PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS: POSSIBILIDADES MECANÍSTICAS NA DEGRADAÇÃO DE POLUENTES

J. L. Ramos; G. B. Godoy; J. O. F. Monteiro; I. R. G. Godoi; B. S. Bega; I. S. Amâncio; A. B. P. Pereira; P. H. Dias; D. S. S. Souza; L. Gabriel; A. B. Dias; A. M. R. Pires; B. C. Danieli; G. T. Oliveira; I. A. Alves; M. M. Castellucci; T. S. Andrade; V. H. Costa; R. T. Pelegrini

doi:10.18011/bioeng2020v14n4p372-388

Autores

J. L. Ramos
G. B. Godoy
J. O. F. Monteiro
I. R. G. Godoi
B. S. Bega
I. S. Amâncio
A. B. P. Pereira
P. H. Dias
D. S. S. Souza
L. Gabriel
A. B. Dias
A. M. R. Pires
B. C. Danieli
G. T. Oliveira
I. A. Alves
M. M. Castellucci
T. S. Andrade
V. H. Costa
R. T. Pelegrini

DOI:

https://doi.org/10.18011/bioeng2020v14n4p372-388

Palavras-chave:

Processos oxidativos, Tratamentos biológicos, Ãguas residuárias

Resumo

Este trabalho teve como finalidade apresentar estudos mecanísticos dos principais Processos Oxidativos Avançados (POAs) e alguns resultados, demonstrando a eficiência da tecnologia no tratamento de águas residuárias. Os POAs são técnicas capazes de gerar o radical hidroxila in situ, o que atribui uma enorme eficácia na degradação de diversos compostos recalcitrantes aos métodos convencionais. Tal efeito vem em razão dessa espécie química possuir elevado potencial de oxidação, sendo capaz de degradar matérias orgânicas como compostos organonitrogenados, organohalogenados e oxidar metais tóxicos, possibilitando a remoção dessa classe de poluente por filtração ou precipitação. O estudo mostra alguns resultados do emprego dos processos fotocatalíticos, eletroquímicos e fotoeletroquímicos no tratamento de águas residuárias reconhecidamente resistentes às principais tecnologias de tratamentos convencionais, proporcionando excelentes resultados na descoloração de percolado de aterro sanitário, efluentes têxteis e efluente da primeira extração alcalina (E1) da produção de papel e celulose. Os POAs podem oferecer opções viáveis para remediar problemas ambientais, reduzindo consideravelmente a poluição, além da grande versatilidade de adaptação aos tratamentos de várias efluentes aquosos.

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Referências

ALMEIDA, E.; ASSALIN, M. R.; ROSA, M. A.; DURÁN, N. Tratamento de Efluentes Industriais por Processos Oxidativos na Presença de Ozônio. Química Nova, v. 27(5): 818-824, 2004.

ARAÚJO, K. S.; ANTONELLI, R.; GAYDECZKA, B.; GRANATO, A. C.; MALPASS, G. R. P. Processos oxidativos avançados: uma revisão de fundamentos e aplicações no tratamento de águas residuais urbanas e efluentes industriais. Ambiente & Água, v. 11(2): 387-401, 2016.

ASSALIN, M. R.; DURÁN, N. Novas tendências para aplicação de ozônio no tratamento de resíduos: ozonização catalítica. Revista Analytica, v. 26: 76-86, 2006.

BARCELLOS, I. O.; LIMA, T.; BLOSFELD, A. M. Determinação do número de ciclos de reuso do adsorvente cinza de casca de arroz no tratamento de um banho residual de tingimento têxtil. Eclética Química, v. 40(1): 1-10, 2015.

BERTAZZOLI, R.; PELEGRINI, R. T. Descoloração e Degradação de Poluentes Orgânicos em Soluções Aquosas Através do Processo Fotoeletroquímico. Química Nova, v. 25(3): 477-482, 2002.

BORBA F. H.; SOTTORIVA, P. R. S.; MÓDENES, A. N. Tratamento do efluente madeireiro por processo foto-Fenton. Estudos tecnológicos, v. 4(1): 12-20, 2008.

BOTTA-PASCHOAL, C. M. R. Avaliação ecotoxicológica de sedimentos em reservatórios da bacia do rio Tietê, SP, com ênfase na aplicação do estudo de AIT-Avaliação e Identificação da Toxicidade. Tese de Doutorado – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, USP. 2002.

