Fotocatalise de percolado de aterro sanitario tratado por filtração lenta

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pelegrini, Nubia Natalia de Brito
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607783
Resumo: Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani
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Os métodos convencionais de tratamento, comumente empregados em esgotos, têm demonstrado ineficiência na remediação do percolado que tem sido descartado nos corpos receptores com intensa coloração, elevadas concentrações de matéria orgânica, metais tóxicos e apresentando ainda alta toxicidade. Este trabalho teve como objetivo estudar um sistema integrado para o tratamento do percolado proveniente do aterro sanitário da cidade de Limeira-SP. O sistema consistiu em um tratamento preliminar por processo de filtração lenta e seqüencial tratamento por processos oxidativos avançados, sendo que, as técnicas fotocatálise heterogênea com TiO2/UV e fotocatálise homogênea com H2O2/UV foram experimentadas no processo de remediação. O filtro lento foi constituído por um tanque cilíndrico de polipropileno tendo como meio filtrante areia e mantas sintéticas não tecidas. A taxa de filtração adotada durante os experimentos foi de 3 m3/m2.dia. Os tratamentos fotocatalíticos foram realizados em um reator de vidro Pyrex com capacidade volumétrica de 1,7 L (com dimensões de: 100 mm de diâmetro interno, 145 mm de diâmetro externo e altura total de 300 mm) equipado com refrigeração à água e sistema de recirculação interna do percolado. Para otimizar o processo de tratamento foi avaliada a melhor metodologia para minimizar a coloração do percolado, um dos parâmetros de maior dificuldade de remoção. Foram estudadas as combinações: filtração lenta seguida de fotocatálise e fotocatálise seguida de filtração lenta, sendo que a primeira proposta apresentou melhores resultados. Na seqüência foram avaliadas as tecnologias: fotocatálise heterogênea com TiO2/UV e fotocatálise homogênea com H2O2/UV. Os resultados apresentaram-se bastante satisfatório após a aplicação dos dois processos oxidativos avançados, com redução da coloração do percolado na ordem de: 66% em 180 min e 76% em 540 min de tratamento com a fotocatálise heterogênea, empregando 700 mg.L-1 de TiO2, temperatura 45°C, vazão de ar 15 L.min-1 e lâmpada de 400 Watts. Com a fotocatálise homogênea obteve-se 91% de descoloração em 90 min de tratamento empregando condições experimentais otimizadas: volume de H2O2 35 mL (concentração: 205 mg.L-1 H2O2) adicionados ao reator em alíquotas de 15 mL (início); 10 mL (30 minutos) e 10 mL (60 minutos), temperatura 45oC e lâmpada de 400 Watts. Após a fotocatálise homogênea também foi observado reduções consideráveis nos valores de vários parâmetros importantes para o controle ambiental, tais como: 90% de turbidez, 46% de carbono orgânico total (COT), 93% de fenóis totais e 97% de nitrogênio amoniacal. Ensaios toxicológicos empregando sementes hortaliças e flores demonstraram melhora significativa no potencial de germinação, apresentando possibilidade de utilização de uma maior concentração do percolado tratado na germinação das sementes, indicando que o sistema de tratamento estudado é capaz de reduzir também a toxicidade do percolado.Abstract: Nowadays, one of the great environmental concerns is related to the great generation of urbane solid residues. The final disposition in sanitary landfill is a practice that still brings serious impacts to the environment. The residues goes through physical, chemical and biological decomposition processes, generating into a gas phase (mainly composed by CH4 and CO2) and a liquid phase known as leachate, that is a dark liquid with potential pollutant high. The conventional methods used in the treatment of this residue lead to a discharge with intense coloration, high organic matter concentration, toxic metals and high toxicity. This work had as objective to study a system integrated for the remediation of the leachate originating from the sanitary landfill of Limeira-SP city The system consisted in a preliminary treatment by a system of slow sand filtration and the subsequent treatment through advanced oxidative processes, such as: heterogeneous photocatalysis UV/TiO2 and homogeneous photocatalysis UV/H2O2. The slow sand filter was constituted by a polypropylene cylindrical tank, sand and non-woven synthetic fabrics. The filtration rate of 3 m3/m2.day was adopted during the experiments. The photocatalytic treatment was accomplished in a Pyrex glass reactor of approximately 1.7 L (100 mm of internal diameter, 145 mm of external diameter and total height of 300 mm). The experiments were carried out through water refrigeration and internal recirculation system of the leachate. To optimize the treatment process the best methodology it was evaluated to minimize the coloration of the leachate, one of the parameters of larger removal difficulty. They were studied the combinations: slow filtration followed by fotocatálise and fotocatálise followed by slow filtration, and the first proposal presented better results. In the sequence they were evaluated the technologies: photocatalysis UV/TiO2 and homogeneous photocatalysis UV/H2O2. The results were satisfactory after the application of the two advanced oxidativos processes, with leachate coloration reduction in the order of: 66% in 180 min and 76% in 540 min of treatment with the heterogeneous fotocatálise, using 700 mg.L-1 of TiO2, 45°C temperature, 15 L.min-1 air flow and 400 Watts lamp. The highest reduction of the leachate coloration was 91% using the following optimized experimental conditions: homogeneous photocatalysis with H2O2 35 mL added to the reactor in aliquots of 15 mL (starting), 10 mL (30 minutes), 10 mL (60 minutes), 45oC temperature, 400 Watts lamp and 90 minutes treatment time. After the homogeneous photocatalysis also was observed considerable reduction of the values of environmental control parameters, such as: 90% turbidez, 46% total organic carbon (TOC), 93% total phenols and 97% amoniacal nitrogen. For the toxicological studies the vegetables and flowers seeds germination potential after homogeneous photocatalytic treatment got better, presenting the possibility of use of a leachate concentration larger in the seeds germination in study, showing that the treatment can to also reduce the leachate toxicity.DoutoradoÁgua e SoloMestre em Engenharia Agrícola[s.n.]Paterniani, José Euclides Stipp, 1957-Daniel, Luiz AntonioNour, Edson Aparecido AbdulRoston, Denis MiguelFreire, Renato SancheswUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPelegrini, Nubia Natalia de Brito20082008-06-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf129 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607783PELEGRINI, Nubia Natalia de Brito. Fotocatalise de percolado de aterro sanitario tratado por filtração lenta. 2008. 129 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607783. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/431793porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-05-29T11:24:46Zoai::431793Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-05-29T11:24:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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