Tratamento de efluentes oleosos em reator contínuo por integração dos processos de eletrofloculação e coagulação química.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
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/22991 |
Resumo: | O objetivo neste trabalho foi estudar o uso das técnicas de eletrofloculação (EF), coagulação química (CQ) e da associação entre ambos os processos, visando o desenvolvimento e a operação de um sistema contínuo para o tratamento de águas residuárias oleosas. Para isto, dividiuse este estudo em duas etapas. Na primeira etapa, foi realizado um estudo comparativo do tratamento de uma água oleosa sintética, variando os percentuais de eletrofloculação e/ou coagulação química em um reator batelada com capacidade para 2L, constituído por um sistema de agitação e por um sistema eletroquímico ajustável. Verificouse que é possível tratar eficientemente o efluente oleoso usando somente EF ou (EF e CQ) associadas, obtendo remoções em torno de 97% para O&G, turbidez e DQO. As condições de processo seriam a aplicação de uma corrente elétrica entre 1,45A e 0,72A na EF e uma dosagem de 0g a 3,88g de sulfato de alumínio na CQ. Com base nesses resultados foi desenvolvido segunda etapa do trabalho, que consistiu no estudo e desenvolvimento de um sistema contínuo aplicado no tratamento da água oleosa sintética usando EF isolada e (EF e CQ) associadas. O reator foi projetado com duas câmaras, onde foi inserido a célula eletroquímica ligada a uma fonte CC. À montante do reator foi instalado um tanque com efluente e outro com coagulante químico aquoso, que alimentavam o reator nas vazões de 0,03 e 0,02 Lmin1, respectivamente. O desempenho do reator foi analisado pela execução de uma matriz de experimentos, variando pH inicial e a percentagem mássica de coagulantes aplicadas na EF isolada e na (EF e CQ) associadas. Com os resultados foi constatado estatisticamente que o reator consegue remover cerca de 96% de contaminantes oleosos operando em um pH inicial 8 e com 100% de eletrofloculação, por um custo médio de R$ 4,64 por m³ de efluente tratado. Além disso, foi verificado que a divisão do reator em duas câmaras contribuiu de forma eficaz na remoção de lodo e na minimização da contaminação secundária do efluente tratado. Constatouse também que o tratamento do efluente oleoso pode ser eficiente usando apenas EF, ou (EF e CQ) associadas, variando de 100% de EF até (50% de EF e 50% de CQ). |
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Tratamento de efluentes oleosos em reator contínuo por integração dos processos de eletrofloculação e coagulação química.Treatment of oily effluents in a continuous reactor by integrating electroflocculation and chemical coagulation processes.Efluente oleosoProcessos integradosSistema contínuoMeio ambienteOily effluentIntegrated processesContinuous systemEnvironmentEngenharia QuímicaO objetivo neste trabalho foi estudar o uso das técnicas de eletrofloculação (EF), coagulação química (CQ) e da associação entre ambos os processos, visando o desenvolvimento e a operação de um sistema contínuo para o tratamento de águas residuárias oleosas. Para isto, dividiuse este estudo em duas etapas. Na primeira etapa, foi realizado um estudo comparativo do tratamento de uma água oleosa sintética, variando os percentuais de eletrofloculação e/ou coagulação química em um reator batelada com capacidade para 2L, constituído por um sistema de agitação e por um sistema eletroquímico ajustável. Verificouse que é possível tratar eficientemente o efluente oleoso usando somente EF ou (EF e CQ) associadas, obtendo remoções em torno de 97% para O&G, turbidez e DQO. As condições de processo seriam a aplicação de uma corrente elétrica entre 1,45A e 0,72A na EF e uma dosagem de 0g a 3,88g de sulfato de alumínio na CQ. Com base nesses resultados foi desenvolvido segunda etapa do trabalho, que consistiu no estudo e desenvolvimento de um sistema contínuo aplicado no tratamento da água oleosa sintética usando EF isolada e (EF e CQ) associadas. O reator foi projetado com duas câmaras, onde foi inserido a célula eletroquímica ligada a uma fonte CC. À montante do reator foi instalado um tanque