Treatment of liquid effluents by catalytic ozonation and photo-Fenton's processes

摘要

A poluição da água e a sua escassez são dois grandes problemas que a humanidadeestá a enfrentar hoje em dia. Neste contexto, o tratamento de efluentes bio-refractários porprocessos avançados de oxidação (PAOs) destaca-se devido à geração de espécies muitoreactivas, como é o caso dos radicais hidroxilo. Entre estes sistemas químicos, a ozonólise e oprocesso de foto-Fenton, operando em condições normais de pressão e temperatura, são deespecial interesse na medida em que envolvem menores custos de operação. Portanto, com oobjectivo de promover o desenvolvimento destes dois processos utilizou-se e analisou-se umefluente sintético envolvendo seis ácidos fenólicos comummente encontrados em agroefluentes,ou seja, os ácidos gálico, protocateutico, trans-cinamico, 3,4,5-trimetoxibenzóico,verátrico e 4-hidroxibenzóico.A fim de avaliar os processos de ozonólise simples e catalítica (catalisador –Pt/Al2O3), estudou-se o efeito do pH verificando-se que este parâmetro afecta a decomposiçãodo ozono, assim como a formação de radicais hidroxilo. A utilização do catalisador a pH 7mostrou ser o sistema catalítico mais interessante na depuração deste efluente, obtendo-se93.0 % e 47.7 % para a remoção de TPh e CQO, respectivamente, após 120 minutos deoxidação. Para pH 3, a ozonólise catalítica foi afectada pela presença de radical scavengersrevelando que a reacção ocorre principalmente pela formação de radicais hidroxilo produzidospela decomposição do ozono sobre a superfície do catalisador. Não foram observadasdiferenças significativas a nível morfológico e estrutural entre o catalisador fresco e usadopelas análises de SEM e XRD. Após 120 minutos de reacção, o catalisador recuperado nãoapresentou quaisquer problemas de lixiviação quando comparado com metais de transição.Além do mais, uma sequência de ensaios feed-bacth envolvendo o reaproveitamento docatalisador demonstrou que a sua actividade se manteve praticamente constante durante otempo de operação, 120 minutos em cada batch. De acordo com os testes de eco-toxicidadeverificou-se uma redução do impacte ecológico por parte do efluente inicial, após tratamento.O catalisador Pt/Al2O3 parece ser um sólido promissor a nível industrial, podendo conduzir aum processo mais económico, embora careça de uma análise económica aprofundada.No processo de foto-Fenton foram realizados ensaios preliminares que ainda nãopermitiram inferir acerca da eficiência do mesmo.