REVISTA AIDIS. Key Words: textile industry, AOP, mineralization, dye Remazol Red RB 133%, COD.

Documentos relacionados
Categoria Trabalho Acadêmico\Resumo Expandido. REMOÇÃO DA DQO DA VINHAÇA UTILIZANDO H 2 O 2 /UV EM DIFERENTES VALORES DE ph

ESTUDO DO EFEITO DOS ÂNIONS NA DEGRADAÇÃO DO CORANTE REMAZOL VERMELHO RB 133% POR H 2 O 2 /UV

II-292 DEGRADAÇÃO DO CORANTE TÊXTIL LUMACRON SE UTILIZANDO H 2 O 2 /UV

Oxidativa avançada do azo corante Acid Red 66 usando processos Fenton (H 2 O 2 /Fe 2+ ) e Foto-Fenton (UV/H 2 O 2 /Fe 2+ )

APLICAÇÃO DE LUZ UV SOLAR ASSOCIADA COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO NO TRATAMENTO DA VINHAÇA

OTIMIZAÇÃO MULTIVARIADA DO PROCESSO OXIDATIVO FENTON NA REMOÇÃO DE CORANTES AZO E ANTRAQUINÔNICOS

Construção de reatores de fotodegradação em batelada para atividades práticas envolvendo Química e Matemática

II-142 DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DE CORANTES SINTÉTICOS: ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DE PARÂMETROS OPERACIONAIS

UTILIZAÇÃO DA REAÇÃO FOTO-FENTON PARA REMEDIAÇÃO DE EFLUENTE FENÓLICO EM REATOR PARABÓLICO

Processos Oxidativos Avançados (POA s)

Degradação de fenol em águas por processo oxidativo avançado utilizando ferro metálico e peróxido de hidrogênio

II-311 DESTRUIÇÃO DE AZO-CORANTES COMERCIAIS EM EFLUENTES TÊXTEIS POR PROCESSO FOTOCATALÍTICO

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA CARLA CRISTINA ALMEIDA LOURES

Mariana de Faria Gardingo. Tratamento de águas e efluentes contento surfactantes através do sistema peróxido de hidrogênio / hipoclorito

REMOÇÃO DE ÁCIDOS HÚMICOS NA ETAPA DE PRÉ-OXIDAÇÃO DO TRATAMENTO DE ÁGUA PARA O CONSUMO HUMANO COM O USO DOS PROCESSOS FENTON E FOTO-FENTON

INFLUÊNCIA DA DOSAGEM DE H 2 O 2 NA LEI DE VELOCIDADE DE REAÇÃO DO FOTO-FENTON NA DEGRADAÇÃO DO ÍNDIGO BLUE

1 Escola de Engenharia de Lorena - USP

II-220 OXIDAÇÃO POR VIA ÚMIDA ATIVADA UV/H 2 O 2 PARA DEGRADAÇÃO DA COR DE EFLUENTES TÊXTEIS

APLICAÇÃO DO PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO ELETROQUÍMICO PARA OXIDAÇÃO E DEGRADAÇÃO DE CORANTES PRESENTES EM EFLUENTE TÊXTIL SIMULADO

4. Resultados e Discussão

DEGRADAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA DA VINHAÇA UTILIZANDO H 2 O 2 /UV. Vitor Amigo Vive 1. Maria Cristina Rizk 2

4 Materiais e métodos

II-069 TRATAMENTO DAS ÁGUAS ÁCIDAS DE REFINARIA DE PETRÓLEO PELOS PROCESSOS FENTON E FOTO-FENTON COMBINADOS

TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS CONTENDO METAIS PESADOS

CONFECÇÃO DO CATALISADOR DE TiO 2 SUPORTADO EM BASTÃO DE VIDRO

DEGRADAÇÃO DE POLUENTES USANDO O PROCESSO FENTON E ENRGIA SOLAR EM UM REATOR TUBULAR

22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental II-323 REMOÇÃO DE COR E DUREZA DE EFLUENTE TÊXTIL ATRAVÉS DO PROCESSO FENTON

EFEITO DA TEMPERATURA DE GASEIFICAÇÃO DE BIOMASSA NA ADSORÇÃO DE CORANTE REATIVO

PHOTOCHEMICAL DEGRADATION UV/ H 2 O 2 OF REACTIVE TEXTILE DYE

Tratamento de Efluentes da Indústria de Processamento de Alimentos Via Processo Foto-Fenton Artificial

Titulo do Trabalho APLICAÇÃO DO COAGULANTE TANINO NO TRATAMENTO DA VINHAÇA EM ph NEUTRO

Tratamento de Efluente Têxtil Sintético Via Processos Fenton e Foto-Fenton Artificial e Solar

METODOLOGIA EXPERIMENTAL

Palavras chave: Efluente industrial, Azul de metileno, POA, Foto-fenton.

