Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4950
Título: Ozonização e oxidação com persulfato de sódio do corante azo reactive black 5: cinética, formação de subprodutos e metodologia de superfície de resposta
Título(s) alternativo(s): Ozonation and persulphate oxidation of azo dye Reactive Black 5: kinetics, by-product formation and response surface methodology
Autor(es): Trevizani, Jéssica Luiza Bueno
Orientador(es): Carvalho, Karina Querne de
Palavras-chave: Oxidação
Degradação ambiental
Ozônio
Agentes oxidantes
Resíduos industriais
Indústria têxtil
Corantes e tingimento - Indústria têxtil
Oxidation
Environmental degradation
Ozone
Oxidizing agents
Factory and trade waste
Textile industry
Dyes and dyeing - Textile industry
Data do documento: 30-Out-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: TREVIZANI, Jéssica Luiza Bueno. Ozonização e oxidação com persulfato de sódio do corante azo Reactive Black 5: cinética, formação de subprodutos e metodologia de superfície de resposta. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: O efluente da indústria têxtil é geralmente caracterizado por alto pH, cor intensa e salinidade extremamente alta. Devido às complexas características deste efluente, cada vez mais estudos vêm sendo desenvolvidos para seu tratamento. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de remoção do corante Reactive Black 5 pelos processos de ozonização e oxidação com persulfato de sódio. Para a ozonização foi feito um planejamento fatorial 22 com as variáveis pH (2, 3,5, 7, 10,5 e 12) e vazão de O3 (5, 6,5, 10, 13,5 e 15 L min-1) e para oxidação com persulfato de sódio foi feito um fatorial 23 com as variáveis, pH (2, 4, 7, 10 e 12), temperatura (20, 28, 40, 52 e 60 °C) e concentração de persulfato de sódio (500, 905, 1500, 2095, 2500 mg L-1). O tempo de oxidação de ambos os processos foi de 60 minutos e ao longo do tempo foram analisadas as eficiências de remoção do corante. A produção de ozônio utilizada neste trabalho foi de 1,265 gO3 h-1 correspondente à vazão de ar de 15 L min-1 e transferência máxima de O3 para a solução de 60% em condições alcalinas (pH 12). Pela aplicação do delineamento de composto central rotacional (DCCR) pode-se determinar a condição ótima de pH (11,30) e vazão de O3 (14,31 L min-1) para 6 min de ozonização. Ao final de 60 min, a eficiência de remoção foi acima de 90% nas condições avaliadas. Na oxidação com persulfato de sódio, a eficiência de remoção máxima foi de 100% nos perfis realizados com temperatura superior a 40 oC, e na faixa ótima de pH 7,50, temperatura de 52 °C e concentração do PS de 1731 mg L-1 ao final de 60 minutos de tratamento. A cinética para os dois processos de tratamento resultou em pseudo-primeira ordem com constante cinética para oxidação com persulfato de sódio de k = 0,1798 min-1 e para ozonizaçãode de k = 0,1358 min-1. A concentração de sulfato aumentou ao longo do tempo de tratamento em 298 mg L-1 ao final dos 60 min de tratamento. Não foi verificada presença de metais nas amostras avaliadas, indicando a não influência da resistência na ativação do persulfato de sódio. De acordo com as análises cromatográficas para determinação de subprodutos, foi determinado benzeno etenil-sulfonil como produto intermediário da ozonização e da oxidação com persulfato de sódio e em ambos os tratamentos foi possível observar que o pico deste subproduto diminiu ao longo do tempo. Ao longo deste trabalho pode-se observar que tanto a ozonização quanto a oxidação com persulfato de sódio apresentaram resultados eficientes na oxidação do corante têxtil RB 5.
Abstract: Industrial textile effluent is generally characterized by high pH, intense color and extremely high salinity. Due to the complex characteristics of this effluent, more studies are being developed for its treatment. This study sought to evaluate the removal efficiency of Reactive Black 5 dye by ozonation and oxidation with sodium persulfate. For the ozonation a factorial design 22 was made with the variables pH (2, 3.5, 7, 10.5 and 12) and O3 flowrate (5, 6.5, 10, 13.5 and 15 L min-1), and to the oxidation with sodium persulfate, a a factorial design 23 prepared with the variables pH (2, 4, 7, 10 and 12), temperature (20, 28, 40, 52 and 60 °C) and sodium persulfate concentration (500, 905, 1500, 2095, 2500 mg L-1). The oxidation time of both processes was 60 minutes and the dye removal efficiencies over time were analyzed. The ozone production used in this study was 1.265 gO3 h-1 corresponding to air flowrate of 15 L min-1 and maximum O3 transfer to the solution of 60% in alkaline conditions (pH 12). By applying the central compound design (CCRD) the optimal condition of pH (11.30) and O3 flow (14.31 L min-1) for 6 min of ozonation was determined. At the end of 60 min the removal efficiency was above 90% to the evaluated conditions. For the oxidation with sodium persulfate, the maximum removal efficiency was 100% in the profiles with temperature above 40 oC, and in the optimum range of pH of 7.50, temperature of 52 °C, and concentration of SP of 1,731 mg L-1 after 60 minutes of treatment. The kinetics for both treatment processes resulted in pseudo-first order with kinetic constant to the sodium persulfate oxidation of k = 0,1798 min-1 and to the ozonation of k = 0,1358 min-1. Sulphate concentration increased over the treatment in 298 mg L-1 at the end of 60 minutes of treatment. No presence of metals was verified in the evaluated samples, indicating no influence of the resistance on the sodium persulfate activation. According to the chromatographic analysis to the determination of byproducts, ethenyl sulfonyl benzene was determined as an intermediate product of ozonization and sodium persulfate oxidation and in both treatments it was observed that the peak of this byproduct decreased over the time. Both ozone and sodium persulphate oxidation showed efficient results in the oxidation of textile dye RB 5.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4950
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
ozonizacaooxidacaocoranteazo.pdf3,2 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.