BOUZID, J.; AYDI, W.; KSIBI, M.; ELEUCH, B. Use of Ozonation Process for the Oxidation of Liming Float Wastewater Stream. Environmental Engineering Science, v. 25(8): 1139-1147, 2008.

BRITO, N. N.; BROTA, G. A.; PELEGRINI, R. T. P.; PATERNIANI, J. E. S. Otimização do processo fotocatalítico heterogêneo para o tratamento de percolado de aterro sanitário. Eclética Química, v. 36(3): 1-7, 2011.

BRITO, N. N.; PATERNIANI, J. E. S.; BROTA, G. A.; PELEGRINI, R. T. Ammonia removal from leachate by photochemical process using H2O2. Ambiente & Água, v. 5(2): 51-60, 2010.

BRITO-PELEGRINI; PELEGRINI, R. Tratamento Terciário de Efluente Têxtil por Processo Eletroquímico Visando o Reuso da Água. Química Têxtil, v. 83: 18-21, 2006.

BRITO, N. N.; SILVA, V. B. M. Processo Oxidativo Avançado e sua Aplicação Ambiental. Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 1(3): 36-47, 2012.

BUNCE, N. J.; MERICA, S. G.; LIPKOWSKI, J. Prospects for the use of electrochemical methods for the destruction of aromatic organochlorine wastes. Chemosphere, v. 35(11): 2719-2726, 1997.

CHIANG, L-C.; CHANG, J-E.; WEN, T-C. Indirect oxidation effect in electrochemical oxidation treatment of landfill leachate. Water Research, v. 29(2): 671-678, 1995.

DE LEON, C. P.; PLETCHER, D. Removal of formaldehyde from aqueous solutions via oxygen reduction using a reticulated vitreous carbon cathode cell. Journal of Applied Electrochemistry, v. 25: 307–314, 1995.

FREIRE, R. S.; PELEGRINI, R. T.; CABALLERO, N. E. D.; ZAMORA, P. P.; KUBOTA, L. Novas Tendências para o Tratamento de Resíduos Industriais Contendo Espécies Organocloradas. Química Nova. v. 23(4): 504-511, 2000.

GABRIEL, L.; VOLPE, M. C.; CRISTIANO, G. A.; NEVES, V. D. D.; SOUZA, D. S. S.; RAMOS, J. L.; PORTELA, A. L. R.; DIAS, A. B.; VILLA, F. B.; GODOY, G. B.; GODOI, I. R. G.; MONTEIRO, J. O. F.; SEBASTIANI, R.; PELEGRINI, R. T. Estudo da Toxicidade do Alumínio em Valores de pH 7,0 e 7,5 para Brassica Oleracea L. e Raphanus Sativus L. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 13(4): 312-323, 2019.

GARCIA-SEGURA, S.; OCON, J. D.; CHONG, M. N. Electrochemical oxidation remediation of real wastewater effluents — A review. Process Safety and Environmental Protection, v.113: 48-67, 2018.

GUARATINI, C. C. I.; ZANONI, M. V. Corantes Têxteis. Química Nova, v. 23(1): 71-78, 2000.

GUTIERREZ-MATA, A. G.; VELAZQUEZ-MARTÍNEZ, S.; ÁLVAREZ-GALLEGOS, A.; AHMADI, M.; HERNÁNDEZ-PÉREZ, J. A.; GHANBARI, F.; SILVA-MARTÍNEZ, S. Recent Overview of Solar Photocatalysis and Solar Photo-Fenton Processes for Wastewater Treatment. International Journal of Photoenergy, v. 2017: 01-27, 2017.

KIM J.; KORSHIN. G. V. Examination of in situ Generation of Hydroxyl Radicals and Ozone in a Flow-through Electrochemical Reactor. Ozone: Science and Engineering, v. 30: 113–119, 2008.

KU, Y.; JUNG, I-L. Photocatalytic reduction of Cr(VI) in aqueous solutions by UV irradiation with the presence of titanium dioxide. Water Research, v. 35(1): 135-142, 2001.

KUNZ, A.; PERALTA-ZAMORA, P.; MORAES, S. G.; DURÁN, N. Novas Tendências no Tratamento de Efluentes Têxteis. Química Nova, v. 25(1): 78-82, 2002.

NOGUEIRA, R. P.; JARDIM, W. F. A Fotocatálise Homogênea e sua Aplicação Ambiental. Química Nova, v. 21: 69–72, 1998.

