Degradation of organic matter from wood industry effluent using photocatalysis and solar radiation

In the present work, the thennal Fenton and photo - Fenton reactions were used in order to perform the degradation of the organic matter present in wastewater provenient of SATIPEL S/À, a plywood industry located in Uberaba - MG. The effect of differcnt parameters (pH, temperature, iron(II) sulphate concentration, and hydrogen peroxide concentration) vvas evaluated in relation to the apparent rate constant for the degradation of the organic matter. The results showed tliat the best pH to perform these reactions ranges from 2.8 to 3.0. A temperature survey showed that its increase favours the reaction rate. B es ides, it was possible to estimate the energy of the activation in around 20,8 kJ/mol (± 7,6 kJ/mol), a relatively low value, which indicates a radical-mediated process. Essays made using iron (II) sulphate showed that the concentration range that was studied did not influence significantly the reaction rate. It vvas also observed a positive effect in the degradation result related to the hydrogen peroxide concentration. Essays using solar radiation and CPC reactors (in small and large scale), the use of the reactor allowed evaluating the degradation of the organic matter in volumes up to 50 L. An organic matter degradation up to 90% was achieved with a UV-A dose of 1,000 kJ/m2, when a mixture of iron (II and III) sulphate (50% w/w) was used, attributed to the synergistic effect between both species. When potassium iron (III) oxalate was used, a degradation up 92% was achieved, with an UV-A dose near 400 kJ/m2. HPLC essays confirmed the mineralization of the organic matter. The reduction of peaks was convincing enough and the reduction of the total area chromatogram was 55 % for an accumulated UV-A dose around 965 kJ/m2Dissertação (Mestrado)No presente trabalho, as reações de Fenton térmica e fotoquímiea foram estudadas, com o propósito de avaliar sua eficiência na degradação da matéria orgânica presente nos efluentes gerados pela indústria de aglomerados de madeira SATIPEL S/A, localizada em Uberaba - MG. Esses efluentes são compostos de uma mistura de resinas melamina-formol, uréia-formol, formaldeído, extrativos de madeira e fragmentos de madeira. Em escala de laboratório, avaliou-se o efeito de diferentes parâmetros (pH, temperatura, concentração de sulfato de ferro (II) e concentração de peróxido) sobre a constante de velocidade da degradação de matéria orgânica presente no efluente. Os resultados mostraram que a melhor faixa de pH é entre 2,5 e 3,0. A avaliação do efeito da temperatura mostrou que sua elevação beneficia a velocidade da reação. A energia de ativação para o processo térmico foi estimada em tomo de 20,8 kJ/mol (± 7,6 kJ/mol), um valor relativamente baixo que indica a preponderância de reações radicalares. Ensaios feitos com sulfato de ferro (II), mostraram que a faixa de concentração estudada não influenciou significantemente a velocidade de reação. Em relação à concentração de peróxido de hidrogênio, na faixa estudada, observou-se um efeito positivo no resultado da degradação. Nos ensaios utilizando radiação solar e reatores CPC (em escala reduzida e expandida), o uso do reator permitiu avaliar a degradação de matéria orgânica em volumes de até 50 L. Foram alcançados valores superiores a 90 % de degradação utilizando uma mistura de sulfato de ferro (II) e (III) (50% m/m), para uma dose de UV-A de 1000 kJ/m2 e superior a 95 % utilizando ferrioxalato de potássio, mas com uma dose de radiação UV-A em tomo de 400 kJ/m2 Testes com IIPLC confirmam uma considerável mineralização da matéria orgânica, estimada pela diminuição da área total, sendo em tomo de 55% para uma dose acumulada de cerca de 965 kJ/m2