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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6886
Tipo do documento: Dissertação
Title: Influência do eletrólito de suporte no processo de eletrocoagulação: melhora na eficiência energética, geração de ferro e redução de tetraciclina
Other Titles: Influence of the supporting electrolyte on the electrocoagulation process: improvement in energy eficiency, iron production and reduction of tetracycline
Autor: Valençola, William Vitor Rodrigues 
Primeiro orientador: Espinoza Quiñones, Fernando Rodolfo
Primeiro coorientador: Romani, Mauricio
Primeiro membro da banca: Pauli, Aline Roberta de
Segundo membro da banca: Dragunski, Douglas Cardoso
Resumo: O objetivo do presente trabalho foi observar a influência do eletrólito de suporte no processo de eletrocoagulação, em busca do eletrólito que permitisse regimes estacionários de condutividade elétrica, tensão elétrica total, pH e inserção de ferro, além de observar a sua influência na remoção de tetraciclina buscando o aumento na eficiência energética para o tratamento deste fármaco pela técnica de eletrocoagulação. Os experimentos foram realizados em um reator com volume útil de 1L, com 9 eletrodos de ferro equidistantes em 1,7 cm e área efetiva de 0,0744 m². Primeiramente ensaios de eletrocoagulação com diferentes eletrólitos de suporte foram realizados a fim de se observar a remoção destes, além da inserção de íons ferrosos na presença de cada cátion, e sua influência na condutividade elétrica do processo. Os eletrólitos de suporte cloreto de cromo, cloreto de zinco, cloreto de cálcio e cloreto de potássio foram avaliados. Após a escolha do melhor eletrólito do ponto de vista energético foram realizados testes utilizando cloreto de cálcio e cloreto de zinco como eletrólitos de suporte na remoção de tetraciclina por eletrocoagulação. Dentre os eletrólitos testados, o cloreto de cálcio foi determinado como o ideal, já que o mesmo forneceu condições para um regime estacionário de condutividade elétrica, tensão elétrica, pH e inserção de ferro. Após a escolha do eletrólito de suporte ideal, um planejamento experimental Box-Behnken, tendo como a remoção de tetraciclina como variável dependente foi realizado. Com os resultados obtidos pelo planejamento Box-Behnken, adaptações no índice de performance integrado no tempo (TIPI) proposto por ROMANI et al. 2020 foram realizados e o índice TIPI proposto no presente trabalho foi calculado e inserido como variável resposta para o planejamento Box-Behnken, afim de se observar as condições onde o índice poderia ser superior. A técnica EC aliada ao cloreto de cálcio como eletrólito de suporte alcançaram remoções superiores a 98 % de tetraciclina para os ensaios com maiores densidades de corrente elétrica e maiores tempos, porém, o planejamento experimental tendo o TIPI proposto como variável dependente indicou como melhor condição os ensaios com maiores tempos e menores densidades de corrente, atingindo remoções superiores a 97 % com um custo total 3,77 vezes menor do que apresentado pela melhor condição apresentada pelo planejamento experimental de remoção.
Abstract: The objective of the present work was to observe the influence of the supporting electrolyte in the electrocoagulation process, in search of the electrolyte that allows steady regimes of electrical conductivity, total electrical voltage, pH and iron insertion, in addition to observe his influence to remove tetracycline seeking an increase in energy efficiency for the treatment of this drug through the electrocoagulation technique. The experiments were carried out in a reactor with a useful volume of 1L, with 9 iron electrodes equidistant at 1.7 cm and an effective area of 0.0744 m². Firstly, electrocoagulation tests with different support electrolytes were carried out in order to observe his removal, in addition to the insertion of ferrous ions in the presence of each cation, and his influence on the electrical conductivity of the process. The supporting electrolytes chromium chloride, zinc chloride, calcium chloride and potassium chloride were taken. After choosing the best electrolyte from the energetic point of view, tests were performed using calcium chloride and zinc chloride as support electrolytes in the removal of tetracycline by electrocoagulation. Among the tested electrolytes, calcium chloride was determined as the ideal, as it provided the conditions for a steady state of electrical conductivity, electrical voltage, pH and iron insertion. After choosing the ideal support electrolyte, a Box-Behnken experimental design, with tetracycline removal as the dependent variable, was performed. With the results obtained by Box-Behnken planning, adaptations in the time-integrated performance index (TIPI) proposed by ROMANI et al. 2020 were carried and the TIPI index proposed in this work was calculated and inserted as a response variable for the Box-Behnken planning, in order to observe the conditions where the index could be higher. The EC technique combined with calcium chloride as the supporting electrolyte achieved removals greater than 98% of tetracycline for tests with higher electric current densities and longer times, however, the experimental design having the TIPI proposed as the dependent variable indicated as the best condition for the tests with longer times and lower current densities, reaching removals greater than 97% with a total cost 3.77 times lower than that presented by the best condition presented by the experimental removal planning.
Keywords: Eletrocoagulação
Fármacos
Eletrólito de suporte
Tetraciclina
Electrocoagulation
Pharmaceuticals
Supporting electrolyte
Tetracycline
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: VALENÇOLA, William Vitor Rodrigues. Influência do eletrólito de suporte no processo de eletrocoagulação: melhora na eficiência energética, geração de ferro e redução de tetraciclina. 2021. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6886
Issue Date: 10-Sep-2021
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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