Decomposição de peróxido de hidrogênio em um catalisador híbrido e oxidação avançada de efluente têxtil por processo Fenton modificado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia QuímicaA indústria têxtil utiliza um grande volume de água durante os processos, gerando um volume bastante elevado de água residuária com elevada carga orgânica; sendo que os compostos presentes são em sua grande maioria não-biodegradáveis. Processos oxidativos Avançados (POAs) são baseados na geração de radicais hidroxil OH· que possuem um potencial de oxidação superior ao do ozônio e reagem rápida e não- seletivamente com inúmeros compostos orgânicos. O reagente Fenton é um Processo Oxidativo Avançado (POA); em que há a geração de radicais hidroxil a partir da decomposição catalítica de peróxido de hidrogênio por íons ferro e que vem sendo largamente utilizado no tratamento de contaminantes em soluções aquosas. Neste trabalho foi utilizado o reagente Fenton modificado no tratamento de um efluente têxtil real, usando um catalisador heterogêneo para decompor peróxido de hidrogênio e produzir radicais hidroxil. A eficiência do processo Fenton heterogêneo foi comparada àquela do processo Fenton homogêneo. No tratamento de efluentes têxteis pelo processo Fenton homogêneo, os resultados mostraram que a remoção de cor é bastante rápida. A remoção máxima de DQO com mínimo custo foi obtida na relação mássica [Fe]T:[H2O2] igual a 400mg/1000mg. As análises de DBO e toxicidade aguda mostraram que os compostos remanescentes são biodegradáveis e não tóxicos. Em virtude do grande volume de lodo gerado durante o processo Fenton Homogêneo; foi proposta a degradação do efluente têxtil por um processo heterogêneo em que a fonte de ferro utilizada foi um compósito Fe2O3/carvão mineral adsorvente, com o objetivo de eliminar a etapa de coagulação após a reação Fenton. Os resultados mostraram que o compósito pode ser utilizado como catalisador para a decomposição do peróxido de hidrogênio para produzir radicais hidroxil, que decompõem os compostos orgânicos presentes no efluente têxtil. A cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio foi descrita de acordo com o mecanismo de Langmuir-Hinshelwood e é aproximadamente independente do pH