Tratamento de efluentes de laticínios pelo processo oxidativo fenton-fotocatalizado luz natural e artificial, associado com adsorção.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: DUARTE, Diego Rodrigues.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/38932
Resumo: Os efluentes de laticínios são resíduos resultantes do processamento do leite e seus derivados, e esses resíduos têm alto potencial poluente. Diversas técnicas têm sido empregadas para tratar esses efluentes, e uma alternativa em destaque é o uso dos processos oxidativos avançados (POA's), que têm se mostrado altamente eficientes na decomposição de compostos orgânicos complexos, além de serem considerados tecnologias limpas. Entre esses processos, o Foto-Fenton tem se destacado por sua poderosa capacidade oxidante. A fim de otimizar o tratamento, foram avaliadas diferentes combinações das concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) e sulfato ferroso (FeSO4) utilizando uma matriz de planejamento experimental fatorial de tipo Experimentos Centrais Compostos (DCCR), com 3 repetições no ponto central. As variáveis dependentes analisadas foram o DQO (Demanda Química de Oxigênio), pH final, sólidos totais e condutividade final. O estudo demonstrou que a redução dos compostos oxidáveis, medida pela redução da DQO, atingiu cerca de 70%. A condutividade foi reduzida em aproximadamente 25%, quanto ao pH final, observou-se uma leve redução de 3,0 para 2,7. O tratamento Foto-Focalizado para volumes maiores de efluente de laticínios, partindo de 20 e aumentando para 200, 400, 800 e 1500 mL eficiência semelhante ao encontrado no planejamento, uma redução total de aproximadamente 80% da matéria orgânica total, ambos em luz natural. Quando aplicado o mesmo processo com luz artificial foi observado uma eficiência menor a comparada a luz natural, a eficiência com a luz artificial chegou até ser 27% inferior. Com a associação ao processo Foto-Fenton do processo de adsorção com carvão ativado, aplicado no efluente pós-tratamento Foton-Feton, foi observado uma redução de até 94% da matéria orgânica. Assim, pode-se observar que a associação do tratamento Fenton-fotocatalizado seguido do processo de adsorção em carvão ativado comercial aplicado ao tratamento de efluente de laticínios promove uma redução de matéria orgânica no efluente superior a 90%, sem promover alterações significativas nos valores de outras propriedades.
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Entre esses processos, o Foto-Fenton tem se destacado por sua poderosa capacidade oxidante. A fim de otimizar o tratamento, foram avaliadas diferentes combinações das concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) e sulfato ferroso (FeSO4) utilizando uma matriz de planejamento experimental fatorial de tipo Experimentos Centrais Compostos (DCCR), com 3 repetições no ponto central. As variáveis dependentes analisadas foram o DQO (Demanda Química de Oxigênio), pH final, sólidos totais e condutividade final. O estudo demonstrou que a redução dos compostos oxidáveis, medida pela redução da DQO, atingiu cerca de 70%. A condutividade foi reduzida em aproximadamente 25%, quanto ao pH final, observou-se uma leve redução de 3,0 para 2,7. O tratamento Foto-Focalizado para volumes maiores de efluente de laticínios, partindo de 20 e aumentando para 200, 400, 800 e 1500 mL eficiência semelhante ao encontrado no planejamento, uma redução total de aproximadamente 80% da matéria orgânica total, ambos em luz natural. Quando aplicado o mesmo processo com luz artificial foi observado uma eficiência menor a comparada a luz natural, a eficiência com a luz artificial chegou até ser 27% inferior. Com a associação ao processo Foto-Fenton do processo de adsorção com carvão ativado, aplicado no efluente pós-tratamento Foton-Feton, foi observado uma redução de até 94% da matéria orgânica. Assim, pode-se observar que a associação do tratamento Fenton-fotocatalizado seguido do processo de adsorção em carvão ativado comercial aplicado ao tratamento de efluente de laticínios promove uma redução de matéria orgânica no efluente superior a 90%, sem promover alterações significativas nos valores de outras propriedades.Dairy effluents are residues resulting from the processing of milk and its derivatives, posing a high pollutant potential. Various techniques have been employed to treat these effluents, with advanced oxidative processes (AOPs) emerging as a prominent alternative. Among these, the Photo-Fenton process has stood out for its powerful oxidizing capacity. To optimize treatment, different combinations of hydrogen peroxide (H2O2) and ferrous sulfate (FeSO4) concentrations were evaluated using a factorial experimental design. Dependent variables analyzed included Chemical Oxygen Demand (COD), final pH, total solids, and final conductivity. The study demonstrated a reduction of approximately 70% in oxidizable compounds, as measured by COD reduction. Conductivity was reduced by approximately 25%, and a slight reduction in final pH from 3.0 to 2.7 was observed. Photo-Fenton treatment of dairy effluents proved efficient, with a total reduction of approximately 84% of total organic matter. However, under artificial light, efficiency decreased by up to 27% compared to natural light. With the association of the Photo-Fenton process to the adsorption process with activated carbon, applied in the post-treatment effluent of Foton-Feton, a reduction of up to 94% of organic matter was observed. Thus, it can be observed that the association of Fenton-photocatalyzed treatment followed by the adsorption process with commercial activated carbon applied to dairy effluent treatment promotes a reduction of organic matter in the effluent exceeding 90%, without causing significant changes in the values of other properties.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOSUFCGARAÚJO, Gilmar Trindade de.ARAÚJO, Gilmar Trindade.http://lattes.cnpq.br/6960917117472093GUSMÃO, Thaisa Abrantes de Sousa.SILVA, Robson Gogaciano Fernandes da.DUARTE, Diego Rodrigues.2024-02-272024-11-08T17:57:49Z2024-11-082024-11-08T17:57:49Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/38932DUARTE, Diego Rodrigues. Tratamento de efluentes de laticínios pelo processo oxidativo fenton-fotocatalizado luz natural e artificial, associado com adsorção. 2024. 63. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-07-24T11:09:07Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/38932Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T11:09:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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