Ozonização e oxidação com persulfato de sódio do corante azo reactive black 5: cinética, formação de subprodutos e metodologia de superfície de resposta

• Autor(a) principal: Trevizani, Jéssica Luiza Bueno
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4950
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Oxidação; Degradação ambiental; Ozônio; Agentes oxidantes; Resíduos industriais; Indústria têxtil; Corantes e tingimento - Indústria têxtil; Oxidation; Environmental degradation; Ozone; Oxidizing agents; Factory and trade waste; Textile industry; Dyes and dyeing - Textile industry; Engenharia Civil

O efluente da indústria têxtil é geralmente caracterizado por alto pH, cor intensa e salinidade extremamente alta. Devido às complexas características deste efluente, cada vez mais estudos vêm sendo desenvolvidos para seu tratamento. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de remoção do corante Reactive Black 5 pelos processos de ozonização e oxidação com persulfato de sódio. Para a ozonização foi feito um planejamento fatorial 22 com as variáveis pH (2, 3,5, 7, 10,5 e 12) e vazão de O3 (5, 6,5, 10, 13,5 e 15 L min-1) e para oxidação com persulfato de sódio foi feito um fatorial 23 com as variáveis, pH (2, 4, 7, 10 e 12), temperatura (20, 28, 40, 52 e 60 °C) e concentração de persulfato de sódio (500, 905, 1500, 2095, 2500 mg L-1). O tempo de oxidação de ambos os processos foi de 60 minutos e ao longo do tempo foram analisadas as eficiências de remoção do corante. A produção de ozônio utilizada neste trabalho foi de 1,265 gO3 h-1 correspondente à vazão de ar de 15 L min-1 e transferência máxima de O3 para a solução de 60% em condições alcalinas (pH 12). Pela aplicação do delineamento de composto central rotacional (DCCR) pode-se determinar a condição ótima de pH (11,30) e vazão de O3 (14,31 L min-1) para 6 min de ozonização. Ao final de 60 min, a eficiência de remoção foi acima de 90% nas condições avaliadas. Na oxidação com persulfato de sódio, a eficiência de remoção máxima foi de 100% nos perfis realizados com temperatura superior a 40 oC, e na faixa ótima de pH 7,50, temperatura de 52 °C e concentração do PS de 1731 mg L-1 ao final de 60 minutos de tratamento. A cinética para os dois processos de tratamento resultou em pseudo-primeira ordem com constante cinética para oxidação com persulfato de sódio de k = 0,1798 min-1 e para ozonizaçãode de k = 0,1358 min-1. A concentração de sulfato aumentou ao longo do tempo de tratamento em 298 mg L-1 ao final dos 60 min de tratamento. Não foi verificada presença de metais nas amostras avaliadas, indicando a não influência da resistência na ativação do persulfato de sódio. De acordo com as análises cromatográficas para determinação de subprodutos, foi determinado benzeno etenil-sulfonil como produto intermediário da ozonização e da oxidação com persulfato de sódio e em ambos os tratamentos foi possível observar que o pico deste subproduto diminiu ao longo do tempo. Ao longo deste trabalho pode-se observar que tanto a ozonização quanto a oxidação com persulfato de sódio apresentaram resultados eficientes na oxidação do corante têxtil RB 5.