Aplicação de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de abatedouro de aves utilizando eletrodos de ferro e alumínio para remoção de nutrientes
Ano de defesa: | 2019 |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
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País: |
Brasil
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Resumo: | O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores de carne de frango domundo e o efluente desta indústria possui alta carga poluidora, principalmente conteúdode matéria orgânica e nutrientes, cujodespejo podecausar eutrofização nos corpos hídricos receptores. A eletrocoagulação tem sido estudadapara a remoção de diferentes poluentes de diversas origense por isso oobjetivodeste trabalho foi avaliar o processo de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de um abatedouro de aves utilizando eletrodos de ferro e alumínio para remoção denutrientes. Após a caracterização dos efluentes, um Delineamento Composto Central Rotacional DCCR 2³ foi aplicado para avaliar a influência das variáveis independentes densidade de corrente, pH inicial e tempon as variáveis de resposta remoção nitrogênio e fósforo totais.Na melhor condição encontrada para remoção de nutrientes, foi investigada também a remoção dos demais parâmetros físico-químicos, microbiológicos e ecotoxicológicos e avaliado o custo do tratamento para definir qual material de eletrodo, ferro ou alumínio,foi mais eficiente.No efluente bruto, adotando a melhor condição com densidade de corrente 20 mA cm-2, pH original do efluente 6,2, e tempo de 20 min, os resultados de remoção de nitrogênio e fósforo foram parecidos para os dois materiais de eletrodo.O tratamento com eletrodo de ferro apresentou melhor remoção de DQO, óleos e graxas, sólidos e ecotoxicidade além de ser mais barato (R$ 16,52 m-3).No efluente polido, o tratamento com eletrodo de alumínio foi mais eficiente nas condições densidade de corrente 30 mA cm-2, pH original do efluente 8 e tempo 10 min e obteve o menor custo R$ 15,56 m-3. O tratamento com eletrodo de ferro adicionou cor, turbidez e sólidos ao efluente polido, devido formação de flocos leves e dificuldade de separação e a oxidação de íons ferro. Ambos os eletrodos reduziram a ecotoxicidade do efluente polido. Os tratamentos não foram efetivos para redução de nitrogênio amoniacal e parâmetros microbiológicos, e aumentaram o pH final em ambos os efluentes. No caso do tratamento com eletrodo de ferro, o pH final extrapola os limites estabelecidos na legislação necessitando correção para lançamento em corpos hídricos. Os resultados mostram os eletrodos de ferro e alumínio são eficientes na remoção de nutrientes e outros poluentes, sendo a eletrocoagulação,um tratamento viável para efluentes de abatedouros de aves. |
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2020-03-13T13:36:41Z2020-03-13T13:36:41Z2019-12-17POTRICH, Mateus Cescon. Aplicação de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de abatedouro de aves utilizando eletrodos de ferro e alumínio para remoção de nutrientes. 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4773O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores de carne de frango domundo e o efluente desta indústria possui alta carga poluidora, principalmente conteúdode matéria orgânica e nutrientes, cujodespejo podecausar eutrofização nos corpos hídricos receptores. A eletrocoagulação tem sido estudadapara a remoção de diferentes poluentes de diversas origense por isso oobjetivodeste trabalho foi avaliar o processo de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de um abatedouro de aves utilizando eletrodos de ferro e alumínio para remoção denutrientes. Após a caracterização dos efluentes, um Delineamento Composto Central Rotacional DCCR 2³ foi aplicado para avaliar a influência das variáveis independentes densidade de corrente, pH inicial e tempon as variáveis de resposta remoção nitrogênio e fósforo totais.Na melhor condição encontrada para remoção de nutrientes, foi investigada também a remoção dos demais parâmetros físico-químicos, microbiológicos e ecotoxicológicos e avaliado o custo do tratamento para definir qual material de eletrodo, ferro ou alumínio,foi mais eficiente.No efluente bruto, adotando a melhor condição com densidade de corrente 20 mA cm-2, pH original do efluente 6,2, e tempo de 20 min, os resultados de remoção de nitrogênio e fósforo foram parecidos para os dois materiais de eletrodo.O tratamento com eletrodo de ferro apresentou melhor remoção de DQO, óleos e graxas, sólidos e ecotoxicidade além de ser mais barato (R$ 16,52 m-3).No efluente polido, o tratamento com eletrodo de alumínio foi mais eficiente nas condições densidade de corrente 30 mA cm-2, pH original do efluente 8 e tempo 10 min e obteve o menor custo R$ 15,56 m-3. O tratamento com eletrodo de ferro adicionou cor, turbidez e sólidos ao efluente polido, devido formação de flocos leves e dificuldade de separação e a oxidação de íons