Degradação do corante azul de metileno pelo processo de fotólise em um reator tubular de fluxo contínuo utilizando radiação artificial

APLICAÇÃO DO PROCESSO DE FOTOCÁTALISE SOLAR HOMOGÊNEA (UV/H2O2) NA DEGRADAÇÃO DO CORANTE AZUL DE METILENO

4. Reagentes e Metodologia Analítica

AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DO PROCESSO DE FOTO-FENTON NA DEGRADAÇAO DE EFLUENTE TÊXTIL

TRATAMENTO DO EFLUENTE GERADO NA PRODUÇÃO DE BIODIESEL UTILIZANDO OS PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS FOTO- FENTON- EM LUZ ARTIFICIAL

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE TiO 2 NA FOTODEGRADAÇÃO DE SOLUÇÃO DE LIGNINA

ASSOCIAÇÃO DE TÉCNICAS DE OXIDAÇÃO AVANÇADA VISANDO A DEGRADAÇÃO DE FENÓIS E ABATIMENTO DE DQO EM EFLUENTES INDUSTRIAIS

ESTUDO DE FATORES QUE MODIFICAM A CONSTANTE DA CINÉTICA DE REAÇÃO NO PROCESSO FOTO-FENTON

APLICAÇÃO DO COAGULANTE QUITOSANA NO TRATAMENTO DE CHORUME

O estudo de oxidação da amônia foi realizado usando-se solução sintética de 100mg/L de NH 3 obtida a partir de uma solução de NH 4 OH, PA, 33%.

ANÁLISE DOS PROCESSOS FENTON E FOTO-FENTON NO TRATAMENTO DO EFLUENTE DO ATERRO SANITÁRIO DE CACHOEIRA PAULISTA EM RELAÇÃO AO TOC E DQO

Processos Oxidativos Avançados

II DESCOLORIZAÇÃO DE EFLUENTE DE INDÚSTRIA TÊXTIL UTILIZANDO COAGULANTE NATURAL (MORINGA OLEIFERA E QUITOSANA)

VI ESTUDO COMPARATIVO DE PROCESSOS FENTON E FOTO-FENTON UTILIZANDO LUZ VISÍVEL E ULTRAVIOLETA PRÓXIMA NA DEGRADAÇÃO DE CORANTES REATIVOS.

Tratamento de efluentes têxteis por fotocatálise heterogênea

ICTR 2004 CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Costão do Santinho Florianópolis Santa Catarina

Estudo da Aplicação do Processo Oxidativo Avançado Foto-Fenton no Tratamento de Efluentes de Tingimento da Pele de Peixe

Sistemas Homogêneos de Processos Oxidativos Avançados

III ESTUDO DO STRIPPING DE AMÔNIA EM LÍQUIDO PERCOLADO

TRATAMENTO DE EFLUENTE HOSPITALAR POR MÉTODOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

VI-024 ESTUDO DA AÇÃO DO FENTON NO TRATAMENTO DE RESÍDUOS CONTENDO FORMOL

ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DO COAGULANTE TANINO NA REMOÇÃO DA COR, TURBIDEZ e DQO DO EFLUENTE TEXTIL DE UMA LAVANDERIA INDUSTRIAL.

XII SIMPÓSIO DE RECURSOS HIDRÍCOS DO NORDESTE

APLICAÇÃO DA FOTOCATÁLISE SOLAR HETEROGÊNEA EM EFLUENTE ORIUNDO DE INDÚSTRIAS TÊXTEIS

DEGRADAÇÃO DE FENOL POR PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

TRATAMENTO DO EFLUENTE DA PRODUÇÃO DO ETANOL VIA PROCESSO DE OXIDAÇÃO AVANÇADA

Lactuca sativa BIOINDICADORA NA EFICIÊNCIA DO PROCESSO FENTON EM AMOSTRAS CONTENDO BENZENO

UTILIZAÇÃO DE PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO (FOTO- FENTON) NO TRATAMENTO DE EFLUENTE À BASE DE GASOLINA COMERCIAL

Degradação do Fármaco Cloridrato de Tetraciclina utilizando o processo Fenton.

DEGRADAÇÃO DE NAFTALENO VIA PROCESSO AVANÇADO FENTON

TRATAMENTO DA VINHAÇA: EFEITOS NA REDUÇÃO DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS. Vitor Amigo Vive 1, Maria Cristina Rizk 2

CORANTE REATIVO VERMELHO REMAZOL RGB EM CARVÃO ATIVADO COMERCIAL E LODO GASEIFICADO PROVENIENTE DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTE TÊXTIL

POAs Processos Oxidativos Avançados

APLICAÇÃO DA FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA NO TRATAMENTO DE AFLATOXINA PROVENIENTE DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIOS

XX Encontro Anual de Iniciação Científica EAIC X Encontro de Pesquisa - EPUEPG

APLICAÇÃO DE LUZ UV SOLAR ASSOCIADA COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO NO TRATAMENTO DA VINHAÇA

Tratamento de efluente têxil sintético utilizando o processo foto-fenton (Fe 2+ /H 2 O 2 /UV) com irradiação solar

DEGRADAÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS: AVALIAÇÃO DE CATALISADORES TiO 2 /NaY PREPARADOS POR IMPREGNAÇÃO DE MICROPARTÍCULAS DE TiO 2 DISPERSAS

ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DO COAGULANTE POLICLORETO DE ALUMÍNIO (PAC) NA REMOÇÃO DA COR, TURBIDEZ E DQO DE EFLUENTE DE LAVANDERIA TEXTIL.

