Determinação da cinética de ozonização de efluente têxtil na remoção de cor e matéria orgânica

Trevizani, Jéssica Luiza Bueno; Carvalho, Karina Querne de; Passig, Fernando Hermes; Schiavon, Gilson Junior; Pereira, Izadora Consalter; Silva-Medeiros, Flávia Vieira da

doi:10.1590/S1517-707620190001.0613

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Artigos • Matéria (Rio J.) 24 (1) • 2019 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620190001.0613 copiar

Determinação da cinética de ozonização de efluente têxtil na remoção de cor e matéria orgânica

Determination of the ozonization kinetics of a textile effluent in the removal of color removal and organic matter

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

A oxidação do afluente e efluente têxtil foi feita em batelada durante 5 e 2 h, respectivamente. A geração de h^-1 ozônio utilizada foi de aproximadamente 1085,25 mgO₃ com vazão de ar de 8 L min^-1. Foram determinados os seguintes parâmetros físico-químicos: temperatura, pH, turbidez, condutividade, cor verdadeira, alcalinidade a bicarbonato, ácidos voláteis, demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais, sólidos suspensos e sólidos dissolvidos. A eficiência de remoção de cor tanto para o efluente (bruto) quanto para o afluente (tratado na indústria) foi significativa com média de 85% e 90%, respectivamente. A constante cinética de 2ª ordem se ajustou melhor aos resultados dos parâmetros cor e DQO. Na ozonização do afluente industrial e análise da remoção de cor, a maior constante cinética (k₂) obtida foi de 0,0015 UPC¹ min^-1 e a maior velocidade de remoção (r) foi de 392 UPC min^-1 entre 60 e 120 minutos de tratamento. Já no tratamento do efluente o maior k₂ foi de 0,0404 UPC^-1 min^-1 e o maior r foi de 5.834 UPC min^-1 nos primeiros 15 minutos de tratamento. Para DQO a maior constante cinética (k₂) na ozonização do afluente industrial foi de 0,0015 mgDQO^-1 min^-1 e a maior velocidade de remoção (r) foi de 19,2 min^-1 na primeira hora de tratamento. Na ozonização do efluente o maior (k₂) foi de 0,0445 UPC^-1 min^-1 com maior r de 233,9 UPC min^-1. Em geral a velocidade de remoção sempre foi maior para cor verdadeira do que DQO, com r = 1932,25 min^-1 e 177,43 min^-1 para efluente e afluente, respectivamente.

Palavras-chave
cor; DQO; ozônio; indústria têxtil; cinética de oxidação

Parâmetros	Afluente Bruto					Afluente Ozonizado
	N	X	DP	Máx	Mín	X	DP	Máx	Mín
T (^oC)	44	24	2	26	21	34	2	36	31
pH	44	8,8	0,3	9,1	8,4	8,8	0,3	9,0	8,3
Condutividade (μS cm^-1)	44	5,3	2,5	7,0	1,7	4,6	2,0	6,0	1,7
Turbidez (UNT)	44	124	96	216	20	75	22	87	41
E (%)	-	-	-	-	-	39	-	-	-
Cor Verdadeira (UPC)	84	1553	557	2320	990	220	61	260	130
E (%)	-	-	-	-	-	86	-	-	-
Alc. a Bicarbonato (mgCaCO₃ L^-1)	8	488	195	654	206	388	189	530	110
Ácidos Voláteis (mgHAc L^-1)	8	19	9	25	6	25	17	46	5
DQO bruta (mg L^-1)	24	350	213	597	92	191	98	270	48
E (%)	-		-	-	-	45	-	-	-
Sólidos Totais (mg L^-1)	8	3246	1155	4584	1824	3140	1038	4266	1790
E (%)	-	-	-	-	-	3,3	-	-	-
Sólidos Dissolvidos Totais (mg L^-1)	8	3156	1125	4432	1754	3063	1032	4180	1716
E (%)	-	-	-	-	-	2,9	-	-	-
SDT/ST	-	0,972	-	-	-	0,975	-	-	-
Sólidos Suspensos Totais (mg L^-1)	8	90	42	152	60	77	11	86	62
E (%)	-	-	-	-	-	14	-	-	-
SST/ST	-	0,027	-	-	-	0,024	-	-	-

Parâmetros	Efluente ETE					Efluente ETE Ozonizado
	N	X	DP	Máx	Mín	X	DP	Máx	Mín
T (^oC)	20	23	3	25	19	29	3	32	28
pH	20	8,2	0,2	8,3	8,0	8,8	0,2	9,0	8,6
Turbidez (UNT)	20	17	5	21	10	24	5	29	19
Condutividade (μS cm^-1)	20	2,8	1,1	4,3	3,8	3,4	1,0	4,3	3,2
Cor Verdadeira (UPC)	36	368	134	460	170	39	30	70	0
E (%)	-	-	-	-	-	90	-	-	-
Alc. a Bicarbonato (mgCaCO₃ L^-1)	8	377	83	428	253	292	152	414	98
Ácidos Voláteis (mgHAc L^-1)	8	12	10	24	1	10	8	21	2
DQO bruta (mg L^-1)	12	80	35	122	43	32	29	73	10
E (%)	-	-	-	-	-	60	-	-	-
Sólidos Totais (mg L^-1)	8	2068	290	2480	1844	2049	264	2410	1778
E (%)	-	-	-	-	-	0,91	-	-	-
Sólidos Dissolvidos (mg L^-1)	8	2033	283	2436	1828	2011	279	2376	1698
SDT/ST	-	0,983	-	-	-	0,981	-	-	-
E (%)	-	-	-	-	-	1,0	-	-	-
Sólidos Suspensos (mg L^-1)	8	35	14	46	16	38	30	80	10
SST/ST	-	0,016	-	-	-	0,018	-	-	-

