.http://lattes.cnpq.br/6960917117472093GUSMÃO, Rennan Pereira de.http://lattes.cnpq.br/1660302572995238NUNES, Ernane Nogueira.http://lattes.cnpq.br/8384118597925752SILVA, Layanne Rodrigues da.2021-07-302021-09-30T17:54:42Z2021-09-302021-09-30T17:54:42Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21347SILVA, Layanne Rodrigues da. Aplicação de processo oxidativo Fenton-Fotocatalisado seguido de adsorção no tratamento de efluente de laticínio. 2021. 112f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21347porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-10-24T18:08:03Zoai:localhost:riufcg/21347Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-10-24T18:08:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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