Remoção de DQO de uma solução de sacarose usando cavitação hidrodinâmica e peróxido de hidrogênio: comparação entre Venturi e placa de orifício

RESUMO

O objetivo deste estudo foi comparar a eficiência de remoção de DQO de um Venturi e de uma placa de orifício. Adicionalmente, a otimização da pressão de entrada dos dispositivos, o estudo da cinética da degradação, e o efeito sinérgico resultante da combinação da cavitação e H₂O₂ foram realizados. Um aparato experimental em escala laboratorial foi construído para atingir esses objetivos. Uma solução de sacarose e um efluente real de uma indústria de refrigerante, a base de sacarose, foram tratados. Os resultados mostraram que o Venturi atingiu 90% de remoção de DQO em apenas em três minutos de tratamento, com a pressão de 4,0 bar e proporção molar de sacarose: peróxido de 1:20. Enquanto que, para placa de orifício, uma eficiência de 90% foi atingida em 9 min, na pressão de 2,0 bar. A ordem de reação da cinética de degradação foi igual a 3,5, com exceção da maior pressão de entrada do Venturi (7,3 bar) na qual ocorreu coalescência das cavidades e a redução na velocidade de degradação. O coeficiente sinérgico (Sc) foi igual a 185,20, mostrando que o processo híbrido (HC + H₂O₂) é muito mais eficiente do que a cavitação isolada. A elevada concentração de DQO do efluente da indústria de refrigerante (2.512,8 mg L^-1) foi degradada no Venturi com eficiência de 72%, sob uma pressão de entrada de 4,0 bar e baixa proporção (sacarose: peróxido de 1:10). O sistema de cavitação com dispositivo Venturi tem grande potencial para remover elevadas concentrações de matéria orgânica em um curto período de tratamento.

Palavras-chave:
Efeito sinérgico; Degradação; Radical hidroxila; Coeficiente cinético; Microbolhas; Câmara de cavitação