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Tipo do documento: Dissertação
Title: Utilização do processo foto-Fenton induzido com ferrioxalato no tratamento de efluentes têxteis
Other Titles: Use of photo-Fenton induced with ferrioxalate for textile wastewater treatment
Autor: Souza, Patrícia Simôes Carraro 
Primeiro orientador: Trigueros, Daniela Estelita Goes
Primeiro coorientador: Módenes, Aparecido Nivaldo
Segundo coorientador: Manenti, Diego Ricieri
Primeiro membro da banca: Trigueros, Daniela Estelita Goes
Segundo membro da banca: Borba, Fernando Henrique
Terceiro membro da banca: Espinoza Quinõnes, Fernando Rodolfo
Resumo: Neste trabalho apresenta-se o estudo da remoção de poluentes de um efluente têxtil utilizando-se a reação foto-Fenton induzida com ferrioxalato. As reações foram realizadas em sistema batelada em béqueres sob agitador magnético, adequados em uma câmara com revestimento interno em aço inox, equipada com lâmpadas de vapor de mercúrio sem o bulbo original. O efluente têxtil, proveniente da etapa de tingimento da malha de algodão, foi coletado em uma tinturaria localizada na região noroeste do Paraná. Os principais corantes presentes foram Azul Procion HEGN e Vermelho Procion HE7B. A caracterização do efluente têxtil, antes e após o tratamento, foi realizada em triplicata. Os parâmetros físico-quimico foram quantificados de acordo com Standard Methods (APHA, 2005). Um delineamento experimental completo DEC 33 foi proposto para estimar as melhores condições operacionais do processo de tratamento, baseadas nas variáveis pH inicial do meio reacional, concentração de íons Fe+3 e concentração de peróxido de hidrogênio, tendo como respostas a redução de DQO e a descoloração do efluente. Esses ensaios foram realizados sob 240 min de reação e mantidos sob agitação em torno de 150 rpm. Um modelo quadrático polinominal foi ajustado aos dados experimentais obtidos pelo DEC 33 e submetido à ANOVA, usando o software Statistica® e o software livre Action. A partir dos melhores resultados obtidos no DEC 33, ensaios independentes foram realizados para analisar a influência das variáveis: pH inicial do meio reacional, concentração de íons Fe+3, concentração de peróxido de hidrogênio, bem como da agitação do meio reacional, temperatura de operação e irradiação da solução em cinéticas de 600 min. Um espectofotômetro UV-Vis foi utilizado na varredura de 200-800 nm para identificação da banda principal de absorção de cada corante. A determinação de metais foram realizados pelo equipamento de fluorescência de raio-X por reflexão total (TXRF). A identificação da fase cristalina lodo, antes e após o tratamento, foi realizada por difração de raio-X (DRX). A identificação de grupos funcionais foi feita utilizando o equipamento de FTIR, aplicando a técnica de ATR. A toxicidade do efluente, após o tratamento, foi avaliada aplicando os testes de ecotoxicidade e fitotoxicidade. As melhores condições operacionais do fotoreator foram pH inicial 2,8; 0,17 g L-1 de Fe3+, 8 g L-1 de H2O2 e tempo de reação de 240 min, com reduções de 93% de DQO e 99% de cor. A análise de DRX indicou a presença de cloreto de sódio antes e após o tratamento do efluente. As análises de FTIR identificaram o surgimento de uma banda em 1093 cm-1, após o ajuste do pH, sugerindo a presença de grupos carboxalatos. Para o bioindicador Artemia salina, não houve indícios de toxicidade associada ao efluente após o tratamento. Para o bioindicador Lactuca sativa o efluente mostrou-se tóxico após o tratamento, devido à presença do cloreto de sódio. Os resultados mostraram que a reação de foto-Fenton induzida com ferrioxalato foi adequada para o tratamento do efluente têxtil utilizado neste estudo.
Abstract: This paper presents the study of the removal of pollutants from a textile effluent using the photo-Fenton reaction induced with ferrioxalate. The reactions were performed in a batch system in beakers under magnetic stirrer, set in a chamber with an inner lining of stainless steel, equipped with mercury vapor lamps without the original bulb. The textile effluent from the dyeing step of knitted cotton was collected in a dyeing plant located in the northwestern region of Paraná. The main dyes present were Procion Blue HEGN and Procion Red HE7B. The characterization of the textile effluent, before and after treatment, was performed in triplicate. The physico-chemical parameters were measured in accordance with the Standard Methods (APHA, 2005). A complete experimental design DEC 33 was proposed to estimate the best operating conditions of the treatment process, based on the variables initial pH of the reaction medium, concentration of Fe+3 ions and concentration of hydrogen peroxide, with the responces reduction of COD and decolorization of the effluent. These assays were performed in 240 min reaction and kept under stirring at about 150 rpm. A quadratic polynomial model was fitted to the experimental data obtained by the DEC 33 and submitted to ANOVA using the Statistica software and the free software Action. From the best results in the DEC 33, independent tests were performed to analyze the influence of the variables: initial pH of the reaction medium, concentration of Fe+3 ions, hydrogen peroxide concentration and the agitation of the reaction medium, operational temperature and the solution irradiationin 600 min kinectic. A UV-Vis spectrophotometer was used to scan 200-800 nm for the identification of the main absorption band of each dye. The determination of metals were performed by Total Reflection X-Ray Fluorescence (TXRF). The identification of the crystal phase sludge before and after the treatment was performed by X-ray diffraction (XRD). The identification of functional groups was made using the FTIR equipment, applying the ATR technique. The toxicity of the effluent after treatment, was evaluated by applying the ecotoxicity and phytotoxicity tests. The best photoreactor operating conditions were initial pH 2.8; 0.17 g L-1 of Fe3+, 8 g L-1 H2O2 and 240 min reaction, with reductions of 93% CODand 99% color. XRD analysis indicated the presence of sodium chloride before and after the effluent treatment. The FTIR analysis identified the appearance of a band at 1093 cm-1, after the adjustment of pH, suggesting the presence of carboxalate groups. For the bioindicator Artemia salina, there was no evidence of toxicity associated with the effluent after the treatment. For the bioindicator Lactuca sativathe effluent proved to be toxic after the treatment due to the presence of sodium chloride. The results showed that the photo-Fenton reaction induced by ferrioxalate was suitable for the treatment of the textile effluent used in this study.
Keywords: Efluente têxtil
Foto-Fenton
Ferrioxalato
Toxicidade
Delineamento experimental completo
Textile effluent
Photo Fenton
Ferrioxalate
Toxicity
Experimental design
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: SOUZA, Patrícia Simôes Carraro. Utilização do processo foto-Fenton induzido com ferrioxalato no tratamento de efluentes têxteis. 2016. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4561
Issue Date: 24-Feb-2016
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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