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Monica Maria Diniz LeaoLisete Celina LangeSilvia Maria Alves Correa OliveiraRegina de Fátima Peralta Muniz MoreiraAntônio Carlos Silva Costa TeixeiraTeofani Koslides Mitre2019-08-12T12:12:33Z2019-08-12T12:12:33Z2012-09-21http://hdl.handle.net/1843/ENGD-93RGWSA presente pesquisa pesquisou a oxidação aeróbia de misturas diesel/biodiesel em água por processos Fenton e foto-Fenton, como também, avaliou a biodegradabilidade aeróbia das misturas em água pelo método Zahn-Wellens. Durante 28 dias de teste, a biodegradabilidade do diesel não se alterou com pequenos acréscimos de biodiesel, fato este constatado pelos valores similares de biodegradabilidade para B0(0% de biodiesel) e B5 (5% de biodiesel). A alteração da biodegradabilidade das misturas somente foi significativa a partir do B75 (75% de Biodiesel), onde se verificou uma remoção de 80% da matéria orgânica em 28 dias. Antes de serem conduzidos os ensaios d eoxidação das misturas dos combustíveis pelos processos químicos, realizou-se um estudo de Planejamento Fatorial e Metodologia de Superfície de Resposta para B0 e B100 (100 % biodiesel) para verificar as melhores condições operacionais para os processos. Verificou-se, para os dois processos, que B100 é facilmente oxidado enquanto B0 apresenta resistência à oxidação. A equação polinomial de segunda ordem foi a que melhor relacionou as variáveis independentes, [H2O2] e [Fe2+] para Fenton bem como [H2O2]:DQO0 e [H2O2]:[Fe2+] para foto-Fenton,e a variável de resposta - redução da DQO. Empregando uma quantidade reduzida de reagentes, comparada com as condições ótimas obtidas para B0, realizaram-se ensaios cinéticos para as diversas proporções biodiesel/diesel (B0, B5, B25, B50, B75 e B100), empregando os dois processos químicos. Ao se utilizar a relaçãoDQO0:[H2O2]:[Fe2+]=1:1:0,25, para o processo por foto-Fenton, verificou-se uma remoção da DQO superior a 80% em todas as misturas, exceto para B0 e B5, que mostrou remoção máxima de 60%. Para o processo por Fenton, para uma relação DQO0:[H2O2]:[Fe2+]=1:1:0,5, observou-se uma oxidação variando entre 40 e 50% para frações contendo porções menores de biodiesel (B0 e B5) e superior a 70% para as demais misturas. Após tratamento por processo Fenton, as misturas diesel/biodiesel apresentaram aumento de biodegradabilidade de até 150%. O ajuste cinético da reação de oxidação das misturas pelos processos mostrou que os dados experimentais podem ser descritos por um modelo em relação aos substratos que leva em consideração as variações bruscas das taxas de velocidades ao longo da reação. Houve um aumento da constante de velocidade de reação à medida que a proporção do biodiesel aumentou nas misturas. Os processos de oxidação das misturas foram melhor descritos por uma equação cinética proposta por Chan & Chu (2003).The research investigated the oxidative decomposition of diesel and biodiesel blends in water using the photo-Fenton process, as was also evaluated their aerobic degradability by Zahn-Wellens method. Over the 28 days of testing, the biodegradability of the diesel did not change by small biodiesel additions, which was verified by similar degradation values for B0 (0% biodiesel) and B5 (5% biodiesel). The change of biodegradability of the mixtures was only significant from the B75 (75% biodiesel), where there was a removal of 80% of organic matter at 28 days. Before being conducted oxidation testing of the mixture of fuel by chemical processes, carried out a study of Factorial Experiment Design and Response Surface Methodology for B0 and B100 (100% biodiesel) to check the best operating conditions for the processes. It was found that B100 is easily oxidized while B0 is resistant to oxidation. A second-order polynomial response equation was best related dependent variables, [H2O2] and [Fe2+] for Fenton e [H2O2]:COD and [H2O2]:[Fe2+] for photo-Fenton, and independent variable COD reduction. Employing a reduced amount of reagent compared compared to values obtained in the optimization studies for B0, oxidation tests were performed using the both chemical processes for various proportions biodiesel/diesel (B0, B5, B25, B50, B75 and B100). For photo-Fenton process, using the relationship COD:[H2O2]:[Fe2+] = 1:1:0,25, the removal of organic matter in different mixtures diesel/biodiesel was above 80% in terms of COD, except for B0 and B5, which showed maximum removal of 60%. For Fenton process, using the relationship COD:[H2O2]:[Fe2+] = 1:1:0,5, an oxidation was observed between 40 and 50%for fractions containing minor portions of biodiesel (B0 and B5) and greater than 70% for all other mixtures. After treatment by Fenton, the mixtures increased by 150% of biodegradability. The kinetic adjustment of the oxidation reaction by the processes shown that the experimental data can be described by a model in relation to the substrates studied, which takes into account rapid changes in the rate of speed along the reaction. The reaction constant increased as the biodiesel content in the mixture increased. The oxidation processes of the mixtures were best described by a kinetic equation proposed by Chan & Chu (2003).Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMeio ambienteEngenharia sanitáriaAguas residuais Purificação Tratamento biologicoBiodieselSaneamentoProcessos oxidativos avançadosReagente de FentonMisturas de biodiesel e dieselBiodegradabilidade aeróbiaCinética de oxidaçãoEstudo da aplicação dos processos Fenton e foto-Fenton no tratamento de águas contaminadas por diesel/biodiesel info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_teofani_koslides_mitre.pdfapplication/pdf4777496https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ENGD-93RGWS/1/tese_teofani_koslides_mitre.pdfa5a2c7166655bcf276b642c0a9c0cb00MD51TEXTtese_teofani_koslides_mitre.pdf.txttese_teofani_koslides_mitre.pdf.txtExtracted texttext/plain294016https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ENGD-93RGWS/2/tese_teofani_koslides_mitre.pdf.txta158978c7018339efd4d3424f134d1d5MD521843/ENGD-93RGWS2019-11-14 17:46:09.58oai:repositorio.ufmg.br:1843/ENGD-93RGWSRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T20:46:09Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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