A partir dos resultados obtidos no DCCR, foi realizada uma avaliação da remoção percentual da abs. 254 nm, cor e turbidez através da cinética dos experimentos em função do tempo de eletrólise de 0 a 120 min.
Inicialmente foi fixado um valor de intensidade de corrente de 2,5 A e foram investigadas as concentrações iniciais de H2O2 de 435, 1000 e 1562 mg L-1, conforme apresentado na Figura 8.
Figura 8 - Avaliação da remoção percentual de (a) abs. 254 nm, (b) cor e (c) turbidez em função do tempo de eletrólise, mantendo a intensidade de corrente fixa em 2,5 A e variando a concentração inicial de H2O2 adicionada.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Observou-se remoções semelhantes para as concentrações iniciais investigadas de H2O2 de aproximadamente 80% para os parâmetros (%) cor e turbidez aos 60 minutos de eletrólise.
Para a remoção da (%) abs. 254 nm do LAS verificou-se uma elevada eficiência do processo EF em concentração de H2O2 de 1000 mg L-1, alcançando um resultado de aproximadamente 80% em 60 minutos de eletrólise. No entanto, para a menor e maior concentrações investigadas de H2O2 (435 e 1565 mg L-1) foi verificada uma baixa eficiência para o processo EF, alcançando um resultado de aproximadamente 40 e 55%, respectivamente. Isto pode estar relacionado a fatores como: concentração insuficiente de H2O2 para a formação dos radicais hidroxilas e excesso de H2O2 no meio acarretando na formação de radicais hidroperoxila, conforme descrito no item 2.5.
A concentração inicial de 1000 mg H2O2 L-1 obteve uma boa remoção de todos os parâmetros (abs. 254 nm, cor e turbidez) atingindo valores ente 80 e 90%, em tempo de eletrólise de 15 min. Destaca-se que as concentrações iniciais de H2O2 de 435 e 1565 mg L-1 obtiveram uma remoção próxima para os parâmetros cor e turbidez apenas a partir dos 60 minutos de eletrólise, evidenciando sua menor eficiência no processo EF.
Para estas condições foi investigado o consumo de H2O2 adicionado, Fe dissolvido e a temperatura do LAS utilizando o processo EF, conforme apresentado na Figura 9.
Figura 9 - Avaliação do (a) consumo de H2O2, (b) ferro dissolvido e (c) temperatura em fiunção do tempo de eltetrólise, mantendo a intensidade de corrente fixa em 2,5 A e variando a concentração inicial de H2O2 adicionada.
Fonte: Elaborado pelo autor.
O H2O2 adicionado foi consumido quase em sua totalidade em 60 min de eletrólise para todas as condições testadas, apresentando maiores taxas de consumo nos primeiros 30 min de reação. O Fe dissolvido no LAS obteve aumentos significativos nos tempos iniciais de reação
para todas as condições investigadas, passando de aproximadamente 70 mg L-1 para valores próximos de 450 mg L-1, com uma ligeira redução em tempos de reação maiores que 60 min, que pode estar associada à erros de medição, em concentrações menores do parâmetro analisado. O comportamento da temperatura não apresentou variação para as diferentes concentrações de H2O2 utilizadas, com um aumento de 22 para 30 °C, aproximadamente. Portanto, a variação da temperatura não está relacionada à concentração inicial de H2O2 adicionada.
Após isso, foram investigadas as remoções da abs. 254 nm, cor e turbidez em função da intensidade de corrente aplicada. A concentração inicial de H2O2 foi fixada em 1000 mg L-1 e foram variadas as intensidades de corrente 0,7, 2,5 e 4,3 A, conforme apresentado na Figura 10. Figura 10 - Avaliação da remoção percentual de (a) abs. 254 nm, (b) cor e (c) turbidez em função do tempo de eletrólise, mantendo aconcentração inicial de H2O2 adicionada fixa em 1000 mg L-1 e variando a intensidade de corrente aplicada.
Fonte: Elaborado pelo autor.
As intensidades de corrente 0,7 e 2,5 A apresentaram uma remoção semelhante para os parâmetros abs. 254 nm e turbidez em tempo de eletrólise de 60 min, atingido valores de
aproximadamente 80%, no entanto, a intensidade de corrente de 4,3 A obteve uma menor eficiência para este parâmetro, alcançando uma remoção de aproximadamente 50 a 60%.
