Avaliação de titanatos e zirconatos de cálcio (Ca (Ti (1-x) Zrx) O3) como catalisadores para o tratamento de efluente de lavanderia e curtume por fotocatálise heterogênea
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3269 |
Resumo: | Neste trabalho, óxidos de titânio e zircônio foram avaliados como catalisadores no tratamento de efluente de lavanderia têxtil e de curtume por fotocatálise heterogênea, na redução de coloração e demanda química de oxigênio. Os catalisadores foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Análise Textural (BET), Espectroscopia Fotoacústica (energia de band gap), Difração de Raio-X (DRX) e Ponto de Carga Zero (pHZPC). Planejamentos fatoriais foram realizados, e a partir de testes estatísticos e dos resultados das caracterizações, o catalisador CaTiO3 foi escolhido para realizar as reações fotocatalíticas com os efluentes reais. Os ensaios de fotocatálise foram realizados em dois reatores, o primeiro (reator A) contendo quinze pontos de agitação e quatro lâmpadas ultravioletas (15 W cada) e o segundo (reator B) composto por um frasco reacional com agitação magnética e uma lâmpada de mercúrio com potência de 125 W. A eficiência das reações foi avaliada pela redução de absorbância e redução de DQO. Os melhores resultados foram obtidos no segundo reator, que apresentou uma porcentagem de redução de absorbância de 87 % para o efluente de lavanderia têxtil e 74 % para o de curtume. Para a redução de DQO apresentou uma porcentagem de 45% para os dois efluentes. As reações se ajustaram ao modelo cinético de pseudo primeira ordem e os resultados obtidos no reator B apresentaram constantes cinéticas de 2,07 x 10-3 min-1 e 2,23 x 10-3 min-1 em relação à redução de DQO para o efluente de lavanderia têxtil e de curtume, respectivamente. O tratamento fotocatalítico dos efluentes permitiu a redução da toxicidade, avaliada por testes de fitotoxicidade com Lactuca sativa. |
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2018-06-25T22:03:30Z2018-06-25T22:03:30Z2017-02-24GERMINIANO, Talitha Oliveira. Avaliação de titanatos e zirconatos de cálcio (Ca (Ti (1-x) Zrx) O3) como catalisadores para o tratamento de efluente de lavanderia e curtume por fotocatálise heterogênea. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2017.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3269Neste trabalho, óxidos de titânio e zircônio foram avaliados como catalisadores no tratamento de efluente de lavanderia têxtil e de curtume por fotocatálise heterogênea, na redução de coloração e demanda química de oxigênio. Os catalisadores foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Análise Textural (BET), Espectroscopia Fotoacústica (energia de band gap), Difração de Raio-X (DRX) e Ponto de Carga Zero (pHZPC). Planejamentos fatoriais foram realizados, e a partir de testes estatísticos e dos resultados das caracterizações, o catalisador CaTiO3 foi escolhido para realizar as reações fotocatalíticas com os efluentes reais. Os ensaios de fotocatálise foram realizados em dois reatores, o primeiro (reator A) contendo quinze pontos de agitação e quatro lâmpadas ultravioletas (15 W cada) e o segundo (reator B) composto por um frasco reacional com agitação magnética e uma lâmpada de mercúrio com potência de 125 W. A eficiência das reações foi avaliada pela redução de absorbância e redução de DQO. Os melhores resultados foram obtidos no segundo reator, que apresentou uma porcentagem de redução de absorbância de 87 % para o efluente de lavanderia têxtil e 74 % para o de curtume. Para a redução de DQO apresentou uma porcentagem de 45% para os dois efluentes. As reações se ajustaram ao modelo cinético de pseudo primeira ordem e os resultados obtidos no reator B apresentaram constantes cinéticas de 2,07 x 10-3 min-1 e 2,23 x 10-3 min-1 em relação à redução de DQO para o efluente de lavanderia têxtil e de curtume, respectivamente. O tratamento fotocatalítico dos efluentes permitiu a redução da toxicidade, avaliada por testes de fitotoxicidade com Lactuca sativa.In this work, Titanium and Zirconium oxides were evaluated as catalysts by heterogeneous photocatalysis in the treatment of effluents from the textile and tannery industries. These catalysts were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), Textural Analysis (BET), Photoacoustic Spectroscopy (band gap energy), X-ray Diffraction (XRD) and Zero Point of Charge (pHZPC). Factorial designs were performed and analyzing the statistical tests and the characterization results the CaTiO3 catalyst was chosen to perform the photocatalytic reactions with the real effluents. The photocatalysis assays were performed in two reactors, the first (reactor A) containing fifteen stirring points and four ultraviolet lamps (15 W each) and the second (reactor B) consisting of a reaction vessel with magnetic stirring and a mercury lamp with 125 W of potency. The efficiency of the reactions was evaluated by absorbance and COD reduction. The best results were obtained in the second reactor, which presented a percentage of absorbance removal of 87% for the textile effluent and 74% for the tannery and the reduction of COD had a percentage of 45% for the two effluents. The reactions were adjusted to the kinetic model of pseudo first order and the results obtained on reactor B presented kinetic constants of 2.07 x 10-3 (min-1) and 2.23 x 10-3 (min-1) for the reduction of COD for the laundry textile and tannery effluent, respectively. The photocatalytic treatment of effluents allowed a reduction of toxicity, evaluated by phytotoxicity tests with Lactuca sativa.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáApucaranaLondrinaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAEngenharia SanitáriaResíduos industriaisCurtumesCatálise heterogêneaFactory and trade wasteTanneriesHeterogeneous catalysesAvaliação de titanatos e zirconatos de cálcio (Ca (Ti (1-x) Zrx) O3) como catalisadores para o tratamento de efluente de lavanderia e curtume por fotocatálise heterogêneaEvaluation of calcium titanates and zirconates (Ca (Ti (1-x) Zrx) O3) as catalysts for treatment of laundry and tannery effluents by heterogeneous photocatalysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisLondrinaLima, Ana Maria Ferrarihttp://lattes.cnpq.br/1004365765417771Ueda, Ana Cláudiahttp://lattes.cnpq.br/4184744814937013Lima, Ana Maria FerrariSouza, Renata Padilha deRibeiro, Valquíria Aparecida dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/2041752106486202Germiniano, Talitha Oliveirareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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