Degradação de contaminantes com diferentes estruturas químicas por espécies reativas de oxigênio e oxisulfuradas geradas por processos à base de sulfito e persulfato.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Nunes, Roberta Frinhani
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Chlorophenols, Dodecylpyridinium chloride; Cloreto de dodecilpiridínio; Clorofenóis; Nonilfenol polietoxilado; Nonylphenol polyethoxylate; Persulfate; Persulfato; Processo conjunto; Sulfite; Sulfito; Surfactantes; Surfactants; Tandem process; UVA
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-02092024-150228/

Os processos baseados em persulfato são eficientes para remoção de diversos poluentes. Todavia, processos baseados na ativação de S2O8 2 (PS) ativado por UVA foram pouco explorados. O presente estudo investigou o efeito simultâneo da concentração inicial de persulfato ([PS]0) e da taxa específica de emissão de fótons (EP,0) na degradação do nonilfenol polietoxilato (NPEO) e do cloreto de dodecilpiridínio (DPC) por UVA/PS seguindo planejamentos experimentais Doehlert. Para [NPEO]0 = (4,65 ± 0,15) mg L1, mais de 97,8% de remoção após 2 h, com taxa de degradação específica de pseudo primeira ordem (kobs) de 0,0320 min1 foram obtidos, para [PS]0 = 7,75 mmol L1 e EP,0 = 0,437 mol fótons L1 s1. Sob essas condições, os valores de EC50-48 h (% v/v) para Daphnia similis antes e após o tratamento não variaram significativamente. A aplicação de maiores valores de EP,0 influenciou a remoção de NPEO para [PS]0 entre 8 e 10 mmol L1, embora menores degradações tenham sido obtidas com maiores [NPEO]0 ou com efluente real, exceto para maiores tempos reacionais. Irradiações UVC e UVA resultaram na degradação de NPEO superior a 96% e remoções de tensoatividade semelhantes para condições ideais do processo UVA/PS. Quanto ao DPC, os resultados mostraram alta remoção (99,8%) e kobs = 0,0971 min1 para [DPC]0 = 4,60 ± 0,11 mg L1, [PS]0 = 7,75 mmol L1 e EP,0 = 0,437 mol fótons L1 s1. O valor de kobs do DPC encontrado nestas condições foi maior do que o observado na ativação térmica a 50 °C e [PS]0 = 5,5 mmol L1 (kobs = 0,0712 min1) sob o mesmo tempo reacional. O efeito positivo do EP,0 na degradação do DPC pelo processo UVA/PS foi influenciado por [PS]0, e kobs aumentou linearmente com [PS]0 para valores entre 7,75 e 10 mmol L1, enquanto menores valores de EP,0 foram compensados pelo aumento de [PS]0 até cerca de 10 mmol L1. As constantes de velocidade de segunda ordem da reação do DPC com radicais HO e SO4 foram 8,26 × 109 e 4,44 × 109 L mol1 s1, respectivamente. Adicionalmente, maiores [DPC]0 afetaram negativamente o desempenho do processo UVA/PS, enquanto 62% de remoção de DPC foram obtidos em matriz real. As melhores condições de concentração inicial de sulfito [SO3 2]0 e de pH0 para degradação do 2,4-diclorofenol (2,4-DCP) pelo sistema UVC/sulfito sob condições óxicas foram avaliadas. Também foi avaliada a aplicação dos sistemas UVC/PS, UVC/sulfito, processos UVC sulfito e persulfato em conjunto, e UVC/sulfito/sulfito para remoção do 2,4-DPC e do 2,3,4,6-tetraclorofenol (2,3,4,6-TeCP). A eficiência na degradação do 2,4-DCP pelo processo UVC/sulfito foi melhorada ao aumentar [SO3 2]0 até 60 mg L1, em pH ~8,5. Entretanto, em valores de pH por volta de 3, 5 e 10, a fotólise direta dos clorofenóis foi significativa. A degradação de ambos os clorofenóis aumentou com a adição de PS após 1 h de pré-tratamento com UVC/sulfito, sob as melhores condições de [SO3 2]0 e pH. Por fim, produtos hidroxilados e menos tóxicos a diferentes organismos foram identificados nos processos UVC sulfito e persulfato em conjunto.