RESÍDUOS SÓLIDOS REMOÇÃO DE COR DE LIXIVIADO DE ATERRO SANITÁRIO ATRAVÉS DO PROCESSO UV/H 2 O 2.

POA (Processos Oxidativos Avançados)

APLICAÇÃO DA FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA NO TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LAVAGEM DO BIODIESEL RESUMO

Fe 3+ (aq) + H 2 O + hv Fe 2+ (aq) HO H + Reação 2

PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 4.1Comprimento de onda do corante Telon Violet

APLICAÇÃO DA FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA NA DEGRADAÇÃO DE FÁRMACOS

AVALIAÇÃO DE REATOR FOTO-FENTON UTILIZADO NA DEGRADAÇÃO DE POLUENTES

Avaliação da Etapa de Tratamento Físico-Químico da Água do Mar com Vistas à Dessalinização Para Uso em Usinas Termoelétricas

REMOÇÃO DE COR UTILIZANDO ENZIMA HORSERADISH PEROXIDASE E PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO

ESTUDO DA VIABILIDADE DE USO DO LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA COMO ADSORVENTE ALTERNATIVO

TRATAMENTO DE LIXIVIADO DE ATERROS SANITÁRIOS URBANOS UTILIZANDO OS PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS COMBINADOS A COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO

AVALIAÇÃO DO AZUL DE BROMOTIMOL COMO POLUENTE PERSISTENTE EM MEIO AQUOSO SOB FOTÓLISE ULTRAVIOLETA

II DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA ALTERNATIVA À INCINERAÇÃO NO TRATAMENTO DE MEDICAMENTOS VENCIDOS

PROCESSO OXIDATIVO FENTON APLICADO NO TRATAMENTO DE EFLUENTE DE CURTUME

APLICAÇÃO DO PROCESSO FOTO-FENTON NA DEGRADAÇÃO DO CORANTE REACTIVE BLACK 5

ESTUDOS DE DESCOLORAÇÃO OXIDATIVA DO AZO CORANTE ACID RED 27 EM MEIO AQUOSO USANDO PROCESSO UV/H 2 O 2

ESTUDO DA REMOÇÃO DE CORANTES REATIVOS PELO PROCESSO DE ADSORÇÃO USANDO ARGILA CHOCOBOFE IN NATURA

22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina

II-194 APLICAÇÃO DE PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO (H2O2/UV) NO EFLUENTE DA ETE JESUS NETO (SABESP) PARA FINS DE REUSO

UTILIZAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POAs) NO TRATAMENTO DE LÍQUIDOS PERCOLADOS PROVENIENTES DO ATERRO SANITÁRIO DE UBERLÂNDIA-MG/BRASIL

Utilização de lama vermelha tratada com peróxido de BLUE 19

TRATAMENTO DE EFLUENTE DE ABATEDOURO AVÍCOLA PELO USO DO PROCESSO FOTO-FENTON Poultry slaughterhouse effluent treatment by the photo-fenton process

Pestana, P.M.¹, Machado, C.C.C.¹, Lang, R.G¹., Santos, A.R. 1, Roseno, K.T. de C. 1, 2

II AVALIAÇÃO DA REMOÇÃO DO FÁRMACO TETRACICLINA EM MEIO AQUOSO POR PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO HOMOGÊNEO SOLAR (UV/H2O2)

ESTUDO DA DEGRADAÇÃO DE CORANTE TÊXTIL UTILIZANDO UV/H 2

Transcrição:

REVISTA AIDIS de Ingeniería y Ciencias Ambientales: Investigación, desarrollo y práctica. DEGRADAÇÃO DO CORANTE REMAZOL VERMELHO RB POR H 2 O 2 /UV DEGRADATION OF DYE RED REMAZOL RB BY UV/H 2O 2 *Jefferson Pereira Ribeiro 1 Juliene Tomé de Oliveira 1 André Gadelha de Oliveira 1 Eliezer Fares Abdala Neto 1 André Bezerra dos Santos 1 Ronaldo Ferreira do Nascimento 1 Recibido el 14 de septiembre de 2013; Aceptado el 1 de diciembre de 2013 Abstract Many industrial activities, including the textile industry, use a large volume of water in the process and produce a huge amount of wastewater. Chemical oxidation, including the Advanced Oxidation Processes (AOP), is one of the alternative technologies for the treatment of dye containing effluents. AOP is based on the generation of highly oxidizing hydroxyl radicals (. OH) which can decompose quickly and non-selectively the compounds, leading to their partial or complete mineralization. The paper aimed to study UV/H 2O 2 AOP for the degradation of the dye Remazol Red RB 133%, and the evaluation of experimental conditions such as hydrogen peroxide concentration, ph and potency of UV lamp on the process kinetics. It was observed that at 240 minutes irradiation time, all color was removed by using a dosage of 1% H 2O 2 and the COD removal was 78.4%. The ph 3, 6 and 8 did not influence the color removal, however at ph 10 a difference was found. COD removals at ph 3, 6 and 8 were higher which suggest a dye mineralization increase with the ph. However, COD removal at ph 10 did not show the same trend. The potency of UV lamp plays a role in the process in which 210 W was the best potency for color and COD removal. Therefore, AOP UV/H 2O 2 seems to be an interesting option for the treatment of textile effluents. Key Words: textile industry, AOP, mineralization, dye Remazol Red RB 133%, COD. 1 Universidade Federal do Ceará, Brasil *Autor corresponsal: Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Bloco 713, Avenida Humberto Monte S/N, Campus do Pici. Fortaleza-CE. CEP 60451-970, Brasil. Email: jeffersonufc7@gmail.com 76

