A PRACTICAL APPROACH TO APPLYING THE NEW IAEA SAFETY STANDARDS BASED
3. DIFFICULTIES FACED IN FOLLOWING THE CURRENT LICENSING REGIME
Por fim concluímos que os POAs estudados nesta tese foram eficientes no tratamento de corantes azoicos. A solar fotocatálise degradou uma solução sintética do corante alaranjado de metila. A cinética de degradação se enquadrou bem em um modelo de pseudo-primeira ordem. Em altas concentração do corante o processo perde eficiência drasticamente, pois a alta coloração impede que os fótons da radiação incidam no catalisador (Nb2O5), impedindo
assim a foto geração dos oxidantes. O pH da solução teve grande influência na descoloração, o valor determinado do PHpzc foi de 4.86, então em meio ácido a interação eletrostática é maior entre o Nb2O5 e o corante o que aumenta consideravelmente a eficiencia do processo.
Um excesso de H2O2 diminui o poder oxidativo, pois aumenta o número de reações
parasitárias que consomem os •OH. O Nb2O5 foi reutilizado por cinco ciclos consecutivos sem
perca no seu poder fotocatalítico. Diante dos resultados podemos considerar a solar fotocatálise como o processo economicamente mais viável para tratamento de corantes em baixas concentrações. No entanto os processos eletroquímicos de oxidação avançada são capazes de produzir um número superior de oxidantes, isto os tornam mais promissores quando comparados com a fotocatálise. A AO depende das caracteristicas eletrocatalíticas do material, anodos não ativos como o BDD são preferenciais, uma vez que possuem uma menor entalpia de ligação com o •OH fisicamente adsorvidos na superfície, isso favorecere a mineralização do corante. Os processos eletroquimicos baseados nas reações de Fenton (EF, PEF, SPEF), são mais eficazes quando comparado com a AO. Os •OH homogêneos eletrogerados pelas reações de Fenton são mais reativos, pois não são limitados por transporte de massa, no entanto os processos de Fenton são executados em uma faixa restrita de pH (em torno de 3.0), o que requer uma acidificação prévia da solução antes do experimento.
No tratamento do efluente sintético Pounceau SS (capítulo 2), foi possível compreender melhor esta diferença dos distintos processos. Os experimentos foram realizados em uma planta pré-piloto de fluxo com capacidade de 2.5 L de solução. Os resultados evidenciam que a Pt é menos eficiente do que o BDD na AO-H2O2 e EF. No entanto a
natureza do anodo não influencia significativamente o processo de degradação do PEF, pois a mineralização similar foi alcançada com ambos os anodos Pt e BDD. Isto significa que a luz UVA aumentou consideravelmente a taxa de mineralização do corante. Assim, o poder oxidativo das espécies Pt(•OH) e BDD(•OH) torna-se muito menos importante no PEF. A cinética de descoloração foi de pseudo-primeira ordem para todos os processos. O valor do MCE decresce com o aumento de j indicando que maiores valores de j melhoraram as reações
parasitárias não oxidantes dos •OH, heterogêneas e homogêneas, que desaceleravam relativamente o processo de degradação do corante. Foram identificados cinco intermediários aromáticos através de CG-MS e quatro ácidos carboxílicos (oxálico, tartronico, málico, acético) através de HPCL de exclusão de íons.
O capítulo 3 apresenta um estudo completo sobre a influência da dureza da água no desempenho do processo de EF. A dureza da água é um parâmetro intrínseco dos recursos hídricos. Os resultados indicam uma influência marcante deste parâmetro sobre a eficiência do processo EF. O tratamento do corante MO demonstrou que a cinética de descoloração não é afetada pelo teor de Mg2+ ou Ca2+ em solução. No entanto a descoloração do EBT é reduzida consideravelmente pelo aumento da dureza da água. Essa tendência pode ser relacionada com a formação de organo-complexos de Mg2+ e Ca2+ que são espécies altamente
estáveis ao ataque eletrofílico dos •OH homogêneos e heterogêneos. A demanda química de
oxigênio foi reduzida até 25% enquanto que a dureza da água aumentou de 0 a 360 mg L-1 de dureza CaCO3. A densidade de corrente ideal foi de 33.3 mA cm-2. Acima deste valor o que
prevalece são as reações parasitárias. Estes resultados são de grande relevância para o desenvolvimento de tecnologias de tratamento de efluentes reais contaminados com corantes.
A remediação de efluente doméstico foi posta à prova no capítulo 4. Dentre os processos eletroquímicos testados o que obteve o melhor resultado foi o SPEF que descoloriu e mineralizou em um curto tempo um efluente de máquina lavadora de roupas (contendo inicialmente 300 mg L-1 de TOC). Apesar de conseguir descolorir o efluente a valores aceitáveis pela legislação ambiental o processo EF foi ineficiente na mineralização, acredita- se que os complexos de Fe (III) com ácidos carboxilicos de cadeia curta reduza o poder oxidativo do EF. Foi proposto um dispositivo descentralizado, na qual a água pode ser reutilizada após tratamento em um sistema fechado. A remediação de efluentes domesticos tem que ser considerado uma realidade atual, e a implementação de dispositivos descentralizados é fundamental, para ao menos minimizar o problema da escassez da água.
Todos os POAs utilizados nesta tese tiveram diferentes características e aplicabilidades, que dependem acima de tudo das diversas realidades das águas contaminadas. Por isso não se tem a pretensão de julgar um único método como processo principal ou superior em todo e qualquer tipo de tratamento, mas como uma alternativa viável que pode inclusive funcionar como pré-tratamento ou recurso complementar a outro. A utilização de energia solar tem um elevado efeito sinergético e econômico, e esta fonte renovável tem que ser mais aproveitada, principalmente em países subdesenvolvidos que sofrem com a seca e tem limitações nos recursos hídricos. Então as perspectivas para um futuro próximo é
desenvolver plantas pilotos solares autônomas para descontaminação de águas em larga escala de efluentes reais. Além disto, pesquisar novas tecnologias que atendam todos os requisitos para aplicação em dispositivos descentralizados. Por fim, é importante considerar que as pesquisas que priorizam a valorização e a preservação do meio ambiente, em especial dos recursos hídricos, devem ser recolocadas na academia como condição necessária não apenas para o desenvolvimento sustentável das sociedades, mas como ferramenta essencial para a própria existência da vida.