Estudo da degradação de fenol em solução aquosa por meio dos processos de oxidação por O3, O3/UV e O3-H2-O2

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Choquechambi Catorceno, Litzy Lina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Neural networks; Oxidação; Oxidation; Ozone; Ozônio; Pollution; Poluição; Redes neurais
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-27032015-152853/

Neste trabalho, estudou-se a degradação de fenol em solução aquosa por meio dos processos O3, O3/UV e O3-H2O2. Os experimentos foram realizados em batelada com alimentação de ozônio em um reator fotoquímico de bancada com fonte de radiação UVC (254 nm) anular de imersão. Foram avaliados os efeitos das seguintes variáveis, no intervalo de valores mínimos e máximos: concentração inicial de fenol (TOC0) (100 e 500 mgC L-1); pH (entre 3 e 11); concentração de ozônio (10 e 50 mg L-1) e/ou de peróxido de hidrogênio (0,1 e 10 mM); presença ou não de radiação UVC. Utilizaram-se planejamentos experimentais fatoriais fracionários em dois níveis e apresentam-se análises estatísticas para as respostas (remoções porcentual e absoluta de TOC e taxa de remoção de TOC). Os experimentos resultaram em valores máximos de remoção de TOC iguais a 86% (processo O3-H2O2) e 99% (processo O3/UV), para TOC inicial mínimo (valor nominal igual a 100 mgC L-1); nesse caso, a maior taxa de remoção de TOC foi obtida com o processo O3-H2O2 com máxima concentração de peróxido de hidrogênio e pH 8. Na ausência de H2O2, o aumento da concentração de ozônio e a irradiação UVC apresentaram efeito positivo sobre a remoção de TOC, bem como sobre a taxa de remoção, para menor concentração inicial de fenol. Por sua vez, o aumento da concentração de H2O2 no processo O3-H2O2 favoreceu todas as respostas avaliadas, em particular para a maior concentração de ozônio. Para TOC0 baixo, a comparação entre os processos permite concluir que na grande maioria dos casos o processo O3-H2O2 resultou melhor que os sistemas O3 e O3/UV quanto à taxa de remoção de TOC, para os dois níveis de concentração de H2O2 avaliadas; para a remoção de TOC, porém, há forte dependência de [O3] e [H2O2].Para TOC0 alto, o processo O3-H2O2 mostrou-se sempre mais vantajoso que os processos O3 e O3/UV para todas as respostas. Utilizou-se a técnica de redes neurais artificiais para a obtenção de modelos empíricos para previsão da taxa de remoção de TOC em função do tempo para os sistemas O3, O3/UV e O3-H2O2. Os modelos ajustaram adequadamente os resultados experimentais e podem ser convenientemente acoplados a balanços de massa com a finalidade de simular o desempenho dos processos para diferentes condições das variáveis estudadas.