Desinfecção de águas contaminadas com Pseudomonas aeruginosa empregando Processo de Oxidação Avançada (UVC/H2O2): desenvolvimento e modelagem

• Autor(a) principal: Cavalcanti E Silva, Erik
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6090
• topic: H2O2; UVC; Processos Oxidativos Avançados; Pseudomonas aeruginosa

Os métodos usualmente empregados na desinfecção de águas contaminadas têm por vezes efeitos secundários indesejados. A cloração, a mais difundida forma de desinfecção, têm como subprodutos os trihalometanos, comprovadamente carcinogênicos. Nesse cenário, os processos alternativos de desinfecção têm desempenhado um papel de destaque. A desinfecção via processo combinado UVC/H2O2 é um exemplo dos chamados Processos Oxidativos Avançados (POA) que têm sido largamente estudados e empregados na inativação de bactérias. No presente trabalho realizaram-se estudos acerca da cinética de inativação da bactéria Pseudomonas aeruginosa via irradiação com luz UVC, contato direto com H2O2 e processo combinado UVC/H2O2 em águas sem turbidez e sem nutrientes. Foi utilizado um sistema composto de um fotorreator anular munido de uma lâmpada germicida acoplado em série com um tanque de reciclo com agitação mecânica em um circuito fechado. Foram empregados diversos modelos cinéticos para descrever a evolução da concentração de bactérias ativas. A eficiência alcançada utilizando-se irradiação com luz UVC foi em média 99,99% em um tempo de irradiação de 252 s. A taxa de inativação mostrou-se independente da concentração inicial de bactérias. O modelo cinético que melhor representou o processo foi o de Hom por possuir um termo associado à não-linearidade com relação ao tempo de irradiação. A eficiência alcançada utilizando-se H2O2 como agente oxidante e a taxa de inativação bacteriana dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 54,85 e 94,87 % em um tempo de contato de 120 min. A baixa eficiência se deve a capacidade da Pseudomonas aeruginosa de produzir catalase. A enzima catalase se mostrou eficiente em inativar a ação do H2O2. Os modelos de Hom, Exponencial de Hom, dos Alvos Múltiplos e o dos Alvos Múltiplos Modificado representaram com boa aproximação os dados experimentais da inativação via H2O2, com uma pequena vantagem para o modelo dos Alvos Múltiplos Modificado. Todos estes modelos têm em comum um termo que representa a não-linearidade com relação ao tempo de contato. A eficiência alcançada utilizando-se o processo combinado UVC/H2O2 dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 98,95 e 99,99 % em um tempo de irradiação de 252 s. O peróxido de hidrogênio teve uma influência negativa na inativação da bactéria devido a dois fatores: a) O H2O2 absorveu parte da energia incidente no espaço reacional na geração de radicais livres; b) A Pseudomonas aeruginosa é catalase-positiva, possuindo resistência à ação do H2O2 e dos radicais hidroxila. Não foi possível analisar a dependência da taxa de inativação em relação à concentração inicial de bactéria