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https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54877| Title: | Tecnologia eletroquímica para tratamento de lixiviados de aterros sanitários |
| Other Titles: | Electrochemical technology for the treatment of landfill leachate |
| Authors: | Crispim, Alana Carolyne |
| Advisor: | Santos, Elisama Vieira dos |
| Keywords: | Lixiviado de aterro sanitário;Eletro-fenton;Foto eletro-fenton;Remediação ambiental |
| Issue Date: | 11-Apr-2023 |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
| Citation: | CRISPIM, Alana Carolyne. Tecnologia eletroquímica para tratamento de lixiviados de aterros sanitários. Orientador: Elisama Vieira dos Santos. 2023. 102f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. |
| Portuguese Abstract: | A maioria dos resíduos sólidos termina sua vida em aterros sanitários, que causam um impacto ambiental significativo em vários aspectos. Em particular, a chuva e a decomposição dos resíduos em aterros sanitários resultam na produção de um lixiviado aquoso contendo compostos com baixa biodegradabilidade, alta toxicidade e alta carga orgânica. Para evitar a introdução desta mistura tóxica no meio ambiente, são necessárias medidas de remediação. As tecnologias eletroquímicas são particularmente adequadas para purificação de águas residuais e reaproveitamento de contaminantes. Portanto, neste estudo, foi investigada a aplicação dos processos eletro-Fenton (EF) e foto eletro-Fenton (FEF) para tratar efluente de aterro sanitário local com alta condutividade (k = 15.8 mS cm-1) e alto teor orgânico (carbono orgânico total (COT) = 1220 mg L-1). Especificamente, foi desenvolvida uma célula de fluxo contendo um ânodo de diamante dopado com boro (BDD) e um cátodo de feltro de carbono (FC) para avaliar os efeitos da densidade de corrente aplicada (30, 60 ou 90 mA cm-2), produção de H2O2, e a fonte de radiação UV (UVC e UVA) sobre a carga orgânica do efluente tratado, com base na demanda química de oxigênio (DQO) e no carbono orgânico total (COT). Além disso, os ácidos acético e fórmico (subprodutos orgânicos finais da degradação do efluente), bem como as concentrações de íons inorgânicos (Cl-, NO2-, NO3-e NH4+ e PO4 3-) foram avaliados. A máxima degradação e mineralização do efluente foram obtidas com o aumento da densidade de corrente aplicada na qual mais de 90% do carbono orgânico total (COT) foi removido após 240 min de FEF UVC com o ânodo BDD a 90 mA cm-2. Portanto, EF e FEF são soluções eficientes e eficazes para a remediação de poluentes orgânicos em efluentes de aterros sanitários, especialmente usando o ânodo BDD. A integração de tecnologias para tratamento de águas residuais pode aumentar significativamente a eficiência de degradação de compostos orgânicos, como também tornar as tecnologias eletroquímicas uma alternativa sustentável, através do uso de energia renovável para o tratamento de lixiviados de aterros sanitários em países de baixa renda. |
| Abstract: | The majority of solid waste ends its life as sanitary waste, which causes a significant environmental impact in several aspects. In particular, rain and waste destruction in landfills result in the production of aqueous leachate containing compounds with low biodegradability, high toxicity, and a high organic load. To prevent the introduction of this toxic mixture into the environment, remedial measures are necessary. Electrochemical technologies are especially suitable for wastewater purification and contaminant reuse. Therefore, in this study, the application of electro Fenton (EF) and photo electro Fenton (FEF) processes was investigated to treat local landfill effluent with high conductivity (k = 15.8 mS cm-1) and high organic content (carbon total organic (TOC) = 1220 mg L-1). Specifically, a flow cell containing a boron-doped diamond (BDD) anode and a carbon felt (CF) cathode was developed to evaluate the effects of applied current density (30, 60 or 90 mA cm-2), production of H2O2, and the source of UV radiation (UVC or UVA) on the chemical oxygen demand (COD) of the effluent. Furthermore, acetic and formic absorption (final organic by-products of effluent degradation) as well as inorganic ion concentrations (Cl-, NO2-, NO3-, NH4+ and PO4 3-) were considered. Maximum effluent degradation and mineralization were progressive with increasing applied current density, at which more than 90% of the total organic carbon (TOC) was removed after 240 min of PEF UVC with the BDD anode at 90 mA cm-2. Therefore, EF and PEF are efficient and effective solutions for the remediation of organic pollutants in landfill effluents, especially when using the BDD anode. The integration of technologies for wastewater treatment can significantly increase the degradation efficiency of organic compounds as well as make electrochemical technologies a sustainable alternative through the use of renewable energy for the treatment of sanitary waste leachate in low-income countries. |
| URI: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54877 |
| Appears in Collections: | PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química |
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