Resumo Muitas atividades industriais, incluindo a indústria têxtil, utiliza um grande volume de água no processo e produz uma grande quantidade de águas residuais. Oxidação química, incluindo os processos de oxidação avançada (POA), é uma das tecnologias alternativas para o tratamento de efluentes contendo corantes. POA baseia-se na geração de radicais hidroxilas (. OH) altamente oxidantes que pode decompor os compostos rapidamente e não seletivamente, levando a sua mineralização parcial ou completa. O artigo objetiva estudar o POA H 2O 2/UV para a degradação do corante Remazol Vermelho RB 133%, e a avaliação das condições experimentais, tais como a concentração de peróxido de hidrogénio, ph e potência da lâmpada de UV sobre a cinética do processo. Observouse que em 240 minutos de tempo de irradiação, toda a cor foi removida usando uma dosagem de 1% de H 2O 2 e a remoção de DQO foi de 78.4 %. Os ph 3, 6 e 8 não influenciaram a remoção de cor, no entanto em ph 10 foi encontrada diferença. Remoções de DQO em ph 3, 6 e 8 foram maiores, que sugerem um aumento da mineralização do corante com o ph. No entanto, a remoção de DQO em ph 10 não mostrou a mesma tendência. A potência da lâmpada de UV desempenha um papel importante no processo, em que 210 W foi a melhor potência para a remoção de cor e DQO. Portanto, o POA UV/H 2O 2 parece ser uma opção interessante para tratamento de efluentes têxteis. Palavras Chave: indústria têxtil, POA, mineralização, corante Remazol Vermelho RB 133%, DQO. Introdução A contaminação de águas naturais tem sido apontada como um dos maiores problemas da sociedade moderna. Dentro deste contexto, o setor têxtil apresenta especial destaque, pois associado ao baixo aproveitamento dos insumos (corantes, detergentes, engomantes e amaciantes) gera grandes volumes de efluentes têxteis, devido ao uso excessivo de água. (Souza e Zamora, 2005). O lançamento destes efluentes no ecossistema aquático pode diminuir a transparência da água e a penetração da radiação solar e, consequentemente, a atividade fotossintética e a solubilidade dos gases, provocando danos irreversíveis a fauna e flora (Herrmann et al., 2001). Existem hoje vários processos para o tratamento de diferentes tipos de poluentes da indústria têxtil. Dentre estes processos comumente utilizados destacam-se os tratamentos físico-químico e o biológico, os quais como outros processos tecnológicos de tratamento de efluentes apresentam vantagens e desvantagens. As desvantagens desses processos é que demandam bastante tempo e apenas transferem de fase os corantes, gerando outro passivo ambiental (lodo), podendo ainda originar traços de dioxinas e furanos como subprodutos de oxidação incompleta (Schrank, 2000; Nogueira e Jardim, 1998). Devido a estas limitações o desenvolvimento de tecnologias mais efetivas e limpas vem sendo incentivadas para o tratamento de efluentes oriundos de indústrias têxteis. Um método alternativo bastante eficaz e versátil utilizado no tratamento de efluentes têxteis são os Processos Oxidativos Avançados (POAs) (Araújo et al, 2006). Os POAs são 77

