Preparo, caracterização e aplicação de ferro zero, em escala meso, obtido a partir de cavaco de ferro para degradação de 2,4 e 2,6 dinitrotolueno

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Duarte, Ellen de Souza Almeida lattes
Orientador(a): Rodrigues, Marcio Barreto lattes
Banca de defesa: Toledo, Larissa Bach lattes, Rodrigues, Marcio Barreto lattes, Rocha, Raquel Dalla Costa da lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Análise fatorial
Toxicologia ambiental
Águas residuais - Purificação
Factor analysis
Toxicity testing
Sewage - Purification
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::ESTUDOS E CARACTERIZACAO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5069
Resumo: O cavaco de ferro é um material proveniente do processo de usinagem rico em ferro zero e óxidos metálicos. Em virtude de sua alta concentração de ferro possui um alto potencial para ser utilizado em processos oxidativos avançados (POA’s) como material catalítico. Os POA’s são capazes de mineralizar ou degradar substancias recalcitrantes, portanto,o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a eficiência do cavaco de ferro como material catalítico no processo Fenton para tratamento de água vermelha, um efluente altamente tóxico e recalcitrante, produzido pela indústria de explosivo se rico em compostos nitroaromáticos. Na caracterização por Difratometria de Raios X (DRX) identificou-se o ferro elementar e o carbono grafite como constituintes majoritários e através da Espectroscopia de energia Dispersiva (EDS)foi possível observar que o material é composto por 48,3 % de carbono e 46,8% de ferro. Para auxiliar no estudo de degradação dos compostos nitroatomáticos constituintes da água vermelha, foi realizado um planejamento fatorial fracionário 33-1quepermitiu a otimização das variáveis independentes utilizadas, concentração de ferro (37,57 g. L-1), concentração de peróxido (4,06 mM) e pH (3,0). Tais parâmetros conduziram, em um tratamento de 60 minutos, a uma degradação de 98% de DNT, redução de matéria orgânica da ordem de 97% e significativa redução de ecotoxicidade aguda indicada para plantas aquáticas (Lemna minor) e Microcrustaceo(Artemia Salina). Foi possível concluir que o processo Fenton assistido pelo cavaco de ferro foi eficiente na degradação de DNT, sugerindo que o resíduo possui alto potencial para atuar como material catalítico em processos oxidativos avançados do tipo Fenton.
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Os POA’s são capazes de mineralizar ou degradar substancias recalcitrantes, portanto,o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a eficiência do cavaco de ferro como material catalítico no processo Fenton para tratamento de água vermelha, um efluente altamente tóxico e recalcitrante, produzido pela indústria de explosivo se rico em compostos nitroaromáticos. Na caracterização por Difratometria de Raios X (DRX) identificou-se o ferro elementar e o carbono grafite como constituintes majoritários e através da Espectroscopia de energia Dispersiva (EDS)foi possível observar que o material é composto por 48,3 % de carbono e 46,8% de ferro. Para auxiliar no estudo de degradação dos compostos nitroatomáticos constituintes da água vermelha, foi realizado um planejamento fatorial fracionário 33-1quepermitiu a otimização das variáveis independentes utilizadas, concentração de ferro (37,57 g. L-1), concentração de peróxido (4,06 mM) e pH (3,0). Tais parâmetros conduziram, em um tratamento de 60 minutos, a uma degradação de 98% de DNT, redução de matéria orgânica da ordem de 97% e significativa redução de ecotoxicidade aguda indicada para plantas aquáticas (Lemna minor) e Microcrustaceo(Artemia Salina). Foi possível concluir que o processo Fenton assistido pelo cavaco de ferro foi eficiente na degradação de DNT, sugerindo que o resíduo possui alto potencial para atuar como material catalítico em processos oxidativos avançados do tipo Fenton.The iron chip is a material from the machining process rich in zero iron andmetal oxides. Due to its high concentration of iron it has a high potential to be used in advanced oxidative processes (POA’s) as a catalytic material. POA's are capable of mineralizing or degrading recalcitrant substances, therefore, the main objective of this work was to evaluate the efficiency of iron chips as a catalytic material in the Fenton process for the treatment of red water, a highly toxic and recalcitrant effluent, produced by the explosives industry and rich in nitroaromatic compounds. In thecharacterization by X-ray diffractometry (XRD) elemental iron and graphite carbon were identified as major constituents and through Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) it was possible to observe that the material is composed of 48.3% carbon and 46 , 8% iron. To assist in the study of degradation of nitroatomic compounds that make up red water, a fractional factor planning 33-1was carried out that allowed the optimization of the independent variables used, iron concentration (37.57 g. L-1), peroxide concentration ( 4.06 mM) and pH (3.0). Such parameters led, in a 60-minute treatment, to a degradation of 98% of DNT, a reduction in organic matter of the order of 97% and a significant reduction in acute ecotoxicity indicated for aquatic plants (Lemna minor) and Microcrustaceo (Artemia Salina). It was possible to conclude that the Fenton process assisted by the iron chip was efficient in the degradation of DNT, suggesting that the residue has a high potential to act as a catalytic material in advanced oxidativeprocesses of the Fenton type.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e BioquímicosUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::ESTUDOS E CARACTERIZACAO DE EFLUENTES INDUSTRIAISEngenharia/Tecnologia/GestãoAnálise fatorialToxicologia ambientalÁguas residuais - PurificaçãoFactor analysisToxicity testingSewage - PurificationPreparo, caracterização e aplicação de ferro zero, em escala meso, obtido a partir de cavaco de ferro para degradação de 2,4 e 2,6 dinitrotoluenoPreparation, characterization and application of zero iron, in meso scale, obtained from iron chip for degradation of 2,4 and 2,6 dinitrotolueneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPato BrancoRodrigues, Marcio Barretohttps://orcid.org/0000-0003-0767-3083http://lattes.cnpq.br/8746211266449774Toledo, Larissa Bachhttp://lattes.cnpq.br/0380780272458930Rodrigues, Marcio Barretohttps://orcid.org/0000-0003-0767-3083http://lattes.cnpq.br/8746211266449774Rocha, Raquel Dalla Costa dahttps://orcid.org/0000-0002-0440-7583http://lattes.cnpq.br/9012885881353708https://orcid.org/0000-0002-3598-0382http://lattes.cnpq.br/8893470295906260Duarte, Ellen de Souza Almeidainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALferrozeroescalamesocavaco.pdfapplication/pdf1804281http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5069/1/ferrozeroescalamesocavaco.pdfed8752edb54af531baa0bbf9d4f5ef95MD51TEXTferrozeroescalamesocavaco.pdf.txtferrozeroescalamesocavaco.pdf.txtExtracted texttext/plain81033http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5069/2/ferrozeroescalamesocavaco.pdf.txtf4f23c0bf38dad70c42254afa32a5876MD52THUMBNAILferrozeroescalamesocavaco.pdf.jpgferrozeroescalamesocavaco.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1375http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5069/3/ferrozeroescalamesocavaco.pdf.jpga462d734136c9ff4fb145668691a7ae9MD531/50692020-07-14 03:01:00.037oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5069Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-07-14T06:01Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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