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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12611| Título: | Modelagem empírica do perfil de concentração em um reator eletroquímico para tratamento de efluente têxtil |
| Título(s) alternativo(s): | Empirical modeling of the concentration profile in an electrochemical reactor for treatment of textile effluent |
| Autor(es): | Reghini, Edilaine Cardoso Dantas |
| Orientador(es): | Eyng, Eduardo |
| Palavras-chave: | Corantes Resíduos industriais Impacto ambiental Colorings matter Factory and trade waste Environmental impact statements |
| Data do documento: | 23-Jun-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | REGHINI, Edilaine Cardoso Dantas. Modelagem empírica do perfil de concentração em um reator eletroquímico para tratamento de efluente têxtil. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017. |
| Resumo: | Juntamente com o progressivo desenvolvimento industrial, ocorreu o aumento da geração de efluentes, que acarretou no progresso da contaminação de cursos hídricos por efluentes tratados de forma ineficiente. O setor têxtil representa parcela de destaque econômico e também na geração de grandes volumes de efluentes, sendo estes de difícil tratabilidade devido a grande variabilidade de suas características físico-químicas. Pesquisas direcionadas ao desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias empregadas no tratamento de efluente têxtil são crescentes, destacando-se o emprego de reatores eletroquímicos. Visando a melhoria da eficiência e viabilidade econômica do tratamento eletroquímico, o uso de planejamentos experimentais, como o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) vem ganhando espaço. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi a obtenção da modelagem empírica do perfil de concentração de um reator eletroquímico para tratamento de efluente têxtil, analisando a relação entre a remoção de corante 5G (Rc), o tempo de retenção hidráulica (TRH) e a densidade de corrente elétrica aplicada (J). Analogamente se analisou a validação dos modelos obtidos, bem como o erro associado a tais, através do uso de ferramentas estatísticas. A matriz do delineamento experimental apresentou valores de TRH entre 5 e 20 minutos e densidade de corrente elétrica entre 5 a 15 mA.cm-², sendo realizada a amostragem de 9 pontos distribuídos linearmente, em ordem crescente, a partir da entrada do efluente no módulo de eletrocoagulação. Através da análise estatística dos dados de remoção percentual obteve-se 9 modelos matemáticos, sendo realizado ensaio de validação com TRH de 15,15 minutos e J de 11,78 mA.cm-2, definidos com base nos resultados. Dentre os modelos, três apresentaram correlação linear forte e muito forte (R² superior a 0,8), já os modelos para os pontos de amostragem 1, 3 e 9 obtiveram os menores erros percentuais médios na comparação da remoção percentual de corante prevista pelos modelos e obtidas experimentalmente. Através dos perfis de remoção de corante obtidos teórica (modelos) e experimentalmente (ensaio de validação), foi possível constatar uma estabilidade a partir da metade do comprimento do reator, com altos níveis de remoção. Por fim, os modelos gerados podem ser utilizados como ferramenta importante na projeção de módulos eletroquímicos, uma vez que através deles é possível se planejar os melhores ajustes de densidade de corrente aplicada, bem como se estimar número de pares de eletrodos necessários para se obter uma remoção de corante desejada a uma vazão conhecida, ou ainda se ajustar valores de TRH para a área útil conhecida dos eletrodos utilizados. |
| Abstract: | Along with the progressive industrial development, there was an increase in the generation of effluents, which led to the progress of the contamination of water courses by inefficiently treated effluents. The textile sector represents a prominent economic part and also in the generation of large volumes of effluents, which are difficult to treat because of the great variability of their physical and chemical characteristics. Researches aimed at the development and improvement of technologies used in the treatment of textile effluent are increasing, especially the use of electrochemical reactors. In order to improve the efficiency and economic viability of electrochemical treatment, the use of experimental designs, such as the Rotational Compound Central Design (DCCR), has been gaining ground. In this way, the objective of the present work was to obtain the empirical modeling of the concentration profile of an electrochemical reactor for treatment of textile effluent, analyzing the ratio between 5G (Rc) dye removal, hydraulic retention time (HRT) and the applied electric current density (J). Analogously, the validation of the models obtained, as well as the associated error, were analyzed through the use of statistical tools. The matrix of the experimental design presented values of HRT between 5 and 20 minutes and electrical current density between 5 and 15 mA.cm-², being performed the sampling of 9 distributed linearly, in ascending order, from the effluent inlet in the electrocoagulation module. Through the statistical analysis of the percentage removal data, 9 mathematical models were obtained, with a validity test with HRT of 15.15 minutes and J of 11.78 mA.cm-2, defined based on the results. Among the models, three presented strong and very strong linear correlation (R² higher than 0.8), whereas the Rc1, Rc3 e Rc9 models obtained the lowest average percentage errors in the comparison of the percentage of dye removal predicted by the models and obtained experimentally. Through the dye removal profiles obtained theoretically (models) and experimentally (validation test), it was possible to verify a stability of half the length of the reactor, with high levels of removal. . Finally, the generated models can be used as an important tool in the projection of electrochemical modules, since through them it is possible to plan the best adjustments of applied current density, as well as to estimate the number of pairs of electrodes needed to obtain a removing the desired dye at a known flow rate, or adjusting HRT values to the known working area of the electrodes used. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12611 |
| Aparece nas coleções: | MD - Engenharia Ambiental |
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