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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5116
Tipo do documento: Dissertação
Title: Estudo do processo híbrido eletro-Fenton na melhoria da eficiência da remoção de poluentes em efluente de cervejaria
Other Titles: Study of the electro-Fenton hybrid process in improving the efficiency of the removal of pollutants in brewery wastewater
Autor: Dall' Oglio, Isabella Cristina 
Primeiro orientador: Espinoza Quiñones, Fernando Rodolfo
Primeiro coorientador: Pauli, Aline Roberta de
Primeiro membro da banca: Espinoza Quiñones, Fernando Rodolfo
Segundo membro da banca: Trigueros, Daniela Estelita Goes
Terceiro membro da banca: Borba, Fernando Henrique
Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi estudar o processo híbrido eletro-Fenton (EF), na remoção de poluentes em efluente de cervejaria, investigando os parâmetros operacionais para a melhoria da eficiência do processo. Para a realização do tratamento, primeiramente foram determinadas as melhores condições de operação para o processo Fenton e para a eletrocoagulação (EC), a fim de encontrar as melhores condições para a hibridização. Para o EF, construiu-se um reator com 6 eletrodos de ferro, tendo uma área efetiva de 300 cm2 e um volume efetivo de efluente de 1,0 L. Foram propostos planejamentos experimentais 3³ para os processos Fenton, EC e EF. A partir dos planejamentos propostos para Fenton e EC encontrou-se as concentrações de peróxido de hidrogênio e ferro necessárias para a realização da hibridização (9000 mgL-1 e 300 mgL-1, respectivamente), assim como a densidade de corrente elétrica (DCE) necessária para gerar a concentração de ferro requerida (50 Am-2). A partir de testes preliminares para a investigação do consumo de peróxido de hidrogênio (H2O2) pelo processo EF, verificou-se a necessidade de realizar a reposição deste reagente ao longo do processo, de forma a manter as condições de tratamento. Utilizando-se o tempo de tratamento de 30 min e DCE em 50 Am-2, realizou-se o planejamento para EF, variando-se os seguintes parâmetros: pH inicial, tempo de intervenção e % de reposição de H2O2. A resposta aos tratamentos foi interpretada empregando a análise das superfícies de resposta, verificando-se pela análise de variância (ANOVA) que os modelos matemáticos se ajustaram bem aos dados experimentais. A partir da faixa onde encontrou-se a melhor condição de remoção carbono orgânico dissolvido (COD) obtida pelo EF, foram realizados experimentos cinéticos, encontrando-se por fim a melhor condição de tratamento, com pH inicial de 3,2, tempo de intervenção de 6 min e uma reposição de H2O2 de 82,5% em relação ao inicial, sendo observada nesta condição, uma eficiência de remoção de COD de aproximadamente 90% e uma considerável redução da toxicidade, evidenciada pelo valor da CL50 (71%).
Abstract: The aim of this work was to study the electro-Fenton (EF) hybrid process in the removal of pollutants from brewery wastewater, investigating the operational parameters to improve process efficiency. In order to perform the treatment, the best operating conditions for the Fenton and electrocoagulation (EC) processes were first determined to find the best conditions for the hybridization. For EF, a reactor with 6 iron electrodes was constructed, providing an effective area of 300 cm2 and a useful volume of wastewater of 1.0 L. Complete factorial experimental designs (CFED) were proposed for the Fenton, EC and EF processes. From the proposed experimental designs for Fenton and EC, the concentrations of hydrogen peroxide and iron required to perform the hybridization (9000 mgL-1 and 300 mgL-1, respectively), as well as the electric current density (ECD) necessary to generate the required iron concentration (50 Am-2), were determined. From preliminary tests for the investigation of the consumption of hydrogen peroxide (H2O2) by the process EF, it was verified the necessity to carry out the replacement of this reagent throughout the process, in order to maintain the treatment conditions. Using the treatment time of 30 min and DCE of 50 Am-2, the CFED for EF was performed, with the following parameters being varied: initial pH, intervention time and % of H2O2 replacement. The response to the treatments was interpreted using the analysis of the response surfaces, and it was verified by the analysis of variance (ANOVA) that the mathematical models were well adjusted to the experimental data. From the range where the best dissolved organic carbon (DOC) removal condition obtained by the EF was found, kinetic experiments were performed, and the best treatment condition was finally found, with an initial pH of 3.2, intervention time and a H2O2 replacement of 82.5% over the initial, with a COD removal efficiency of approximately 90% and a considerable reduction in toxicity, evidenced by the LC50 value (71%).
Keywords: Efluente de cervejaria
Eletrocoagulação
Fenton
Eletro-Fenton
Planejamento experimental
Brewery wastewater
Electrocoagulation
Fenton
Electro-Fenton
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: DALL' OGLIO, Isabella Cristina. Estudo do processo híbrido eletro-Fenton na melhoria da eficiência da remoção de poluentes em efluente de cervejaria. 2019. 114 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/5116
Issue Date: 27-Feb-2019
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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