tecnologias extremamente eficientes para a destruição de compostos orgânicos de difícil degradação e são baseados na geração de radicais hidroxila como agente oxidante que podem decompor compostos de maneira rápida e não seletiva conduzindo a mineralização parcial ou completa dos contaminantes. Os principais métodos utilizados são tratamentos combinados, tais como: Fe/H2O2, O3/UV, O3/H2O2, O3/TiO2, O3/UV/H2O2, O3/Mn +2, O3/ultrassom, H2O2/UV (Almeida et al., 2004; Araújo et al., 2006). Neste trabalho estudouse o emprego do tratamento combinado H2O2/UV na remoção de cor de efluente sintético contendo o corante Remazol Vermelho RB. Materiais e métodos Reagentes O corante Remazol Vermelho RB 133% foi fornecido pela empresa DyStar e foi usado para os ensaios de degradação, peróxido de hidrogênio (30% m/m) (SYNTH), hidróxido de sódio (NaOH) (VETEC), ácido sulfúrico (H2SO4) (SYNTH). Todas as soluções foram preparadas com água deionizada (Sistema milli-q). O corante Remazol Vermelho RB 133%, pertencente ao grupo dos corantes reativos, possui como grupo cromóforo uma ligação azo ( N=N-) e como reativo o sulfatoetilsulfonila (linha Remazol). Reator de fluxo contínuo com 710 ml de volume útil O estudo de degradação do corante foi realizado em uma câmara de irradiação (95 cm de comprimento e 2.8 cm de diâmetro interno) constituída por um tubo de quartzo, com fonte de irradiação ultravioleta (UV) obtida por uma lâmpada de baixa pressão de vapor de mercúrio de 30 watts (PHILLIPS) (Figura 1). Os experimentos foram realizados com um volume total de 2 litros de solução contendo o corante em estudo. Todos os experimentos foram realizados em uma vazão de 25 ml/min e o TDH foi de 28.4 minutos. Nesse reator foram realizados os estudos de dosagem do peróxido de hidrogênio e ajuste de ph. Todos os experimentos foram feitos em duplicata. Efeito da Dosagem do Peróxido de Hidrogênio Este estudo verificou o efeito da dosagem do peróxido de hidrogênio na degradação do corante usando três concentrações diferentes: 0.5; 1.0 e 2.0% (v/v). A concentração do corante utilizada foi de 1g/L. O tempo de degradação foi de 250 minutos e ph inicial de 10. As análises de H2O2 residual, ph, condutividade, cor verdadeira e DQO foram analisadas a cada 60 minutos de experimento. Para os demais estudos foram realizadas as mesmas análises. 78

Efeito do Ajuste do ph Esse estudo visa verificar a real influência de cada valor de ph na degradação do corante. Diante disso foram realizados experimentos com quatro valores de ph: 3, 6, 8 e 10 com adição de NaOH para a correção de ph em intervalos de 30 minutos. A concentração do corante utilizada foi de 1g/L. Para esse estudo foi usado um tempo de degradação de 250 minutos. Reator de Fluxo Contínuo com 520 ml de Volume Útil Esse reator possui uma câmara de irradiação de 1.20 m de comprimento e 2.8 cm de diâmetro interno constituída de um tubo de quartzo, com fonte de irradiação ultravioleta (UV) obtida por 7 lâmpadas germicida de baixa pressão de vapor de mercúrio de 30 watts (Phillips)(Figura 1).Todos os experimentos foram realizados com um volume total de 10 litros da solução contendo o corante. Nesse reator foi realizado o estudo de intensidade de radiação UV. Os experimentos foram realizados em duplicata. Efeito da Intensidade de Radiação UV Esse estudo foi realizado para verificar a influência da intensidade de radiação UV na degradação do corante com 60 W, 120 W e 210 W. A concentração do corante utilizada foi de 1g/L. Para essa etapa foi utilizada um volume correspondente a uma concentração de 1% com radiação UV e correção do ph para valores próximos de 8 a cada 30 minutos de experimento. O tempo de degradação foi de 480 minutos. Saída Vista Superior Entrada Vista Superior Tubo de quartzo Lâmpada UV Tubo de aço Lâmpada UV Tubo de quartzo Lâmpada UV (A) Entrada Fluxo Fluxo (B) Saída Figura 1. Esquema geral dos reatores fotoquímicos usados nos processos de oxidação avançada UV/H 2O 2. Reator com 710 ml de volume útil (A) e Reator com 520 ml de volume útil (B) 79

Análises Físico-Químicas A caracterização do corante foi realizada através das análises de cor verdadeira, peróxido residual, ph, condutividade elétrica e DQO. O ph foi determinado através de um medidor de ph digital microprocessado TECNAL (modelo TEC-5). A concentração do peróxido de hidrogênio (H2O2) foi determinada pelo método de titulação volumétrica permanganimetria. A condutividade foi medida por um condutivímetro THERMO SCIENTIFIC (modelo Orion 5 Star). As análises de cor verdadeira, condutividade e DQO foram realizadas no LABOSAN. A cor era analisada e determinada em um espectrofotômetro (Thermo - Nicolet Evolution 100). Para o corante sintético, era realizada uma varredura a cada 60 minutos de experimento. As amostras eram previamente diluídas (1:5) em água Milli-Q e, então, eram centrifugadas por 2 minutos a 13000rpm (Eppendorf - Mini Spin). A eficiência de descoloração foi estimada a partir das absorbâncias medidas segundo a Equação 1: Eficiência (%) = (1- Af / Ao) x 100 Equação (1) Com base nos dados referentes à cor, aplicou-se o modelo de pseudo-primeira ordem utilizando a equação do modelo não- linear (Equação 2): (Af /A0) = e -k.t Equação (2) Onde k é uma constante (min -1 ), t é o tempo de tratamento (minutos) e A 0 e A f são as absorbâncias iniciais e finais de DQO (mg/l). A DQO foi determinada fotometricamente (Thermo - Nicolet Evolution 100), pelo método de refluxo fechado de acordo com Standard Methods (APHA, 2005). A concentração residual de peróxido de hidrogênio (H2O2) interfere na medida de DQO ao consumir K2Cr2O7 (Equação 3) (Talinli e Anderson, 1992). Cr2O7 2- + 3H2O2 + 8H + 2Cr 3+ + 3O2 + 7H2O Equação (3) Esta interferência foi corrigida conhecendo-se a DQO de uma solução de peróxido de hidrogênio. Foram realizadas medidas de DQO em soluções de peróxido de hidrogênio de concentração 1g/L e, conhecendo-se então a concentração de peróxido de hidrogênio residual, as correções eram realizadas. Lin e Lo (1997) encontraram em seu trabalho que 1 g/l de peróxido de hidrogênio corresponde a 270 mg/l de DQO. 80

