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Type: Dissertação
Title: Estudo do uso do lodo de estação de tratamento de água na reação de Fenton
Author: Silva, Roberta Paulina Tertolino da
First Advisor: Pereira, Renata de Oliveira
Co-Advisor: Bottrel, Sue Ellen Costa
Referee Member: Castro, Samuel Rodrigues
Referee Member: Santos, Ana Silvia Pereira
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo principal a realização de uma avaliação do uso do lodo do tanque de decantação de uma estação de tratamento de água, como fonte de ferro em reações do tipo Fenton, para redução de matéria orgânica e cor em meio aquoso. A pesquisa foi realizada com o corante azul de metileno (AM) como molécula modelo nas concentrações de 1.500 e 50 mg/L como efluente. O estudo inicialmente abordou a caracterização do local de estudo e do LETA (lodo de estação de tratamento de água). Posteriormente, foi executada a etapa exploratória que consistiu na realização de testes da reação de Fenton, na sequência foram realizados três estudos preliminares, sendo: 1º) branco da reação sem adição de peróxido de hidrogênio (H2O2); 2º) foram investigadas as concentrações do LETA, da solução de AM e do H2O2; e 3º) foram averiguados as concentrações do LETA, da solução de AM, do H2O2 e do tempo de processo da reação de Fenton. E por fim, foi realizado o planejamento fatorial, de acordo, com o melhor desempenho dos estudos preliminares. O resultado da caracterização do LETA evidenciou grande quantidade de matéria orgânica e elevado teor de ferro. A etapa exploratória, a partir dos seus resultados, permitiu ajustar as condições do tratamento para a reação de Fenton. Os três estudos preliminares permitiram chegar ao resultado satisfatório para a reação de Fenton, sendo a melhor condição experimental no meio reacional de AM = 1.500 mg/L, LETA = 20,7 mg/L, H2O2 = 1,75 mg/L e tempo de reação 30, 60 e 180 minutos. Com relação à alteração de cor as condições de destaque foram: 50 mg/L de AM, 0,95 mg/L de LETA e 1,75 mg/L de H2O2 com remoção acima de 90%. O planejamento fatorial apresentou melhor resultado na remoção de DQO com 91,8%, na condição de AM = 1.500 mg/L, LETA = 20,7 mg/L, H2O2 = 1,75 mg/L e tempo de reação 180 minutos e para essa mesma condição com a menor concentração de AM (50 mg/L) apresentou remoção de DQO em 49% e alteração de cor com desempenho de 100% no comprimento de onda de 605 nm. Assim, os estudos mostraram que o tratamento do AM com o uso do LETA como catalisador na reação de Fenton, se apresentou promissor na remoção de matéria orgânica e degradação do corante. Desta forma, o LETA possui uma nova alternativa para seu reaproveitamento.
Abstract: The present work had as main objective the accomplishment of an evaluation of the use of the sludge of the decantation tank of a water treatment plant, as an iron source in reactions of the Fenton type, to reduce organic matter and color in aqueous medium. The research was carried out with the methylene blue dye (MB) as a model molecule at concentrations of 1.500 and 50 mg/L as effluent. The study initially addressed the characterization of the study site and the SWTP (sludge from water treatment plant). Subsequently, the exploratory step was carried out, which consisted of carrying out tests of the Fenton reaction, in the sequence three preliminary studies were carried out, being: 1º) reaction white without the addition of hydrogen peroxide (H2O2); 2º) the concentrations of SWTP, MB solution and H2O2 were investigated; and 3º) the concentrations of SWTP, MB solution, H2O2 and the process time of the Fenton reaction were investigated. Finally, factorial planning was carried out, according to the best performance of the preliminary studies. The result of the SWTP characterization showed a large amount of organic matter and high iron content. The exploratory stage, based on its results, allowed to adjust the treatment conditions for the Fenton reaction. The three preliminary studies made it possible to arrive at a satisfactory result for the Fenton reaction, with the best experimental condition in the MB reaction medium = 1.500 mg/L, SWTP = 20,7 mg/L, H2O2 = 1,75 mg/L and time reaction time 30, 60 and 180 minutes. Regarding the color change, the highlighted conditions were: 50 mg/L of MB, 0,95 mg / L of SWTP and 1,75 mg/L of H2O2 with removal above 90%. The factorial design showed the best result in removing COD with 91,8%, in the condition of MB = 1.500 mg/L, SWTP = 20,7 mg/L, H2O2 = 1,75 mg/L and reaction time 180 minutes and for this same condition with the lowest concentration of MB (50 mg/L) it showed COD removal in 49% and color change with 100% performance at 605 nm wavelength. Thus, studies have shown that the treatment of MB with the use of SWTP as a catalyst in the Fenton reaction, has shown promise in removing organic matter and degrading the dye. Thus, SWTP has a new alternative for its reuse.
Keywords: LETA
Processos oxidativos avançados
Tratamento de efluentes
Degradação
Reaproveitamento
SWTP
Advanced oxidative processes
Wastewater treatment
Degradation
Reuse
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-graduação em Ambiente Construído
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11709
Issue Date: 22-May-2020
Appears in Collections:Mestrado em Ambiente Construído (Dissertações)



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