Aplicação de processos avançados de oxidação para o tratamento do efluente de uma indústria de produtos saneantes

Abstract

Os efluentes industriais são uma das grandes causas da contaminação ambiental, principalmente, dos meios aquosos. As indústrias de produtos saneantes utilizam grande quantidade de surfactantes os quais, consequentemente, estão presentes em seus efluentes. Mais especificamente, o Nonilfenol etoxilado (NPnEO) é motivo de preocupação, pois trata-se de um composto recalcitrante e tóxico, para o qual as técnicas de tratamento rotineiramente aplicadas não são eficazes. O objetivo do presente trabalho foi identificar um Processo Avançado de Oxidação para ser aplicado ao tratamento de efluentes oriundos de indústrias de produtos saneantes. Foi utilizada a molécula de NPnEO como ponto de partida para o desenvolvimento de uma estratégia de remediação adequada. Os processos investigados foram a fotocatalise homogênea com H2O2/UVC, o O3 sozinho ou combinado com H2O2 e/ou UVC e a fotocatalise heterogênea com TiO2 e ZnO comerciais. Inicialmente foram determinadas as condições mais adequadas para a realização de cada processo (concentração inicial do poluente, proporção molar poluente-peróxido, pH, temperatura e irradiação). Mesmo nas melhores condições, verificou-se que H2O2/UVC e O3, mesmo quando combinado com H2O2/UVC, não são capazes de degradar efetivamente o NPnEO, pois não houve redução da concentração total de carbono orgânico (TOC) Já com a fotocatálise heterogênea, usando TiO2, alcançou-se uma degradação de 62,1 %. Dentre os processos estudados, o mais indicado para a aplicação industrial foi o H2O2/UVC pela fácil aplicação e relativo baixo custo. No que se refere ao efluente industrial, o processo de H2O2/UVC operando em bateladas foi capaz de diminuir 69,3 % do TOC em 10 minutos de reação. Realizou-se também uma ampliação de escala em um Reator Espiral operando de forma contínua. Nesse reator alcançou-se 30 % de degradação do efluente em 120 minutos de reação. Por fim, procurou-se melhorar a eficiência do Reator Espiral com a inserção de H2O2, em diferentes tempos. Esta nova estratégia permitiu alcançar 38,6 % de mineralização do efluente industrial. O processo de H2O2/UVC mostrou-se promissor para a aplicação ao tratamento de um efluente de indústria de produtos saneantes, pois possibilita o reuso do efluente em outras etapas do processo, proporcionando uma destinação adequada.

The industrial effluents are one of the biggest causes of environmental contamination, mainly the water medium. The industries of sanitizing products use big part of surfactants that are present in their effluents. More specifically, the nonylphenol ethoxylate (NPnEO) is the main reason of worry, as it is a toxic recalcitrant compound in which the techniques of daily treatment are not efficient. The goal of this research was to identify an advanced oxidation process to be applied on the treatment of deriving effluents from industries of sanitizing products. The molecule of NPnEO was utilized as the starting point for the development of a suitable remedial strategy. The investigated processes were: the homogeneous photocatalysis with H2O2/UVC, the O3 by itself or combined with H2O2 and/or UVC and the heterogeneous photocatalysis with comercial TiO2 e ZnO Initially, the most proper conditions for each process were determined (initial concentration of the polluting, molar ratio peroixide-polluting, pH, temperature and irradiation). Even in the best conditions, it was verified that H2O2/UVC and O3, even when combined with H2O2/UVC, are not capable of degrading effectively the NPnEO, because there was no reduction of the total concentration of organic carbon (TOC). With the homogeneous photocatalysis, using TiO2. About industrial effluents, the process of H2O2/UVC operating in batch was capable to decrease 69,3% of TOC in 10 minutes of reaction. An enlargement of scale was also made in a spiral reactor operating in a continuous form. In this reactor, 30% of degradation of the effluent was reached in a 120 minutes reaction. Lastly, it was tried to improve the effiency of the spiral reactor with the insertion of H2O2 in different times. This new strategy allowed to reach 38,7% of mineralization by the industrial effluent. The process of H2O2/UVC was promising for the application of the treatment of an effluent of industry of sanitizing products, since it made possible the reuse of the effluent in other phases of the process, providing a suitable destination.