Resultados e Discussões Reator de Fluxo Contínuo com 710 ml de Volume Útil Efeito da Dosagem do Peróxido de Hidrogênio O efeito da dosagem do oxidante (H2O2) foi realizado no sistema H2O2/UV. Podemos observar que pelas eficiências de remoção de cor do tratamento H2O2/UV (Figura 2), o aumento na concentração do peróxido de hidrogênio de 0.5% para 1% proporcionou um incremento na descoloração do corante. Entretanto, quando se usa uma concentração de 2% de peróxido de hidrogênio há uma diminuição na eficiência do processo frente à concentração de 1%. Os resultados referentes às taxas de descoloração comprovaram que o tratamento 1% H2O2/UV proporcionou uma taxa de descoloração superior aos outros sistemas mencionados (k = 0.0079 min -1 ). Resultados similares foram observados por Chang et al. (2010) e Ghodbane et al. (2010). Figura 2. Eficiência de Remoção de Cor (A) e de DQO (B) Referente ao Efeito da Dosagem do Peróxido de Hidrogênio. Condições Experimentais: 25 C e ph inicial 10 Na Tabela 1 são mostrados os resultados da variação dos parâmetros físico-químicos para cada dosagem estudada. Os resultados de condutividade mostram em geral um aumento nos valores para todos os tratamentos realizados, que se deve provavelmente tanto pela adição de peróxido de hidrogênio no início do experimento quanto pela formação de íons em solução no decorrer do tratamento resultante do processo de degradação do corante. As análises de ph mostram uma diminuição nos valores para todos os tratamentos realizados, devido provavelmente a formação de substâncias ácidas oriundas do processo de degradação provocado pelos radicais hidroxila (Elmorsi et al., 2010; Neyens e Baeyens, 2003). Os resultados de peróxido residual mostram uma diminuição gradual nos valores em todos os tratamentos, provavelmente devido à formação de radicais hidroxila no processo resultante da clivagem do peróxido de hidrogênio. 81

Tabela 1. Parâmetros Físico-Químicos monitorados no Estudo da Dosagem de Peróxido de Hidrogênio. Condições Experimentais: 25 C e ph inicial 10 Condutividade Tratamento Tempo (min) ph (µs/cm) H 2O 2 residual (%) 0.5%H 2O 2/UV 0-240 10.00-3.46 811.00-1385.50 0.50-0.30 1 %H 2O 2/UV 0-240 10.00-6.59 811.00-1620.50 1.00-0.31 2 %H 2O 2/UV 0-240 10.00-7.82 811.00-2011.00 2.00-1.04 Os valores percentuais de remoção de DQO mostram uma variação de 29.78% a 78.81% (Figura 2), onde o tratamento 1%H2O2/UV foi o mais eficiente, apresentando uma redução de 78.81% de DQO, isso devido provavelmente a uma maior formação de radicais hidroxila no processo. Entretanto, com o acréscimo na concentração de 1%H2O2 para 2%H2O2 houve uma perda na eficiência do tratamento. Diante deste resultado adotou-se o tratamento 1%H2O2/UV para os demais estudos. É bem conhecido que a utilização de lâmpadas de baixa pressão de vapor de mercúrio e baixas concentrações de peróxido torna a absorção de UV insignificante e a geração de radicais hidroxila é prejudicada (Kowalska et al., 2004). A literatura reporta que o aumento da dosagem do peróxido de hidrogênio aumenta a produção de radicais hidroxilas (OH. ), todavia, o peróxido de hidrogênio em excesso no meio reacional pode interferir negativamente no processo, pois o mesmo sequestra os radicais hidroxila (Equação 4) formando água e radical hidroperoxil (HO2. ), desencadeando outras reações que prejudicam o processo de degradação (equações 4-8) (Ju et al., 2009; Ribeiro et al. 2010). H2O2 +. OH H2O + HO2 Equação (4) H2O2 +. OH H2O + HO2 Equação (4) HO2. +. OH H2O + O2 Equação (5) HO2. + HO2. H2O2 + O2 Equação (6) HO2. + H2O2. OH + O2 + H2O Equação (7) OH +. OH H2O2 Equação (8) 82

