Avaliação isolada e integrada dos processos de coagulaçãofloculação- decantação e foto-Fenton para o tratamento de chorume

• Autor(a) principal: Silva, Jader de Oliveira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19257; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2017.109
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Química; Aterro sanitário; Oxidação; Processos de oxidação avançada; Aterro sanitário; Mineralização; Parâmetros operacionais; Complexos de ferro; Advanced Oxidation Processes; Landfill; Mineralization; Operational parameters; Iron complexes

Chorume de aterro sanitário contém uma variedade de substâncias contaminantes orgânicas e inorgânicas, dissolvidas e em suspensão, como ácidos húmicos e fúlvicos, xenobióticos, metais (Hg2+, Pb2+, Cd2+, Cu2+, Zn2+, Cr3+/Cr6+) e nitrogênio amoniacal, os quais lhe conferem características de baixa biodegradabilidade, elevada carga orgânica e toxicidade. Diante da preocupação com os danos que esta composição poderá causar ao meio ambiente e aos animais e vegetais, a utilização e combinação de novas tecnologias de tratamento tem elevado interesse de pesquisa. Na primeira parte deste trabalho, fatores interferentes na remoção de carbono orgânico dissolvido (COD) de chorume pelo processo foto-Fenton e o acoplamento de tratamentos foram avaliados. Primeiramente a aplicação isolada do processo foto-Fenton foi empregada, avaliando-se a influência da concentração de Fe2+ (25, 50, 100 e 200 mg L-1) na eficiência de remoção de COD, sendo obtido melhores resultados na presença de 100 mg L-1 de Fe2+. Contudo, foi necessário um longo tempo de tratamento (20 h) e elevado consumo de peróxido de hidrogênio. Em seguida, foi avaliado a influência de dois íons coagulantes (Al3+ e Fe3+) assim como diferentes dosagens na remoção da cor aparente, turbidez e COD pelo processo de coagulação-floculação na matriz de chorume em pH 3. Foi definido como melhor coagulante e dosagem, 240 mg L-1 de Fe3+, o que resultou , em 60, 80 e 11%, respectivamente, de remoções de cor aparente, turbidez e COD. Também foi avaliada a influência da composição da matriz (íons SO42- e Cl- e presença de cor e turbidez) no processo foto-Fenton. Para isso, foi feita a precipitação isolada ou combinada dos íons SO42- e Cl- com Ba2+ e Ag+, respectivamente, assim como a aplicação de um pré-tratamento de coagulação-floculação no chorume. Foi observado que o processo foto-Fenton na ausência de íons inorgânicos resultou em uma cinética 2,4 vezes melhor, consumindo metade da quantidade de oxidante quando comparado ao tratamento do chorume bruto, com maior interferência dos íons sulfatos. Por outro lado, aplicando pré-tratamento de coagulação-floculação utilizando Fe3+ e na sequência processo foto-Fenton, obteve-se similar eficiência no tratamento do chorume bruto (70 - 77% remoção COD), com apenas 17% do tempo e 7% do consumo de H2O2. Em uma segunda etapa foi avaliado um protocolo para tratamento de chorume de aterro sanitário através da integração de coagulação-floculação, etapa de filtração para eliminação de material em suspensão e processo foto-Fenton solar em pH próximo da neutralidade. O processo de coagulação-floculação foi aplicado em pH natural do chorume bruto (7,9), avaliando-se diferentes concentrações dos agentes coagulantes – Fe3+ ou Al3+ e sais de diferentes ânions (Cl-, NO3- e SO42-). Melhor eficiência em termos de remoção de turbidez (66%) foi obtida utilizando 4,4 mmol Al3+ L-1 (119 mg Al3+ L-1) como sal de nitrato. Posteriormente, o processo foto-Fenton foi aplicado ao sobrenadante visando à degradação do COD residual, sendo avaliados dois complexos de ferro - FeOx e FeCit, como fontes de ferro e, a influência do pH. Melhores resultados foram obtidos empregando FeOx após ajuste do pH do efluente a 5,0 e filtração em membrana, promovendo desta forma remoção de 68% do COD. Nestas condições também foi avaliada a remoção da fração orgânica por CG-FID, onde foi verificada a degradação dos compostos orgânicos de maior cadeia carbônica em compostos de menor cadeia carbônica. Utilizando este protocolo de tratamento, foi possível remover 86% de COD, sendo uma alternativa de tratamento para este tipo de efluente.