Desenvolvimento de um fotorreator estruturado de folhas de latão para degradação do corante RB5 e da água residual de uma indústria têxtil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: OLIVEIRA, Evelle Duarte Carvalho
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
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Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40645
Resumo: DARIVA, Silvia Maria Egues também é conhecida em citações bibliográficas por: EGUES, Silvia Maria
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spelling OLIVEIRA, Evelle Duarte Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/6628898370585331http://lattes.cnpq.br/0841885734155641ALMEIDA, Luciano Costa2021-07-23T14:12:50Z2021-07-23T14:12:50Z2020-02-17OLIVEIRA, Evelle Duarte Carvalho. Desenvolvimento de um fotorreator estruturado de folhas de latão para degradação do corante RB5 e da água residual de uma indústria têxtil. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40645ark:/64986/001300000sdjjDARIVA, Silvia Maria Egues também é conhecida em citações bibliográficas por: EGUES, Silvia MariaA água é um dos principais insumos das indústrias têxteis nas etapas de lavagem e tingimento das peças de tecido, como consequência, geram efluentes com uma composição complexa, com a presença de vários compostos orgânicos e inorgânicos de difícil tratamento. Muitos destes efluentes apresentam resistência aos tratamentos convencionais, causando transtornos ao ecossistema. Os processos oxidativos avançados (POA) têm ganhado destaque ao longo dos anos para sanar este tipo de problema, tendo como caracteristica sua eficiência em degradar estes compostos recalcitrantes. Diante do exposto, o presente trabalho está embasado no desenvolvimento de um novo design de reator fotocatalítico para uso de fotocatálise heterogênea na degradação de compostos provenientes de indústrias têxtis. O fotorreator proposto tem sua abordagem principal na utilização de placas de latão como precursor fotocatalítico sob a influência de fonte de radiação artificial e solar. Basicamente, dois tipos de fotocatalisadores foram testados no fotorreator: placas de latão tratadas termicamente e nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) depositadas nestas placas. Para avaliar o desempenho do fotorreator, e consequentemente, dos fotocatalisadores, foi estudada a fotodegradação de modelo sintético a base do corante Reactive Black 5 (SA-RB5) em solução aquosa, bem como, efluente real bruto (ERb), tratado (ERt) da estação de tratamento de efluente da lavanderia (ETE) e efluente real tratado da lavanderia dopado com corante RB5 (ERtD-RB5). As técnicas de DRX e MEV-EDS comprovaram a presença e formação de nanofios de ZnO nas placas de latão após tratamento térmico, enquanto que, a técnica de DRS estimou um band gap do semicondutor em torno de 2,95 eV. Num estudo preliminar, através de um planejamento 2² com ponto central, os valores das fotodegradações do SA-RB5 variaram entre 49 e 72%. Para o efluente ERt foi obtidauma redução na DQO de 35% usando radiação solar. Já para o efluente ERtD-RB5 foi obtida uma fotodegração de 62%. Desta forma, o tratamento utilizado mostrou bom resultado como um polimento aos tratamentos convencionais utilizados nas indústrias têxteis. Os testes de toxicidade descataram a presença de intermediários tóxicos após as fotorreações. O modelo cinético proposto de Langmuir – Hinshelwood, mostrou um bom ajuste aos pontos experimentais, e ainda, evidenciou uma maior eficiencia fotocatalitica do reator usando a fonte de radiação Solar, 32% mais rápida do que a fonte artificial.CNPqWater is one of the main ingredients of the textile industries in the washing and dyeing stages of the fabric pieces is water, as a consequently, they generate effluents with a complex composition, with the presence of several organic and inorganic compounds of difficult treatment. Many of these effluents have resistance to conventional treatments, causing disturbances to the ecosystem. The advanced oxidative processes (POA) have gained attention over the years to remedy this type of problem, having as characteristic their efficiency in degrading these recalcitrant compounds. In view of the above, the present work is based on the development of a new design of photocatalytic reactor for the use of heterogeneous photocatalysis in the degradation of compounds coming from textile industries. The constructed photoreactor has its main approach in the use of brass plates as photocatalytic precursor under the influence of artificial and solar radiation source. Basically, two types of photocatalysts were tested in the photoractor: thermally treated brass plates and zinc oxide (ZnO) nanoparticles deposited in these plates. In order to evaluate the performance of the photoreactor, and consequently of the photocatalysts, the photodegradation of a synthetic model based on the dye Reactive Black 5 (SA-RB5) in aqueous solution was studied, as well as the raw effluent (ERb), treated (ERt) from the laundry effluent treatment station (ETE) and the real effluent treated from the laundry doped with dye RB5 (ERtD-RB5).The DRX and SEM-EDS techniques proved the presence and formation of ZnO nanowires in the brass plates after heat treatment, while the DRS technique measured a semiconductor band gap around 2.95 eV. In a preliminary study, using a 2² plan with central point, the values of the SA-RB5 photodegradation ranged from 49 to 72%. For the ERt effluent a 35% reduction in COD was obtained using solar radiation. For the ERtD-RB5 effluent a 62% photodegradation was obtained. Thus, the treatment used showed good results as a polishing to conventional treatments used in textile industries. Toxicity tests discovered the existence of toxic intermediates after photoreactions. The proposed kinetic model of Langmuir - Hinshelwood, showed a good adjustment to experimental points, and also showed a greater photocatalytic efficiency of the reactor using the source of solar radiation, 32% faster than the artificial source.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia QuimicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEngenharia QuímicaEfluente têxtilFotocatálise heterogêneaReator fotocatalíticoRB5Desenvolvimento de um fotorreator estruturado de folhas de latão para degradação do corante RB5 e da água residual de uma indústria têxtilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40645/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53ORIGINALDISSERTAÇÃO Evelle Duarte Carvalho Oliveira.pdfDISSERTAÇÃO Evelle Duarte Carvalho Oliveira.pdfapplication/pdf2863109https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40645/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Evelle%20Duarte%20Carvalho%20Oliveira.pdf22b29015f2e14e667af556b802218f48MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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