ferro. Ambos os eletrodos reduziram a ecotoxicidade do efluente polido. Os tratamentos não foram efetivos para redução de nitrogênio amoniacal e parâmetros microbiológicos, e aumentaram o pH final em ambos os efluentes. No caso do tratamento com eletrodo de ferro, o pH final extrapola os limites estabelecidos na legislação necessitando correção para lançamento em corpos hídricos. Os resultados mostram os eletrodos de ferro e alumínio são eficientes na remoção de nutrientes e outros poluentes, sendo a eletrocoagulação,um tratamento viável para efluentes de abatedouros de aves.Brazil is one of the largest chicken meat producers and exporters in the world and this industry wastewater has a high pollutantload, mainly organic matter and nutrients content, which dischargecan cause eutrophication in the receiving water bodies. Electrocoagulation has been studied to remove different pollutants fromdifferent sources, therefore, this workobjective wasto evaluate the electrocoagulation process in a poultry slaughterhouse wastewater treatmentusing iron and aluminum electrodes to remove nutrients. After wastewater characterization, a Central Composite Rotatable Design 2³, was applied to evaluate the independent variables influence as current density, initial pH and time on the response variables as total nitrogen and phosphorus removal. In the best condition found for nutrients removal, the other physical-chemical, microbiological and ecotoxicological parameters removalwas also investigated and the treatment costwas evaluated to determinewhich electrode material, iron or aluminum, was most efficient. In the rawwastewater, selected the best condition was current density 20 mA cm-2, original wastewater pH6.2, and a time of 20 min, the nitrogen and phosphorus removal resultswere similar for both electrodes material. Iron electrode treatment showed better COD, oils and greases, solids and ecotoxicity removal, besides being cheaper (R $ 16.52 m-3). In the polished wastewater, the treatment with aluminum electrode was more efficient under the conditions current density 30 mA cm-2, originalpH8 and time 10 min and obtained the lowest cost R $ 15.56 m-3. The iron electrode treatment added color, turbidity andsolids to the polished wastewater, due to the light flakes formation, separation difficultyand iron ions oxidation. Both electrodes reduced the ecotoxicity in the polished wastewater. The treatments were ineffective for ammonianitrogen and microbiological parameters reduction, besides increased the final pH in both wastewater. In the iron electrode treatment case, the final pH exceeds the limits established bylegislation, requiring correction for release into water bodies. The results show that the iron and aluminum electrodes are efficient in nutrients and other pollutants removal, andthe electrocoagulation being a viable treatment for poultry slaughterhouseswastewater.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e BioquímicosUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAEngenharia/Tecnologia/GestãoFósforoNitrogênioEutroficaçãoEletroquímicaPhosphorusNitrogenEutrophicationElectrochemistryAplicação de eletrocoagulação no tratamento de efluentes de abatedouro de aves utilizando eletrodos de ferro e alumínio para remoção de nutrientesElectrocoagulation in the poultry slaughterhouse wastewater treatment using iron and aluminum electrodes to remove nutrientsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPato BrancoRocha, Raquel Dalla Costa dahttp://lattes.cnpq.br/9012885881353708Sikora, Mariana de Souzahttp://lattes.cnpq.br/0687998062355165Ferrari, Leila Denise Fiorentinhttp://lattes.cnpq.br/1791514358821528Rodrigues, Marcio Barretohttp://lattes.cnpq.br/8746211266449774Rocha, Raquel Dalla Costa dahttp://lattes.cnpq.br/9012885881353708http://lattes.cnpq.br/7503259258955421Potrich, Mateus Cesconinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALeletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdfapplication/pdf3878056http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4773/1/eletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf8556342a7ef8c1841468535a43fe412dMD51TEXTeletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.txteletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.txtExtracted texttext/plain178401http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4773/2/eletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.txt237fb24c4efa00e76775c7ee71fd8b17MD52THUMBNAILeletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.jpgeletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1393http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4773/3/eletrocoagulacaoefluentesabatedouro.pdf.jpg9beea3772593b633e4e80a7b7783df04MD531/47732020-03-14 03:01:00.889oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4773Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-03-14T06:01Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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