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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.97.2009.tde-25102012-134959
Documento
Autor
Nome completo
Rodrigo Neder Alvarenga
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2009
Orientador
Banca examinadora
Faria, Luis Fernando Figueiredo (Presidente)
Silva, Messias Borges
Teixeira, Antonio Carlos Silva Costa
Título em português
Tratamento de efluente têxtil através de processos redox e separação com membranas combinados
Palavras-chave em português
Efluente têxtil
Fe0
foto-Fenton
foto-Fenton avançado
Membranas
POA
Resumo em português
O processamento têxtil gera grande quantidade de despejos altamente poluidores, contendo valores elevados de carga orgânica, cor acentuada e compostos químicos tóxicos ao homem e ao meio ambiente. Os efluentes têxteis apresentam uma variação muito grande na sua composição devido aos vários tipos de corantes e produtos químicos utilizados e isto faz o seu tratamento ser um problema complexo. Devido a estas implicações, novas tecnologias têm sido buscadas para a degradação ou imobilização destes compostos em efluentes têxteis dentre os quais a combinação de processos oxidativos avançados, redutivo e separação por membranas. Os processos de separação por membranas têm sido cada vez mais aplicados para separação, purificação e concentração de constituintes industriais, principalmente pelo desenvolvimento e eficiência da técnica e redução de custos com o passar dos anos. O processo redutivo utilizando Fe0 é bastante promissor, em função do custo relativamente baixo do ferro metálico e da sua elevada efetividade na degradação de contaminantes ambientais, sendo que após a oxidação do Fe0 a íons Fe2+ e Fe3+ estes íons podem ser aproveitados em sequência nos Processos Oxidativos Avançados (POAs). Os processos oxidativos avançados são tecnologias extremamente eficientes para destruição de compostos orgânicos de difícil degradação. Podem ser consideradas tecnologias limpas, pois não há a formação de subprodutos sólidos e nem a transferência de fase dos poluentes. Os POAs são baseados na geração de radicais fortemente oxidativos, principalmente o radical hidroxila (HOo), que destroem inúmeros compostos de maneira rápida e pouco seletiva, quando comparado aos processos convencionais, conduzindo a mineralização parcial ou completa dos contaminantes. Com o objetivo de estudar o efeito destes processos na melhoria do efluente têxtil foi utilizado um efluente de uma indústria têxtil de grande porte do interior de São Paulo. Ao ser coletado, este efluente foi caracterizado e submetido à permeação por membranas de microfiltração (0,45 μm). Este tratamento possibilitou a redução de 37,7 % do COT e 40,9 % da Área Espectral (200-800 nm) em comparação com o efluente original. O efluente oriundo do tratamento com membranas foi submetido, através de planejamento de experimentos, aos processos oxidativos avançados do tipo foto-Fenton e foto-Fenton avançado (utilizando Fe0) visando à melhoria para despejo ou reúso deste efluente. Na melhor condição de reação foi possível alcançar uma redução de aproximadamente 73,0 % em COT e 93,0 % em área espectral após uma hora de reação para os dois tipos de POAs. A combinação das tecnologias de membranas e processos oxidativos avançados mostrou-se extremamente positiva quanto à melhoria da deste efluente têxtil, possibilitando a redução em torno de 83,0 % do COT e 95,0 % da área espectral.
Título em inglês
Treatment of textile wastewater by combination of redox and membrane separation processes
Palavras-chave em inglês
Advanced photo-Fenton
AOP
Fe0
photo-Fenton
Textile wastewater
Resumo em inglês
The textile manufacturing generates large amounts of highly polluting sewage containing high levels of organic load, color and chemical compounds toxic to human beings and to the environment. This textile wastewater has a great variation in its composition due to various types of dyes and chemicals used. All these considerations make the textile wastewater treatment a complex problem. Due to these implications, new technologies have been studied for degradation or immobilization of these compounds in textile wastewater among which the combination of advanced oxidative, reductive and separation with membranes processes. The separation processes with membranes have been increasingly applied for separation, purification and concentration of industrial components, mainly development in technology and efficient cost savings over the years. The reductive process using Fe0 is very promising because of the relatively low cost of metallic iron and its high effectiveness in the degradation of environmental contaminants. After the oxidation of Fe0 to Fe2+ and Fe3+ these ions can be used in sequence in the Advanced Oxidative Process (AOPs). The advanced oxidative process technologies are extremely effective for degradation of organic compounds with difficult degradation. It can be considered as a clean technology, because there is no formation of solid subproducts, neither the phase transfer of pollutants. The AOPs are based on the generation of highly oxidative radicals, particularly hydroxyl radical (HOo), which destroys many compounds to a rapid and low selective way compared with conventional process of treatment, leading to partial or complete mineralization of contaminants. A wastewater from a large textile industry in São Paulo was used in order to study the effect of these processes in the improvement of textile wastewater quality. Firstly, the wastewater was characterized and subjected to permeation by microfiltration membrane (0.45 μm). This treatment allowed a reduction of 37.7 % of TOC and 40.9 % of spectral area (200-800 nm) compared to the original wastewater. The wastewater from the treatment with membranes was subjected, through design of experiments, the advanced oxidative processes of the type photo-Fenton and advanced photo-Fenton (using Fe0) aiming to improve the disposal or to reuse of wastewater. In the best experimental condition it was achieved a 73 % in TOC and 93 % in spectral area reduction after one hour of reaction for both types of AOPs. The membrane technologies and advanced oxidative combination process proved to be extremely positive on the textile wastewater quality improvement, resulting in a reduction of around 83 % of TOC and 95 % of spectral area.
 
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EQD09006.pdf (2.82 Mbytes)
Data de Publicação
2012-10-25
 
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