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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27911| Título: | Avaliação da remoção de fosfato de solução aquosa pela eletrocoagulação utilizando eletrodos de zinco |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of phosphate removal from aqueous solution by electrocoagulation using zinc electrodes |
| Autor(es): | Almeida, Williani Ferreira de |
| Orientador(es): | Passig, Karina Querne de Carvalho |
| Palavras-chave: | Eletroquímica Zinco Desenvolvimento de recursos hídricos Águas residuais - Purificação - Remoção de fosfato Resíduos industriais Electrochemistry Zinc Water resources development Sewage - Purification - Phosphate removal Factory and trade waste |
| Data do documento: | 14-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ALMEIDA, Williani Ferreira de. Avaliação da remoção de fosfato de solução aquosa pela eletrocoagulação utilizando eletrodos de zinco. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | O fosfato (PO₄⁻3) é um íon poliatômico formado de um átomo de fósforo e quatro átomo de oxigênio. Encontra-se em rochas fosfáticas e em determinados alimentos, desempenha um papel importante nos processos biológicos e pode ser utilizado também como fertilizante agrícola. A oferta de fósforo em corpos d`água dá-se de diferentes maneiras. Entretanto, o aumento da concentração de fósforo e nitrogênio em corpos d’água pode estimular a eutrofização desses ambientes. Considera-se que o lançamento de efluentes industriais e domésticos em corpos d’água proporciona um ambiente favorável à eutrofização, portanto, a eletrocoagulação (EC) tem se apresentado como um método eficiente para remoção de contaminantes em corpos d’água. Através da oxidação de ânodos de sacrifício e redução catódica da água, ocorre a formação de coagulantes in situ, levando a adsorção dos poluentes nos coagulantes formados. Na presente pesquisa, o processo de EC para remoção de fosfato foi através da aplicação de ânodo e cátodo de Zn em solução aquosa, em que os eletrodos foram conectados a uma fonte de alimentação de corrente contínua. Para a otimização do processo, foi realizado planejamento experimental fatorial 22 para avaliar as variáveis pH inicial (pHi) e densidade de corrente (j), tendo como resposta a eficiência de remoção do fosfato após 60 min de tratamento, sendo aplicado para o modelo estatístico os resultados de remoção observados aos 15 min. NaCl foi adicionado como eletrólito suporte na concentração de 500 mg L-1, o qual se mostrou satisfatório para a realização do experimento. A eficiência de remoção de fosfato aos 15 min foi de 97,15% observada em pHi = 4,0, j = 9,01 mA cm-2 em 50 mg L-1 de fosfato com eletrodos de Zn. Quando aplicado as mesmas condições em efluente bruto, a remoção de fosfato chegou a 97,15 % aos 50 minutos. Os resultados obtidos indicam que, nas condições operacionais estudas, a eletrocoagulação aplicada a efluentes brutos de indústrias de farinha de milho pode ser utilizada como pré- tratamento na remoção de fosfato com a utilização de eletrodos de Zn. |
| Abstract: | Phosphate (PO4-3) is a polyatomic ion formed by one atom of phosphorus and four of oxygen. We Find phosphate rocks and in certain foods, it plays an important role in biological processes and can also be used as an agricultural fertilizer. The offer of phosphorus in water bodies takes place in different ways. However, the increase in the concentration of phosphorus and nitrogen in water bodies can stimulate the eutrophication of these environments. It is considered that the discharge of industrial and domestic effluents into water bodies provides a favorable environment for eutrophization, therefore, electrocoagulation (EC) has been shown to be an efficient method for removing contaminants from water bodies. Through the oxidation of sacrificial anodes and water cathodic reduction, coagulants are formed in situ, leading to adsorption of pollutants in the formed coagulants. In the present research, the EC process for phosphate removal was applied to Zn anode and cathode in aqueous solution, in which the electrodes were connected to a direct current power source. For the optimization of the process, a 22 factorial experimental design was carried out to evaluate the initial pH (pHi) and current density (j) variables, having as a response the phosphate removal efficiency after 60 min of treatment, being applied to the statistical model the removal results observed at 15 min. NaCl was added as supporting electrolyte at a concentration of 500 mg L-1 which proved to be satisfactory for carrying out the experiment. The phosphate removal efficiency at 15 min was 97.15% observed at pHi = 4.0, j = 9.01 mA cm-2 in 50 mg L-1 phosphate with Zn electrodes. When the same conditions were applied in raw effluent, the phosphate removal reached 97.15% at 50 minutes. The results obtained indicate that, under the operational conditions studied, electrocoagulation applied to raw effluents from corn flour industries can be used as a pre-treatment for phosphate removal using Zn electrodes. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27911 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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