Degradação de mistura de corantes em efluente têxtil sintético via processos fenton e foto-fenton homogêneos e heterogêneos
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49611 |
Resumo: | Diante da necessidade de diminuir o impacto dos despejos das águas residuais provenientes de efluentes industriais no meio ambiente, os processos oxidativos avançados (POAs) vêm sendo aplicados para degradar os compostos de difícil biodegradabilidade presentes nestas águas, como os corantes têxteis. O estudo realizado neste trabalho teve por finalidade verificar a eficiência dos POA fotoperoxidação (FP), Fenton e foto-Fenton (FF) em solução aquosa (SA) e efluente sintético (ES), no tratamento da mistura de azo corantes têxteis preto direto 22 (PD22), preto ácido 172 (PA172) e preto reativo 5 (PR5). A degradação dos contaminantes em seus comprimentos de onda (λ) característicos, sendo eles: 576 e 228 nm. Foram avaliadas as influências das concentrações de H2O2 e ferro. Dentre os POA homogêneos, o processo foto-Fenton (FF) usando radiação UV-C e sunlight foram avaliados, sendo FF UV-C o mais eficiente para tratamento da mistura de corantes em SA. Esse processo FF foi avaliado por 360 min, demonstrando eficiência no tratamento acima de 85% para ambos λ. No processo FF/UV-C heterogêneo em SA, utilizando como catalisador a magnetita comercial (Fe3O4), obteve-se 90,1% e 81,3% de degradação, para os λ de 576 e 228 nm, respectivamente. Com a caracterização da magnetita constatou-se que está fonte de Fe não possui alto grau de pureza, contudo ainda assim apresentou boa atividade catalítica. Ao avaliar a degradação do ES empregando o sistema FF/UV-C homogêneo, após 360 min de reação, obteve-se valores iguais a 85,6 e 76,7% para os grupamentos observados em λ de 576 e 228 nm, respectivamente. Enquanto ao fazer uso do FF/UV-C/magnetita, atingiu-se 80,2 e 69,8% de degradação dos grupos cromóforos e aromáticos, respectivamente. A cinética de degradação para todos os sistemas apresentou bom ajuste ao modelo cinético proposto Chan e Chu com 0,90 ≤ R2 ≤ 0,99. Nos ensaios de toxicidade em SA, os testes com bactérias (Escherichia coli e Salmonella enteritidis), foi verificada inibição no crescimento das cepas, porém não houve efeitos tóxicos significativos para as sementes analisadas (alface, cenoura, rúcula e agrião) nos processos homogêneos. No tratamento heterogêneo, subprodutos tóxicos foram formados. Para o ES ocorreu presença de toxicidade após tratamento para todos os organismos analisados. Com os resultados encontrados, os sistemas FF/UV-C homogêneo e heterogêneo (empregando magnetita como catalisador) se demonstraram eficientes na degradação da mistura dos azocorantes (PD22, PA172, PR5), sendo uma opção promissora para o tratamento de efluentes têxteis. |
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OLIVEIRA, Marcos André Soares dehttp://lattes.cnpq.br/2021942984819186http://lattes.cnpq.br/7559401567410729http://lattes.cnpq.br/0837282839700191NAPOLEÃO, Daniella CarlaSILVA, Gilson Lima da2023-04-10T12:28:03Z2023-04-10T12:28:03Z2022-02-21OLIVEIRA, Marcos André Soares de. Degradação de mistura de corantes em efluente têxtil sintético via processos fenton e foto-fenton homogêneos e heterogêneos. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2022.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49611Diante da necessidade de diminuir o impacto dos despejos das águas residuais provenientes de efluentes industriais no meio ambiente, os processos oxidativos avançados (POAs) vêm sendo aplicados para degradar os compostos de difícil biodegradabilidade presentes nestas águas, como os corantes têxteis. O estudo realizado neste trabalho teve por finalidade verificar a eficiência dos POA fotoperoxidação (FP), Fenton e foto-Fenton (FF) em solução aquosa (SA) e efluente sintético (ES), no tratamento da mistura de azo corantes têxteis preto direto 22 (PD22), preto ácido 172 (PA172) e preto reativo 5 (PR5). A degradação dos contaminantes em seus comprimentos de onda (λ) característicos, sendo eles: 576 e 228 nm. Foram avaliadas as influências das concentrações de H2O2 e ferro. Dentre os POA homogêneos, o processo foto-Fenton (FF) usando radiação UV-C e sunlight foram avaliados, sendo FF UV-C o mais eficiente para tratamento da mistura de corantes em SA. Esse processo FF foi avaliado por 360 min, demonstrando eficiência no tratamento acima de 85% para ambos λ. No processo FF/UV-C heterogêneo em SA, utilizando como catalisador a magnetita comercial (Fe3O4), obteve-se 90,1% e 81,3% de degradação, para os λ de 576 e 228 nm, respectivamente. 