Modelagem empírica do perfil de concentração em um reator eletroquímico para tratamento de efluente têxtil

• Autor(a) principal: Reghini, Edilaine Cardoso Dantas
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• 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/1/12611
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Corantes; Resíduos industriais; Impacto ambiental; Colorings matter; Factory and trade waste; Environmental impact statements

Juntamente com o progressivo desenvolvimento industrial, ocorreu o aumento da geração de efluentes, que acarretou no progresso da contaminação de cursos hídricos por efluentes tratados de forma ineficiente. O setor têxtil representa parcela de destaque econômico e também na geração de grandes volumes de efluentes, sendo estes de difícil tratabilidade devido a grande variabilidade de suas características físico-químicas. Pesquisas direcionadas ao desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias empregadas no tratamento de efluente têxtil são crescentes, destacando-se o emprego de reatores eletroquímicos. Visando a melhoria da eficiência e viabilidade econômica do tratamento eletroquímico, o uso de planejamentos experimentais, como o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) vem ganhando espaço. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi a obtenção da modelagem empírica do perfil de concentração de um reator eletroquímico para tratamento de efluente têxtil, analisando a relação entre a remoção de corante 5G (Rc), o tempo de retenção hidráulica (TRH) e a densidade de corrente elétrica aplicada (J). Analogamente se analisou a validação dos modelos obtidos, bem como o erro associado a tais, através do uso de ferramentas estatísticas. A matriz do delineamento experimental apresentou valores de TRH entre 5 e 20 minutos e densidade de corrente elétrica entre 5 a 15 mA.cm-², sendo realizada a amostragem de 9 pontos distribuídos linearmente, em ordem crescente, a partir da entrada do efluente no módulo de eletrocoagulação. Através da análise estatística dos dados de remoção percentual obteve-se 9 modelos matemáticos, sendo realizado ensaio de validação com TRH de 15,15 minutos e J de 11,78 mA.cm-2, definidos com base nos resultados. Dentre os modelos, três apresentaram correlação linear forte e muito forte (R² superior a 0,8), já os modelos para os pontos de amostragem 1, 3 e 9 obtiveram os menores erros percentuais médios na comparação da remoção percentual de corante prevista pelos modelos e obtidas experimentalmente. Através dos perfis de remoção de corante obtidos teórica (modelos) e experimentalmente (ensaio de validação), foi possível constatar uma estabilidade a partir da metade do comprimento do reator, com altos níveis de remoção. Por fim, os modelos gerados podem ser utilizados como ferramenta importante na projeção de módulos eletroquímicos, uma vez que através deles é possível se planejar os melhores ajustes de densidade de corrente aplicada, bem como se estimar número de pares de eletrodos necessários para se obter uma remoção de corante desejada a uma vazão conhecida, ou ainda se ajustar valores de TRH para a área útil conhecida dos eletrodos utilizados.