Sistema hibrído com eletro-fenton e adsorção para tratamento de águas residuárias de tingimento de pedras semipreciosas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ludwig, Bianca Carolina
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
Texto Completo: http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1516
Resumo: The processing of semi-precious stones, mainly in the dyeing stage, requires large volumes of water, which generate effluents with high concentrations of dyes, which are harmful to aquatic and human life, if not treated properly. These contaminants have low degradability and therefore need advanced treatmentmethods. Thus, the objective of this study is to develop a hybrid treatment system based on electro-Fenton and fixed bed column adsorption applied to the actual effluents containing synthetic organic Rhodamine B dye. For this, the effluent was collected in a stone processing industry and was characterized in terms of absorbance, color, pH, chemical oxygen demand (COD) and turbidity. Afterwards, electro-Fenton assays were performed, varying the current density (J), initial pH and concentration of Fenton reagent, in response to dye removal and energy consumption. The optimized condition was found at pH 2, current intensity of 110 A.m-2, initial concentrations of iron (II) of 1.25 g.L-1 and hydrogen peroxide of 0.033 mol.L-1. The adsorption isotherms of this resin show high affinity with the adsorbent, reaching adsorption capacity of 257.9 mg.g -1, according to the model of Langmuir. The rupture curves showed that the flow rate of 5 mL.min-1 is more adequate for the adsorption of Rhodamine B, and the Thomas model is able to predict the data of the rupture curves. In a hybrid system, the electro-Fenton system followedby adsorption was able to remove 99% of Rhodamine B, being an effective system for the treatment of effluents from the stone dyeing process, containing Rhodamine B.
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Thus, the objective of this study is to develop a hybrid treatment system based on electro-Fenton and fixed bed column adsorption applied to the actual effluents containing synthetic organic Rhodamine B dye. For this, the effluent was collected in a stone processing industry and was characterized in terms of absorbance, color, pH, chemical oxygen demand (COD) and turbidity. Afterwards, electro-Fenton assays were performed, varying the current density (J), initial pH and concentration of Fenton reagent, in response to dye removal and energy consumption. The optimized condition was found at pH 2, current intensity of 110 A.m-2, initial concentrations of iron (II) of 1.25 g.L-1 and hydrogen peroxide of 0.033 mol.L-1. The adsorption isotherms of this resin show high affinity with the adsorbent, reaching adsorption capacity of 257.9 mg.g -1, according to the model of Langmuir. The rupture curves showed that the flow rate of 5 mL.min-1 is more adequate for the adsorption of Rhodamine B, and the Thomas model is able to predict the data of the rupture curves. In a hybrid system, the electro-Fenton system followedby adsorption was able to remove 99% of Rhodamine B, being an effective system for the treatment of effluents from the stone dyeing process, containing Rhodamine B.O beneficiamento de pedras semi-preciosas, principalmente na etapa de tingimento, necessita de grandes volumes de água, que geram efluentes com altas concentrações de corantes, os quais são prejudiciais à vida aquática e humana, caso não sejam tratados adequadamente. Estes contaminantes possuem baixa degradabilidade e por isso são necessários métodos avançados de tratamento. Desta forma, o objetivo deste estudo é desenvolver um sistema híbrido de tratamento, a partir dos processos de eletro-Fenton e adsorção em coluna de leito fixo, aplicados a efluentes reais contendo o corante orgânico sintético Rodamina B. Para isso, o efluente foi coletado em uma indústria de beneficiamento de pedras e foi caracterizado em termos de absorbância, cor, pH, demanda química de oxigênio (DQO) e turbidez. Posteriormente foram realizados ensaios de eletro-Fenton, variando a densidade de corrente (J), pH inicial e concentração de reagente Fenton, tendo como resposta à remoção do corante e o consumo de energia. A condição otimizada foi encontrada em pH 2, intensidade de corrente de 110 A.m-2, concentrações iniciais de ferro (II) de 1,25 g.L-1 e de peróxido de hidrogênio de 0,033 mol.L-1. Nos ensaios de adsorção, a resina catiônica apresentou maior capacidade de adsorção em pH 2. As isotermas de adsorção desta resina mostram ter alta afinidade com o adsorvente, chegando a capacidades de adsorção de 257,9 mg.g-1, de acordo com o modelo de Langmuir. As curvas de ruptura mostraram que a vazão de 5 mL.min-1 é mais adequada para a adsorção de Rodamina B, sendo o modelo de Thomas capaz de predizer os dados das curvas de ruptura. Em sistema híbrido, o sistema de eletro-Fenton seguido de adsorção foi capaz de remover 99% de Rodamina B, sendo um sistema efetivo para o tratamento de efluentes do processo de tingimento de pedras, contendo Rodamina B.Submitted by Mariana Freitas (marianafreitas@upf.br) on 2018-10-05T19:31:02Z No. of bitstreams: 1 2018BiancaCarolinaLudwig.pdf: 1203270 bytes, checksum: 6c385d8308d5b361f966682671f0670a (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-05T19:31:02Z (GMT). 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