com efluente e outro com coagulante químico aquoso, que alimentavam o reator nas vazões de 0,03 e 0,02 Lmin1, respectivamente. O desempenho do reator foi analisado pela execução de uma matriz de experimentos, variando pH inicial e a percentagem mássica de coagulantes aplicadas na EF isolada e na (EF e CQ) associadas. Com os resultados foi constatado estatisticamente que o reator consegue remover cerca de 96% de contaminantes oleosos operando em um pH inicial 8 e com 100% de eletrofloculação, por um custo médio de R$ 4,64 por m³ de efluente tratado. Além disso, foi verificado que a divisão do reator em duas câmaras contribuiu de forma eficaz na remoção de lodo e na minimização da contaminação secundária do efluente tratado. Constatouse também que o tratamento do efluente oleoso pode ser eficiente usando apenas EF, ou (EF e CQ) associadas, variando de 100% de EF até (50% de EF e 50% de CQ).The objective of this work was to study the use of electroflocculation (EF), chemical coagulation (QC) and the association between both processes, aiming at the development and operation of a continuous system for the treatment of oily wastewater. For this, this study was divided into two stages. In the first stage, a comparative study of the treatment of synthetic oily water was carried out, varying the percentages of electroflocculation and/or chemical coagulation in a batch reactor with a capacity of 2 L, consisting of a stirring system and an adjustable electrochemical system. It was found that it is possible to efficiently treat the oily effluent using only EF or (EF and QC) associated, obtaining removals around 97% for O&G, turbidity, and COD. The process conditions would be the application of an electric current between 1.45A and 0.72A in the EF and a dosage of 0g to 3.88g of aluminium sulfate in the QC. Based on these results, the second stage of the work was developed, which consisted of the study and development of a continuous system applied in the treatment of synthetic oily water using isolated EF and (EF and QC) associated. The reactor was designed with two chambers, where the electrochemical cell connected to a DC source was inserted. Upstream of the reactor, a tank with effluent and another with aqueous chemical coagulant was installed, which fed the reactor at flow rates of 0.03 and 0.02 Lmin1, respectively. The performance of the reactor was analyzed by carrying out a matrix of experiments, varying the initial pH and the percentage by mass of coagulants applied to the isolated EF and associated (EF and QC). With the results, it was statistically verified that the reactor can remove about 96% of oily contaminants operating at an initial pH of 8 and with 100% of electroflocculation, for an average cost of R$ 4.64 per m³ of treated effluent. Furthermore, it was verified that the division of the reactor into two chambers effectively contributed to the removal of sludge and the minimization of secondary contamination of the treated effluent. It was also found that the treatment of oily effluent could be efficient using only EF, or (EF and QC) associated, ranging from 100% EF to (50% EF and 50% QC).Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGSILVA, José Nilton.RAMOS, Wagner Brandao.http://lattes.cnpq.br/1563787088122435ARAÚJO, Gilmar Trindade de.http://lattes.cnpq.br/6960917117472093BARROS, Aldre Jorge Morais.http://lattes.cnpq.br/5354975426596167MENESES, Janaina Moreira de.http://lattes.cnpq.br/0574035618533787SILVA, Vimario Simoes.http://lattes.cnpq.br/8721829546506317FERNANDES, Thalys de Freitas.2021-12-222022-01-06T18:31:53Z2022-01-062022-01-06T18:31:53Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/22991FERNANDES, Thalys de Freitas. Tratamento de efluentes oleosos em reator contínuo por integração dos processos de eletrofloculação e coagulação química. 116f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/22991porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-24T17:29:44Zoai:localhost:riufcg/22991Biblioteca 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:48512022-11-24T17:29:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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