Aos 60 minutos de tratamento também verificou-se uma semelhante eficiência do processo EF para a remoção (%) da cor para todas as intensidades de corrente investigadas, obtendo aproximadamente 90% de remoção.
Dentro disso, para estas condições também foi investigado o consumo de H2O2 adicionado, Fe dissolvido e a temperatura do LAS utilizando o processo EF, conforme apresentado na Figura 11.
Figura 11 - Avaliação do (a) consumo de H2O2, (b) ferro dissolvido e (c) temepratura em função do tempo de eletrólise, mantendo a concentração inicial de H2O2 adicionada fixa em 1000 mg L-1 e variando a intensidade de corrente aplicada.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Para todas as intensidades de corrente investigadas verificou-se um consumo de aproximadamente 100% do H2O2em aproximadamente 30 min de reação. Esse consumo pode
estar relacionado à degradação dos poluentes através do processo Fenton e a uma não geração significativa de H2O2, possivelmente devido à não injeção de oxigênio diretamente no processo (ver Equação 2).
Observou-se um aumento da concentração de Fe dissolvido de aproximadamente 70 mg L-1 para 450 mg L-1, em 5 min de reação para a intensidade de corrente 4,3 A, 30 min para 2,5 A e 60 min para a intensidade de corrente 0,7 A. O aumento mais rápido da concentração de ferro para maiores intensidades de corrente aplicadas pode ser explicado por uma maior dissolução de íons de ferro do material do eletrodo nestas condições. Verificou-se ainda uma redução na concentração de ferro a partir de 30 min de reação para a intensidade de corrente 4,3 A, possivelmente decorrente da precipitação deste elemento com subprodutos gerados no processo.
A temperatura apresentou um aumento constante conforme as maiores intensidades de corrente utilizadas. Segundo Chen (2004), elevadas intensidades de corrente estão relacionadas ao aumento da temperatura da solução e têm como consequência um maior consumo e desgaste do eletrodo no processo, acarretando na diminuição da eficiência do processo utilizado.
Portanto, destaca-se o uso de menores intensidades de corrente, assim como uma concentração adequada de H2O2 no meio reacional, para que não ocorra seu excesso e consequente diminuição da eficiência do processo EF na descontaminação de poluentes, tais como os LAS.
5 CONCLUSÃO
Através da realização deste trabalho foi possível determinar as melhores condições de intensidade de corrente aplicada (A) e concentração inicial de H2O2 adicionada (mg L-1) pela aplicação de um DCCR no processo EF para a remoção da abs. 245 nm (compostos aromáticos) do LAS.
Concluiu-se que para a obtenção das melhores condições experimentais dentro dos parâmetros investigados, deve-se realizar a aplicação simultânea de uma intensidade de corrente próxima a 0,5 A e adição de uma concentração inicial de H2O2 de aproximadamente 700 mg L- 1 em 60 minutos de eletrólise, uma vez que neste tempo de processo a concentração de H2O2 foi consumido quase totalmente, tornando desnecessário a continuidade do processo.
Valores mais altos de intensidade de corrente, até 4,5 A também podem ser aplicados, desde que também seja adicionada uma concentração inicial mais elevada de H2O2, acarretando em custos maiores do processo, com energia e reagentes, além de uma maior geração de lodo no processo.
Embora os testes cinéticos realizados tenham apresentado resultados satisfatórios para a remoção de abs. 254 nm, outras variáveis do processo EF também poderiam ser avaliados a fim de melhorar a eficiência, tais como: o material dos eletrodos, a distância entre eletrodos, a área de eletrólise, a adição de oxigênio no meio reacional e o pH da solução.
Dentro disso, é possível verificar que a aplicação do processo EF vem despontando como um método alternativo e inovador para a minimização dos impactos ambientais causados pelo LAS em corpos receptores, no entanto, este processo apresenta desvantagens como seu alto custo de implantação, sugerindo-se seu uso como polimento final no tratamento de LAS, em um sistema integrado com processos biológicos e/ou físico-químicos convencionais.
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