MARTINS-RODRIGUES J.; PELEGRINI, R. Fotocatálise Homogênea com Peróxido de Hidrogênio e Radiação UV Visando a Redução da Alcalinidade de Percolado de Aterro Sanitário. In: XVIII Jornada de Jóvenes Investigadores - AUGM, Santa Fé, 2010.

PELEGRINI, R.; BERTAZZOLI, R. Princípios Fundamentais do Processo Fotoeletroquímico: Uma Alternativa para o Tratamento de efluentes. In: XV Congresso da Sociedade Ibero-Americana de Eletroquímica (SIBAE), Évora – Portugal. 2002.

PELEGRINI, R.; FONSECA, J. A. V. M.; BARBOSA, M.; PINTO, N. O.; SALAN, R. S.; DRAGONI-SOBRINHO, G.; BRITO, N. N.; CONEGLIAN, C. M. R.; TONSO, S. Tratamento de Efluentes Líquidos de Indústria de Papel e Celulose. In: III Fórum de Estudos Contábeis, Rio Claro – SP. 2003.

PELEGRINI, R. T.; FREIRE, R. S.; DURÁN, N. E.; BERTAZZOLI, R.CABALLERO, D. Photoassisted Electrochemical Degradation of Organic Pollutants on DAS Type Oxide Electrode: Process Test for a Phenol Synthetic Solution and its Application for the E1 Bleach Kraft Mill Effluent. Environmental Science & Technology, v. 35(13): 2849-2853, 2001.

PELEGRINI, R.; PERALTA-ZAMORA, P.; ANDRADE, A. R.; REYES, J.; DURÁN, N. Electrochemically assisted photocatalytic degradation of reactive dyes. Applied Catalysis A, v. 22(2): 83-90, 1999.

PELEGRINI-BRITO, N. N.; SALES, P. T. F.; PELEGRINI, R. T. Photochemical Treatment of Industrial Textile Effluent Containing Reactives Dyes. Environmental Technology, v. 28(3): 321-328, 2007.

RIBORDY, P.; PULGARIN, C.; KIWI, J.; PERINGER, P. Electrochemical versus photochemical pretreatment of industrial wastewaters. Water Science & Technology, v. 35(4): 293–302, 1997.

SILVA, M. R. A.; OLIVEIRA, M. C.; NOGUEIRA R. P. Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas. Eclética Química. v. 29(2): 19-26, 2004.

SIMOND O.; SCHALLER, V.; COMNINELLIS, CH. Theoretical model for the anodic oxidation of organics on metal oxide electrodes. Electrochimica Acta, v. 42(13-14): 2009–2012, 1997.

SONG, E.; CHUNNIAN, S.; FRED, C. Comparison of the Behavior of Several Cobalt Porphyrins as Electrocatalysts for the Reduction of O2 at Graphite Electrodes. Langmuir, v. 14: 4315–4321, 1998.

SOUZA, D. S. S.; RAMOS, J. L.; DIAS, A. B.; PORTELA, A. L. R.; VILLA, F. B.; GODOY, G. B.; CRISTIANO, G, A,; GODOI, I. R. G.; MONTEIRO, J. O. F.; GABRIEL, L.; VOLPE, M. C.; NEVES, V. D. D.; SEBASTIANI, R.; PELEGRINI, R. T. Estudo da Toxicidade da Ureia na Germinação de Rabanete e Couve. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 13(3): 263-271, 2019.

VILLA, F. B.; MONTEIRO, J. O. F.; GODOY, G. B.; SOUZA, D. S. S.; RAMOS, J. L.; DIAS, A. B.; PORTELA, A. L. R.; CRISTIANO, G. A.; GODOI, I. R. G.; GABRIEL, L.; VOLPE, M. C.; NEVES, V. D. D.; SEBASTIANI, R.; PELEGRINI, R. T. Estudo da Toxicidade do Glifosato na Germinação de Couve e Rabanete. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 13(4): 282-289, 2019.

TRASATTI, S. Electrocatalysis: understanding the success of DSA®. Electrochimica Acta, v. 45(15-16): 2377-2385, 2000.

ZIOLLI, R. L.; JARDIM, W. F. Mecanismo de Fotodegradação de Compostos Orgânicos Catalisada por TiO2. Química Nova. v. 21(3): 319-325, 1998.