Efeito do ajuste do ph O estudo do efeito do ajuste de ph foi realizado com o intuito de avaliar a real influência de cada ph na degradação do corante em estudo, haja vista que o processo de degradação produz substâncias ácidas que diminuem o ph da solução. Os resultados das eficiências de remoção de cor da Figura 3 mostram que não houve diferença para os ph 3, 6 e 8. Entretanto, os resultados do processo de descoloração no ph 10 mostram que a espécie química HO2 - provavelmente influenciou no processo, pois nesse ph possivelmente houve a formação desse ânion numa concentração elevada o que contribuiu para uma redução na eficiência do processo, já que o mesmo tem um coeficiente de absortividade molar maior que o peróxido de hidrogênio diminuindo a formação dos radicais. OH. Os resultados referentes às taxas de descoloração se correlacionam com as eficiências de remoção de cor, pois realmente para o ph 10 obteve-se um menor valor de K (0.0053 min -1 ) comparados com os demais phs estudados que apresentaram um valor de 0.0079 min -1. Chang et al. (2010) observaram este mesmo efeito em seus estudos. Figura 3. Percentual de remoção de Cor (A) e DQO (B) referente ao estudo com ajuste de ph. Condições experimentais: 1%H 2O 2/UV e temperatura de 25ºC Os resultados de peróxido residual mostram que o aumento no ph provocou uma diminuição na concentração de peróxido de hidrogênio, devido ao processo de produção de radicais hidroxila e da maior decomposição do mesmo em ph elevados (Tabela 2). Os resultados de condutividade mostram que houve um aumento nos valores entre os ph estudados, o qual está relacionado provavelmente com o processo de degradação do corante que aumentou a concentração de íons em solução e da adição de NaOH que foi usado para o ajuste do ph. 83

Tabela 2. Parâmetros Físico-Químicos monitorados no Estudo com Ajuste de ph. Condições Experimentais: 1%H 2O 2/UV e temperatura de 25ºC ph Tempo (min) Condutividade (µs/cm) H 2O 2 residual (%) 3.0 0-240 1067.00-1474.10 1.00-0.43 6.0 0-240 718.00-1532.30 1.00-0.37 8.0 0-240 761.20-1478.50 1.00-0.29 10.0 0-240 811.00-2435.30 1.00-0.24 Os resultados de DQO indicam que houve um aumento na eficiência do processo de degradação do corante com o ajuste do ph. Entretanto para o estudo com ph 10 foi observado que houve uma diminuição na eficiência do processo de degradação, devido provavelmente a presença do ânion perhidroxila (HO2 - ). O processo de degradação foi mais efetivo em ph 8, onde o tratamento apresentou um percentual de redução de 81.9%, evidenciando que o ajuste do ph é uma alternativa para melhorar a eficiência do processo (Figura 3). Reator de Fluxo Contínuo com 520 ml de Volume Útil Efeito da Potência de Radiação UV O estudo do efeito da potência de radiação UV foi realizado com intuito de avaliar a influência da mesma na degradação do corante. As otimizações realizadas nos experimentos anteriores foram utilizadas nesse estudo como: concentração de H2O2 e correção para ph em torno de 8. Os resultados apresentados na Figura 4 indicam que o aumento na potência de radiação UV melhora a eficiência do processo de descoloração. Essa eficiência pode está relacionada provavelmente com uma maior formação de radicais hidroxila que agem na quebra das ligações dos grupos cromóforos presentes nos corantes. Os dados referentes às taxas de descoloração evidenciam que a potência de 210 W foi mais eficiente, pois a mesma apresentou um valor de K (0.0070 min -1 ) maior que as demais potências estudadas que obtiveram 0.0019 min -1 e 0.0036 min -1 para 60 W e 120 W de potência, respectivamente. Os resultados dos parâmetros físico-químicos são apresentados na Tabela 3. Os resultados de condutividade mostram um aumento gradual para os tratamentos com diferentes intensidades de radiação UV. Esse aumento se dá provavelmente devido a degradação do corante que liberou íons para a solução, proporcionando o aumento da condutividade. Os resultados revelam que o aumento na intensidade de radiação UV diminui o percentual de peróxido residual final no tratamento. Essa diminuição ocorre provavelmente devido a maior quantidade de fótons que é emitido pelas lâmpadas o que proporciona uma decomposição mais acelerada do peróxido de hidrogênio que rapidamente gera os radicais hidroxila. 84

