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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Redução da carga orgânica de efluentes industriais contaminados com óleo, pela ação do reagente de Fenton
Authors: Maria Augusta das Dores Silva Fonseca
First Advisor: Monica Maria Diniz Leao
Abstract: A poluição hídrica evoluiu e ainda evolui através dos anos com o crescimento e o desenvolvimento do setor industrial. O petróleo e seus derivados são classificados entre os principais poluentes dos ambientes aquáticos. Na medida em que ocorre o crescimento econômico e o aumento da atividade industrial no mundo, cresce também o consumo dos derivados de petróleo, e conseqüentemente, a geração de efluentes líquidos contaminados com óleos lubrificantes. Estes efluentes, resultantes de várias modalidades de processos industriais atuais, caracterizam-se por sua alta carga orgânica (DQO) e baixa biodegradabilidade devido à presença de diversas substâncias orgânicas. Muitas vezes o tratamento físico químico convencional (coagulação / floculação) não é suficiente para reduzir a carga orgânica destes efluentes aos níveis permitidos por leis. Desta forma, torna-se importante o uso de técnicas alternativas para o tratamento destes efluentes. Este trabalho objetivou desenvolver uma rota processual para o tratamento de um efluente contaminado com óleo lubrificante, utilizando os Processos Oxidativos Avançados com aplicação do Reagente de Fenton. Esta rota deve ser viável, técnica e economicamente, para ser implantada na indústria, reduzindo com maior eficácia a carga orgânica desse tipo de efluente líquido. Utilizou-se, nos experimentos conduzidos, um efluente de bancada, de composição padronizada, que pudesse representar um efluente industrial típico contaminado com óleos lubrificantes emulsionáveis. Os resultados preliminares indicaram que o tratamento com aplicação direta do reagente de Fenton sobre o efluente não é eficaz, uma vez que não há sequer a quebra da emulsão oleosa. Com base nestes experimentos, propôs-se então uma técnica conjugada, consistindo da seguinte rota: o tratamento convencional iniciando com a quebra da emulsão; o tratamento com reagente de Fenton e uma etapa final envolvendo a floculação. Testou-se esta proposta em um novo conjunto de experimentos, os quais mostraram que essa rota processual de técnicas conjugadas apresenta melhores resultados do que aqueles obtidos no tratamento físico químico convencional. A faixa operacional, recomendada para a obtenção de valores de DQO dentro do limite da norma Técnica T 187.2 da COPASA (DQO < 450 mg/L), é assim especificada: 750 a 1.250 mg/L para a concentração de peróxido de hidrogênio; 300 a 500 mg/L para a concentração de ferro e 120 a 240 minutos para o tempo de reação. Uma análise de custos para operacionalizar essa rota na indústria foi realizada, visando comparar estes custos aos do tratamento atual utilizado. A comparação desses custos comprovou a viabilidade de se implementar a nova rota na indústria, uma vez que a diferença entre esses custos não foi significante. Entretanto, como mostrado, o fator limitante da implementação desta nova rota na indústria é o tempo de tratamento do efluente, o qual é aumentado em torno de 01 hora quando comparado ao tempo do tratamento convencional. Para a empresa analisada neste trabalho, este aumento no tempo de tratamento acarreta em utilizar plenamente a capacidade máxima da estação de tratamento de efluente da indústria.
Abstract: The water pollution has increased along all these years, but meanly during the last years with the growth and development of the industrial sector. The oil and its derivatives are classified among the main pollutants of the aquatic environment. As the economy and the industrial activities grow in the world, the consumption of the oil and its derivatives enlarges, generating a large increase in the oil contaminated wastewater. This type of wastewater is characterized by its high organic load (COD) and low biodegradability due to the presence of different organic compounds. The physicochemical treatment of these wastewaters (coagulation/flocculation), used conventionally in industries, is not enough to reduce the organic load in these effluents to a level allowed by the specific legislation. Then, the use of alternative techniques for treating these wastewaters becomes important. This work has aimed for developing a process route to perform the treatment of these oil contaminated wastewaters, by using of Advanced Oxidative Processes through the application of Fentons Reagent. This route should be feasible, economically and technically, to be incorporated into any industrial process, for reducing efficaciously the organic load (Chemical Oxygen Demand) in this effluent type. Experiments performed in this work have been used a standard oil contaminated wastewater, made in laboratory, with its chemical composition defined and controlled to well represent a tipic industrial wastewater contaminated with emulsified oils. Preliminary results have shown that the application of Fentons reagent directly on this effluent is not efficient, since the oily emulsion breakage cannot be even reached. Based on these results, a conjugate technique has been proposed, consisting of the following route: the conventional treatment beginning with the oil emulsion breakage; the treatment with Fentons reagent and a final step involving flocculation. This proposal was tested performing a new set of experiments, which have confirmed that this route of combined techniques presents better results than those obtained in the conventional physicochemical treatment. The operational range, recommended for obtaining the COD value within the limit allowed by the technical norm T 187.2 from COPASA (COD < 450 mg/L), is specified as: 750 to 1.250 mg/L for the hydrogen peroxide concentration; 300 to 500 mg/L for the iron concentration and 120 e 240 minutes for the reaction time. An analysis of costs required to operate industrially this new route was performed for comparing to the costs expend in the conventional treatment of this wastewater. This comparison confirmed the feasibility of implement this new route into the industry, since difference between these two costs was not significant. However, as shown, the restricted variable for implementing this new route in any industry is, in fact, the reaction time, which increases in one hour the time of the conventional treatment. For the industry analyzed in this work, the time increase in the treatment implies in operating the effluent treatment work station at its maximum capacity.
Subject: Meio ambiente
Engenharia sanitária
Controle de poluição Industria
Saneamento
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9E3H3G
Issue Date: 30-Nov-2007
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