Modelo Cinético de 1^a ordem - cor verdadeira
Afluente				Efluente
Perfil	k₁ (min^-1)	Equação	R²	Perfil	k₁ (min^-1)	Equação	R²
1	0,3464	$y = 0, 3464 x + 0, 3192$	0,9524	1	0,4182	$y = 0, 4182 x - 0, 8055$	0,8341
2	0,2669	$y = 0, 2669 x - 0.1504$	0,9183	2	1,4715	$y = 1, 4715 + 0, 3299$	0,8661
3	0,4993	$y = 0, 4993 x - 0.2042$	0,9457	3	3,5277	$y = 3, 5277 x + 0, 2112$	0,8868
3	0,4993	$y = 0, 4993 x - 0.2042$	0,9457	3	0,2148	$y = 0, 2148 + 1, 5233$	0,8615
4	0,4834	$y = 0, 4834 x + 0.3545$	0,8812	4	6,2758	$y = 6, 2758 + 0, 2693$	0,8029
4	0,4834	$y = 0, 4834 x + 0.3545$	0,8812	4	0,2930	$y = 0, 2930 x + 0, 7831$	0,8101
Modelo Cinético de 2^a ordem - cor verdadeira
Afluente				Efluente
Perfil	k₂ (min^-1)	Equação	R²	Perfil	k₂ (min^-1)	Equação	R²
1	0,0007	$y = 0, 0007 x + 2^{- 05}$	0,9822	1	0,0156	$y = 0, 0156 x - 0, 0045$	0,8616
2	0,0003	$y = 0, 0003 x - 0.0001$	0,9364	2	0,0208	$y = 0, 0208 x + 0, 0015$	0,9476
3	0,0009	$y = 0, 0009 x - 0.0003$	0,9796	3	0,0204	$y = 0, 0204 x + 0, 0004$	0,9556
3	0,0009	$y = 0, 0009 x - 0.0003$	0,9796	3	0,0028	$y = 0, 0028 + 0, 0079$	0,8756
4	0,0015	$y = 0, 0015 x + 0.0001$	0,9605	4	0,0404	$y = 0, 0404 x + 0, 0014$	0,8578
4	0,0015	$y = 0, 0015 x + 0.0001$	0,9605	4	0,0031	$y = 0, 0031 x + 0, 0107$	0,8846

Modelo Cinético de 1^a ordem - DQO
Afluente				Efluente
Perfil	k₁ (min^-1)	Equação	R²	Perfil	k₁ (min^-1)	Equação	R²
1	0,0855	$y = 0, 0855 x - 0, 0888$	0,9029	1	0,1940	$y = 0, 1940 x + 0, 0506$	0,8305
2	0,0650	$y = 0, 0650 x - 0, 0852$	0,8401	2	0,6972	$y = 0, 6972 x + 0, 0643$	0,9751
3	0,1522	$y = 0, 1522 x + 0, 0019$	0,8830	3	0,2564	$y = 0, 2564 x + 0, 0644$	0,8409
4	0,1957	$y = 0, 1957 x + 0, 1666$	0,8450	4	1,1069	$y = 1, 1069 x + 0, 155$	0,9444
Modelo Cinético de 2^a ordem - DQO
Afluente				Efluente
Perfil	k₂ (min^-1)	Equação	R²	Perfil	k₂ (min^-1)	Equação	R²
1	0,0003	$y = 0, 0003 x + 6^{- 05}$	0,9455	1	0,0055	$y = 0, 0055 x + 0.0014$	0,8446
2	0,0003	$y = 0, 0003 x - 0.0001$	0,9559	2	0,0247	$y = 0, 0247 x - 0.0004$	0,9991
3	0,0005	$y = 0, 0005 x + 0.0003$	0,9427	3	0,0028	$y = 0, 0028 + 0.0006$	0,8615
4	0,0015	$y = 0, 0015 x + 0.0004$	0,9749	4	0,0445	$y = 0, 0445 x - 0.0009$	0,9987

Afluente			Efluente
Perfil	Tempo (min)	r (UPC.min^-1)	Perfil	Tempo (min)	r (UPC min^-1)
1	15 a 30	124	1	60 a 120	306
2	60 a 120	9,72	2	0 a 15	102
3	60 a 120	392	3	0 a 15	1487
4	30 a 45	184	4	0 a 15	5834

Afluente			Efluente
Perfil	Tempo (min)	r (mgDQO^-1.min^-1)	Perfil	Tempo (min)	r (mgDQO^-1.min^-1)
1	240 a 300	0,82	1	0 a 60	0,85
2	240 a 300	0,20	2	0 a 60	32,45
3	0 a 60	19,20	3	0 a 60	5,42
4	0 a 60	2,87	4	0 a 60	233,90

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