Tabela 3. Parâmetros Físico-Químicos monitorados no Estudo de Potência de Radiação UV. Condições Experimentais: correção para ph em torno de 8 e fluxo de 2L/min Intensidade de radiação (W) Tempo (min) ph final Condutividade (µs/cm) H 2O 2 residual (%) 60 0-480 10.00-8.60 690.00-1641.20 0.00-0.54 120 0-480 10.00-9.02 690.00-1783.20 0.00-0.48 210 0-480 10.00-8.19 690.00-1992.10 0.00-0.16 Os resultados apresentados na Figura 4 revelam que o aumento na potência de radiação UV do reator, proporcionou um aumento na eficiência de remoção de DQO. O tratamento utilizando uma potência de 210 W apresentou uma eficiência de 51.08%. Chang et al. (2010) e Shu et al. (2006) observaram em seus experimentos que o aumento na intensidade de radiação UV acarreta num aumento na eficiência do processo de remoção de DQO. Figura 4. Eficiência de Remoção de Cor (A) e DQO (B) Referente ao Estudo do Efeito da Potência de Radiação UV. Condições Experimentais: correção para ph em torno de 8 e fluxo de 2L/min Conclusões Conclui-se que no estudo de dosagem do peróxido de hidrogênio, o tratamento 1%H2O2/UV propiciou uma maior degradação do corante, entretanto um aumento da concentração para 2%H2O2/UV acarretou uma diminuição na eficiência do tratamento. A descoloração do corante apresentou um comportamento semelhante para os valores de ph 3, 6 e 8, em contrapartida para o ph 10 houve uma diminuição na eficiência de descoloração. Para o parâmetro de DQO houve uma maior degradação do corante em ph 8. No estudo de potência de radiação UV observou-se que 210 W proporciona uma maior descoloração e degradação do corante em estudo comparado as outras potências estudadas. Portanto, o sistema POA H2O2/UV parece ser uma opção interessante para efluentes têxteis e os parâmetros mais importantes para a cor e remoções de DQO são tempo de irradiação e concentração de peróxido de hidrogênio. 85

Referências Bibliográficas Almeida, E., Assalin, M.R., Rosa, M. A. (2004) Tratamento de efluentes industriais por processos oxidativos na presença de ozônio, Química Nova, 27(5), 818-824. Araújo, F. V. F., Yokoyama, L. (2006) Remoção de cor em soluções de corantes reativos por oxidação com H 2O 2/UV, Química Nova, 29(1), 11-14. APHA. AWWA, WPCF. (2005) Standard Methods for the Examination of Water and wastewater. 21th edition, Washington, USA. Chang M-W., Chung C-C., Chern J-M., Chen T-S. (2010) Dye decomposition kinetics by UV/H 2O 2: Initial rate analysis by effective kinetic modeling methodology, Chemical Engineering Science, 65(1), 135-140. Elmorsi T.M., Riyad Y.M., Mohamed Z.H., Bary H.M.H.A.E. (2010) Decolorization of Mordant red 73 azo dye in water using UV/H 2O 2 and photo-fenton treatment, Journal Hazardous Materials, 174 (1 3), 352-358. Ghodbane H., Hamdaoui O. (2010) Decolorization of antraquinonic dye, C.I. Acid Blue 25, in aqueous solution by direct UV irradiation, UV/H 2O 2 and UV/Fe (II) processes, Chemical Engineering Journal, 160(1), 226-231. Herrmann J.M., Vautier M., Guillard C. (2001) Photocatalytic degradation of dyes in water: case study of indigo and of indigo carmine, Journal of Catalysis, 201(1), 46-59. Ju, Y., Yang, S., Ding, Y., Sun, C., Gu, C.; He, Z.; Qin, C.; He, H.; Xu, B. (2009) Microwave-enhanced H 2O 2-based process for treating aqueous malachite green solutions: intermediates and degradation mechanism, Journal of Hazardous Materials, 171, 123-132. Kowalska E., Janczarek M., Hupka J., Grynkiewicz M. (2004) H 2O 2/UV enhanced degradation of pesticides in wastewater, Water Science and Technology, 49(4), 261-266. Lin, S.H., Lo, C.C. (1997) Fenton process for treatment desizing wastewater, Water Research, 31(8), 2050-2056. Nogueira, R.F.P., Jardim, W.F. (1998) A fotocatálise heterogênea e sua aplicação ambiental, Química Nova, 21, 69-72. Neyens, E., Baeyens, J. (2003) A review of classic Fenton s peroxidation as an advanced oxidation technique, Journal of Hazardous Materials, B98, 33-50. Ribeiro, J.P., Araújo, D.S., Sousa, F.W., Filho, N.S.M., Correia, L.M., Nascimento, R.F. (2010) Uso do processo H 2O 2/UV- Adsorção no tratamento de efluente têxtil, Revista DAE, 183, 4-8. Souza C.R.L., Zamora P.P. (2005) Degradação de corantes reativos pelo sistema ferro metálico/h 2O 2, Química Nova, 28(2), 226-228. Shu H-Y., Hsieh W-P., (2006) Treatment of dye manufacturing plant effluent using an annular UV/H 2O 2 reactor with multi-uv lamp, Separation and Purification Technology, 51(3), 379 386. Schrank, S. G. Tratamento anaeróbio de águas residuárias da indústria têxtil. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química). Curso de Pós-Graduação em Engenharia Química, UFSC, Florianópolis, 2000. Talinli I., Anderson G.K. (1992) Interference of hydrogen peroxide on the standard COD test, Water Research, 26(1), 107-110. 86