Publicação

Oxidação fotocatalítica de efluentes vinícolas utilizando radiação UV e radiação solar

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A água é amplamente utilizada pelo ser humano diariamente, indispensável à vida, sendo aplicada desde pequenas áreas agrícolas até às mais variadas atividades industriais. Ao longo das últimas décadas, tem-se verificado um aumento dos fatores que colocam em risco a qualidade da água designadamente a presença de substâncias químicas dissolvidas, devendo-se maioritariamente à evolução e crescimento das atividades referidas. Deste modo, a poluição da água bem como a sua escassez são problemáticas atuais que a humanidade enfrenta. O presente trabalho pretende dar um contributo para o desenvolvimento de processos e aplicação de técnicas físico-químicas, na remoção de matéria orgânica persistente em efluentes vitivinícolas. Para o efeito utilizou-se um efluente vinícola proveniente da região de Trás-os-Montes e Alto Douro, região onde a produção de vinho é uma das maiores atividades agrícolas e sócio-económicas. A avaliação da eficiência dos processos estudados foi realizada com base no grau de mineralização (avaliada pela remoção de carbono orgânico total - COT) e do teor de matéria orgânica (redução da carência química de oxigénio - CQO) do efluente tratado. Em grande parte dos ensaios foram usadas fontes de radiação ultravioleta (UV) como lâmpadas de mercúrio de baixa e media pressão (Heraeus TNN 15/32 e Heraeus TQ 150, respetivamente) e sistemas LEDs (70 W/m2). A primeira abordagem deste trabalho consistiu no tratamento do efluente através do processo oxidativo H2O2/UV. Verificou-se que os melhores resultados de COT e CQO (ambos com 34% de redução) ocorreram com 2,5 mL de H2O2, na presença da lâmpada de média pressão. O processo Fenton possibilitou a redução da CQO em 55% quando utilizados 5 mL de H2O2 e 0,905 g de FeSO4.7H2O2. A remoção máxima de COT (40%) verificou-se com 10 mL de H2O2 e 1,810 g FeSO4.7H2O2. Na terceira abordagem, por meio da reação foto-Fenton com a lâmpada de média pressão obtiveram-se os melhores valores através da adição de 10 mL de H2O2 e 1,810 g FeSO4.7H2O2, sendo 80% e 59% as percentagens de redução de CQO e COT, respetivamente. Para o processo envolvendo ferrioxalato, para além de radiação UV também foi explorada a radiação solar. No caso da radiação solar, o processo permitiu uma redução dos parâmetros analisados em 29% para a CQO e 21% para o COT, quando adicionado 0,540 g C2H2O4, 0,160 g FeCl3 e 1 mL H2O2. Contudo, os melhores valores para este processo foram obtidos com a lâmpada de baixa pressão (CQO – 54%; COT – 32%) na presença de 2,70 g C2H2O4, 0,80 g FeCl3 e 5 mL de H2O2. Por último, abordou-se o processo TiO2/H2O2/UV em que os valores mais favoráveis foram obtidos quando usado o sistema de LEDs. Para a CQO verificou-se uma redução de 49% na presença de 2,5 mL de H2O2 e 0,25g de TiO2, enquanto a remoção de COT alcançou uma percentagem de 41% para 5 mL de H2O2 e 0,25 g de TiO2. Os resultados obtidos permitem concluir que entre os processos de oxidação avançados (POA) analisados neste trabalho, o tratamento foto-Fenton constitui uma alternativa promissora para o tratamento de efluentes vinícolas.
Autores principais:	Rios, Diana Maria Vieira
Assunto:	Efluentes vinícolas Radiação solar Processos de oxidação avançados Radiação UV Foto-Fenton Ferrioxalato Dióxido de titânio
Ano:	2016
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Idioma:	português
Origem:	Repositório da UTAD

Descrição
Resumo:	A água é amplamente utilizada pelo ser humano diariamente, indispensável à vida, sendo aplicada desde pequenas áreas agrícolas até às mais variadas atividades industriais. Ao longo das últimas décadas, tem-se verificado um aumento dos fatores que colocam em risco a qualidade da água designadamente a presença de substâncias químicas dissolvidas, devendo-se maioritariamente à evolução e crescimento das atividades referidas. Deste modo, a poluição da água bem como a sua escassez são problemáticas atuais que a humanidade enfrenta. O presente trabalho pretende dar um contributo para o desenvolvimento de processos e aplicação de técnicas físico-químicas, na remoção de matéria orgânica persistente em efluentes vitivinícolas. Para o efeito utilizou-se um efluente vinícola proveniente da região de Trás-os-Montes e Alto Douro, região onde a produção de vinho é uma das maiores atividades agrícolas e sócio-económicas. A avaliação da eficiência dos processos estudados foi realizada com base no grau de mineralização (avaliada pela remoção de carbono orgânico total - COT) e do teor de matéria orgânica (redução da carência química de oxigénio - CQO) do efluente tratado. Em grande parte dos ensaios foram usadas fontes de radiação ultravioleta (UV) como lâmpadas de mercúrio de baixa e media pressão (Heraeus TNN 15/32 e Heraeus TQ 150, respetivamente) e sistemas LEDs (70 W/m2). A primeira abordagem deste trabalho consistiu no tratamento do efluente através do processo oxidativo H2O2/UV. Verificou-se que os melhores resultados de COT e CQO (ambos com 34% de redução) ocorreram com 2,5 mL de H2O2, na presença da lâmpada de média pressão. O processo Fenton possibilitou a redução da CQO em 55% quando utilizados 5 mL de H2O2 e 0,905 g de FeSO4.7H2O2. A remoção máxima de COT (40%) verificou-se com 10 mL de H2O2 e 1,810 g FeSO4.7H2O2. Na terceira abordagem, por meio da reação foto-Fenton com a lâmpada de média pressão obtiveram-se os melhores valores através da adição de 10 mL de H2O2 e 1,810 g FeSO4.7H2O2, sendo 80% e 59% as percentagens de redução de CQO e COT, respetivamente. Para o processo envolvendo ferrioxalato, para além de radiação UV também foi explorada a radiação solar. No caso da radiação solar, o processo permitiu uma redução dos parâmetros analisados em 29% para a CQO e 21% para o COT, quando adicionado 0,540 g C2H2O4, 0,160 g FeCl3 e 1 mL H2O2. Contudo, os melhores valores para este processo foram obtidos com a lâmpada de baixa pressão (CQO – 54%; COT – 32%) na presença de 2,70 g C2H2O4, 0,80 g FeCl3 e 5 mL de H2O2. Por último, abordou-se o processo TiO2/H2O2/UV em que os valores mais favoráveis foram obtidos quando usado o sistema de LEDs. Para a CQO verificou-se uma redução de 49% na presença de 2,5 mL de H2O2 e 0,25g de TiO2, enquanto a remoção de COT alcançou uma percentagem de 41% para 5 mL de H2O2 e 0,25 g de TiO2. Os resultados obtidos permitem concluir que entre os processos de oxidação avançados (POA) analisados neste trabalho, o tratamento foto-Fenton constitui uma alternativa promissora para o tratamento de efluentes vinícolas.