Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897
Resumo: Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica (AO) com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de OA é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas de DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente com DDB, em todos os casos, e os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Consumo de energia para a remoção de cor durante OA das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m -3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da OA da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. A taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2 ). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mA cm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2 . Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica.
id UFRN_90cebedda3b040635026012a27c599d4
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/19897
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Rocha, Jéssica Horacina Bezerrahttp://lattes.cnpq.br/0272912068844371http://lattes.cnpq.br/2485073932883264Fernandes, Nedja Suelyhttp://lattes.cnpq.br/9563490368583906Araújo, Danyelle Medeiros dehttp://lattes.cnpq.br/5376210566183962Araújo, Eliane Gonçalves dehttp://lattes.cnpq.br/4720265425355110Gonzalez, Ricardo Andres SalazarHuitle, Carlos Alberto Martinez2016-03-01T21:44:40Z2016-03-01T21:44:40Z2014-10-24ROCHA, Jéssica Horacina Bezerra. Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica. 2014. 120f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica (AO) com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de OA é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas de DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente com DDB, em todos os casos, e os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Consumo de energia para a remoção de cor durante OA das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m -3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da OA da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. A taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2 ). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mA cm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2 . Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica.In this work, the treatment of wastewater from the textile industry, containing dyes as Yellow Novacron (YN), Red Remazol BR (RRB) and Blue Novacron CD (NB), and also, the treatment of wastewater from petrochemical industry (produced water) were investigated by anodic oxidation (OA) with platinum anodes supported on titanium (Ti/Pt) and boron-doped diamond (DDB). Definitely, one of the main parameters of this kind of treatment is the type of electrocatalytic material used, since the mechanisms and products of some anodic reactions depend on it. The OA of synthetic effluents containing with RRB, NB and YN were investigated in order to find the best conditions for the removal of color and organic content of the dye. According to the experimental results, the process of OA is suitable for decolorization of wastewaters containing these textile dyes due to electrocatalytic properties of DDB and Pt anodes. Removal of the organic load was more efficient at DDB, in all cases; where the dyes were degraded to aliphatic carboxylic acids at the end of the electrolysis. Energy requirements for the removal of color during OA of solutions of RRB, NB and YN depends mainly on the operating conditions, for example, RRB passes of 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 for 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (estimated data for volume of treated effluent). On the other hand, in the study of OA of produced water effluent generated by petrochemical industry, galvanostatic electrolysis using DDB led to the complete removal of COD (98%), due to large amounts of hydroxyl radicals and peroxodisulphates generated from the oxidation of water and sulfates in solution, respectively. Thus, the rate of COD removal increases with increasing applied current density (15-60 mAcm-2 ). Moreover, at Pt electrode, approximately 50% removal of the organic load was achieved by applying from 15 to 30 mAcm-2 while 80% of COD removal was achieved for 60 mAcm-2 . Thus, the results obtained in the application of this technology were satisfactory depending on the electrocatalytic materials and operating conditions used for removal of organic load (petrochemical and textile effluents) as well as for the removal of color (in the case of textile effluents). Therefore, the applicability of electrochemical treatment can be considered as a new alternative like pretreatment or treatment of effluents derived from textiles and petrochemical industries.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAOxidação eletroquímicaMateriais eletrocatalíticosTratamento de efluentesCorantesÁgua produzidaTecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdfJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdfapplication/pdf3730442https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/1/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf7b9706cf038f35d0c61bf04f45d90623MD51TEXTJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.txtJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain331280https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/6/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.txtfc288344607a172a18e159190e3a8816MD56THUMBNAILJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.jpgJessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5166https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/7/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.jpg70330d47a87a441b9d660157a03ff063MD57123456789/198972017-11-03 20:41:05.962oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/19897Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-03T23:41:05Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
title Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
spellingShingle Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Oxidação eletroquímica
Materiais eletrocatalíticos
Tratamento de efluentes
Corantes
Água produzida
title_short Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
title_full Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
title_fullStr Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
title_full_unstemmed Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
title_sort Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
author Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
author_facet Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0272912068844371
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2485073932883264
dc.contributor.advisor-co1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Araújo, Danyelle Medeiros de
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5376210566183962
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Araújo, Eliane Gonçalves de
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4720265425355110
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv Gonzalez, Ricardo Andres Salazar
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.author.fl_str_mv Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Fernandes, Nedja Suely
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9563490368583906
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Huitle, Carlos Alberto Martinez
contributor_str_mv Fernandes, Nedja Suely
Huitle, Carlos Alberto Martinez
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Oxidação eletroquímica
Materiais eletrocatalíticos
Tratamento de efluentes
Corantes
Água produzida
dc.subject.por.fl_str_mv Oxidação eletroquímica
Materiais eletrocatalíticos
Tratamento de efluentes
Corantes
Água produzida
description Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica (AO) com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de OA é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas de DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente com DDB, em todos os casos, e os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Consumo de energia para a remoção de cor durante OA das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m -3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da OA da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. A taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2 ). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mA cm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2 . Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-10-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-03-01T21:44:40Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-03-01T21:44:40Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ROCHA, Jéssica Horacina Bezerra. Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica. 2014. 120f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897
identifier_str_mv ROCHA, Jéssica Horacina Bezerra. Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica. 2014. 120f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/1/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/6/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/19897/7/JessicaHoracinaBezerraRocha_TESE.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 7b9706cf038f35d0c61bf04f45d90623
fc288344607a172a18e159190e3a8816
70330d47a87a441b9d660157a03ff063
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832927564890112