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Para o ES ocorreu presença de toxicidade após tratamento para todos os organismos analisados. Com os resultados encontrados, os sistemas FF/UV-C homogêneo e heterogêneo (empregando magnetita como catalisador) se demonstraram eficientes na degradação da mistura dos azocorantes (PD22, PA172, PR5), sendo uma opção promissora para o tratamento de efluentes têxteis.FACEPEFaced with the need to reduce the impact of wastewater discharges from industrial effluents on the environment, advanced oxidative processes (AOPs) have been applied to degrade compounds that are difficult to biodegrade present in these waters, such as textile dyes. The study carried out in this work aimed to verify the efficiency of photoperoxidation (FP), Fenton and photo-Fenton (FF) POA in aqueous solution (SA) and synthetic effluent (ES), in the treatment of the mixture of azo dyes textile direct black 22 (PD22), acid black 172 (PA172) and reactive black 5 (PR5). The degradation of contaminants in their characteristic wavelengths (λ), namely: 576 and 228 nm. The influences of H2O2 and iron concentrations were evaluated. Among the homogeneous AOPs, the photo-Fenton (FF) process using UV-C radiation and sunlight were evaluated, with FF UV-C being the most efficient for treating the dye mixture in SA. This FF process was evaluated for 360 min, demonstrating treatment efficiency above 85% for both λ. In the heterogeneous FF/UV-C process in SA, using commercial magnetite (Fe3O4) as catalyst, 90.1% and 81.3% of degradation were obtained, for λ of 576 and 228 nm, respectively. With the characterization of magnetite, it was found that this source of Fe does not have a high degree of purity, however it still showed good catalytic activity. When evaluating the degradation of ES using the homogeneous FF/UV-C system, after 360 min of reaction, values equal to 85.6 and 76.7% were obtained for the groups observed at λ of 576 and 228 nm, respectively. While using FF/UV-C/magnetite, 80.2 and 69.8% degradation of the chromophore and aromatic groups were reached, respectively. The degradation kinetics for all systems showed a good fit to the proposed Chan and Chu kinetic model with 0.90 ≤ R2 ≤ 0.99. In the toxicity tests in SA, the tests with bacteria (Escherichia coli and Salmonella enteritidis), inhibition of the growth of the strains was verified, but there were no significant toxic effects for the analyzed seeds (lettuce, carrot, arugula and watercress) in the homogeneous processes. In the heterogeneous toxic by- products were formed. For ES there was presence of toxicity after treatment for all analyzed organisms. With the results found, the homogeneous and heterogeneous FF/UV-C systems (using magnetite as a catalyst) proved to be efficient in the degradation of the mixture of azo dyes (PD22, PA172, PR5), being a promising option for the treatment of textile effluents.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia QuimicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia químicaAzocorantesFoto-fentonMagnetitePOADegradação de mistura de corantes em efluente têxtil sintético via processos fenton e foto-fenton homogêneos e heterogêneosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49611/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53ORIGINALDISSERTAÇÃO Marcos André Soares de Oliveira.pdfDISSERTAÇÃO Marcos André Soares de Oliveira.pdfapplication/pdf2511824https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49611/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Marcos%20Andr%c3%a9%20Soares%20de%20Oliveira.pdf502edcfc7eeb95e0a26f0079441feb8aMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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