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Pré-tratamento de efluentes têxteis por processos oxidativos avançados visando maior eficiência do tratamento biológico posterior
Pré-tratamento de efluentes têxteis por processos oxidativos avançados visando maior eficiência do tratamento biológico posterior;
Pré-tratamento de efluentes têxteis por processos oxidativos avançados visando maior eficiência do tratamento biológico posterior;
Pré-tratamento de efluentes têxteis por processos oxidativos avançados visando maior eficiência do tratamento biológico posterior
Autor
De Oliveira Pereira, Renata
Honor Mounteer, Ann
Corrêa Medeiros, Raphael
Cunha Lopes, Alessandra
Brito Viana, Demétrius
Latini Gomes, Betânia
Institución
Resumen
Resúmen disponible en inglés y portugués.
Textile industry effluents have low biodegradability (BOD/COD ratio). An alternative to treat these effluents comprises advanced oxidative processes (AOPs) characterized by the use of a strong oxidant, the hydroxyl radical (•OH), to degrade organic matter. Photolysis and heterogeneous photolysis catalyzed by titanium dioxide are two processes that show great potential to treat textile industry effluents. Both processes receive the addition of hydrogen peroxide (H2O2/UV and H2O2/TiO2/UV). The complete treatment by AOPs is very expensive and, therefore, this work intended to assess a pretreatment by AOPs to increase the textile effluent biodegradability and improve its subsequent biological treatment. A preliminary test verified that the average oxidation state (relationship between COD and TOC) was stabilized and that the residual H2O2 was consumed after a two‐hour reaction, being unnecessary to extend the treatment beyond this period. Treatments with 2 mM of H2O2/UV and with only UV had few or no effect on the BOD, COD or biodegradabilility of the textile effluent. Treatments with 5 mM and 10mM of H2O2/UV presented the same trend, with increase of the effluent biodegradability during the first 30 minutes of treatment, but the increase of biodegradability by mg of H2O2 consumed was higher at the dose of 5 mM of H2O2 that at 10 mM of H2O2. COD removal in the treatments with H2O2/TiO2/UV was proportional to the increase of the peroxide dose applied, but the treatment with 5 mM of H2O2 provided an increased biodegradability (0.14 to 0.25), whereas the treatments with 0 e 2 mM of H2O2/TiO2/UV resulted in small BOD increases. Treatments with 5 mM of H2O2 with (H2O2/TiO2/UV) and without (H2O2/UV) titanium dioxide were selected as the best among the AOPs assessed. Both treatments were efficient to remove color from the textile effluent, accomplishing 64 to 66% of color removal during the first 60 minutes of reaction. However, the presence of the catalyst TiO2 did not result in higher effluent biodegradability. Based on these findings, the treatment H2O2/UV with 5 mM of H2O2 and a 30‐minute UV irradiation was considered the best alternative for the effluent studied. Os efluentes da industria têxtil possuem uma baixa biodegradabilidade (razão DBO/DQO). Uma alternativa para tratar estes efluentes são os processos oxidativos avançados (POAs), que são caracterizados pelo uso de um oxidante forte, o radical hidroxila (•OH), para degradar a matéria orgânica. Dois destes processos que demonstram grande potencial para o tratamento de efluentes dessa indústria são a fotólise e a fotocatálise heterogênea catalisado por dióxido de titânio, ambas com adição de peróxido de hidrogênio (H2O2/UV e H2O2/TiO2/UV). O tratamento completo por POAs é muito dispendioso, portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o pré-tratamento por POAs para aumentar a biodegradabilidade do efluente têxtil e potencializar seu tratamento biológico posterior. Num teste preliminar, verificou-se que o estado médio de oxidação (relação entre a DQO e o COT) se estabilizou e o residual de H2O2 se esgotou apos duas horas de reação, não havendo necessidade de estender o tratamento além desse tempo. Tratamentos com 2 mM H2O2/UV e com apenas UV tivereram pouco ou nenhum efeito sobre a DBO, DQO ou biodegradabilidade do efluente têxtil. Os tratamentos com 5mM e 10mM H2O2/UV apresentaram a mesma tendência, com aumento da biodegradabilidade do efluente nos primeiros trinta minutos do tratamento, mas o aumento da biodegradabilidade por mg de H2O2 consumido foi maior para a dose de 5 mM H2O2 do que para a de 10 mM H2O2. Nos tratamentos com H2O2/TiO2/UV a remoção de DQO se mostrou proporcional ao aumento da dose de peróxido aplicada, mas o tratamento com 5 mM H2O2 proporcionou o maior aumento de biodegradabilidade (0,14 a 0,25) enquanto os tratamentos com 0 e 2 mM H2O2/TiO2/UV resultaram em apenas pequenos aumentos da DBO. Os tratamentos com 5mM H2O2, tanto na presença (H2O2/TiO2/UV) como na ausência (H2O2/UV) de dióxido de titânio, foram escolhidos como os melhores entre os POA avaliados. Os dois tratamentos foram eficientes na remoção da cor do efluente têxtil, removendo de 64 a 66% da cor nos primeiros 60 minutos de reação. No entanto, a presença do catalisador TiO2 não resultou em ganho de biodegradabilidade do efluente. Baseado nos resultados obtidos, o tratamento H2O2/UV com 5 mM de H2O2 e 30 minutos de irradiação UV foi considerado o melhor para o efluente avaliado.
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