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Title: Tratamento de efluente do beneficiamento da castanha de caju utilizando eletrocoagulação e oxidação eletroquímica
Authors: Costa, Patrícia Rachel Fernandes da
Keywords: Efluente real;Fitotoxicidade;Castanha de caju;Eletroquimica
Issue Date: 23-Nov-2018
Citation: COSTA, Patrícia Rachel Fernandes da. Tratamento de efluente do beneficiamento da castanha de caju utilizando eletrocoagulação e oxidação eletroquímica. 2018. 168f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: O crescimento industrial é uma das principais causas da poluição excessiva e liberação de resíduos químicos na água, atmosfera e solo. Os contaminantes liberados pela indústria, como por exemplo, o chumbo, cromo e os fenóis são considerados muito agressivos à natureza e ao homem, podendo provocar contaminação permanente e até mesmo a morte dos seres vivos. Os resíduos industriais destacam-se pela quantidade gerada onde grande parte é classificada como perigosa, ou seja, resíduos de classe I, possuem características como: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. A indústria de beneficiamento da castanha de caju (IBCC) gera um resíduo rico em compostos fenólicos provenientes do processo de obtenção da amêndoa da castanha de caju (ACC) e do líquido da casca da castanha de caju (LCC). O descarte ou reuso desses efluentes, sem tratamento adequado, pode causar sérios problemas ambientais e de saúde, pois em sua maioria, são tóxicos e refratários aos tratamentos comumente utilizados. Requerendo-se o uso de tecnologias de tratamento mais eficientes, como os processos eletroquímicos avançados, entre eles existe a eletrocoagulação e a oxidação eletroquímica. No processo de oxidação eletroquímica são produzidos •OH que é responsáveis pela degradação de compostos orgânicos recalcitrantes, além de ter como vantagem a não utilização de agentes químicos. A proposta desta tese foi dividida em dois artigos, onde no primeiro, um reator BDD-batch com recirculação é utilizado, pela primeira vez, no tratamento eletroquímico de um efluente real de castanha de caju. Estudaram-se os seguintes parâmetros: pH, condutividade, intensidade de corrente e adição de eletrólitos. Os resultados indicaram claramente que a adição de eletrólito externo e a mudança do pH inicial são dois fatores que não levam a uma melhora significativa na degradação da matéria orgânica. Por outro lado, um aumento na densidade de corrente promoveu uma remoção de DQO de até 89%, após 150 min de oxidação, devido ao aumento na geração de oxidantes fortes. A baixa produção de ácidos carboxílicos também foi detectada ao longo do tempo. Já o segundo artigo trata de um processo pioneiro sequencial envolvendo abordagens de eletrocoagulação (EC) e oxidação eletroquímica (EO). O desempenho do sistema foi analisado em termos de remoção de demanda química de oxigênio, evolução de subprodutos, toxicidade e consumo de energia. Experimentos sequenciais, usando EC com 8,33 ou 100 mA cm-2 mais EO, promoveram as remoções de DQO de 51% e 80% respectivamente. Foram realizadas análises de fitotoxicidade para avaliar a qualidade da água para reutilização nas atividades de irrigação. Com base nesses resultados, o experimento sequencial de CE (8,33 mA cm-2 ) mais EO (35,5 mA cm-2 ) foi considerado o mais eficiente e viável para purificar o efluente real do beneficiamento da castanha de caju.
Abstract: Industrial growth is a major cause of excessive pollution and release of chemical waste into water, atmosphere and soil. Contaminants released by the industry, such as lead, chromium and phenols, are considered to be very aggressive to nature and man and can cause permanent contamination and even the death of living beings. The industrial waste is distinguished by the quantity generated where much of it is classified as dangerous, ie class I waste, have characteristics such as: flammability, corrosivity, reactivity, toxicity and pathogenicity. The cashew nut processing industry (IBCC) generates a residue rich in phenolic compounds from the process of obtaining cashew nut (ACC) and cashew nut (LCC) liquid. The disposal or reuse of these effluents, without adequate treatment, can cause serious environmental and health problems, since they are mostly toxic and refractory to commonly used treatments. Requiring the use of more efficient treatment technologies, such as advanced electrochemical processes, among them there is electrocoagulation and electrochemical oxidation. In the process of electrochemical oxidation are produced • OH that are responsible for the degradation of recalcitrant organic compounds, in addition to having the advantage of not using chemical agents. The proposal of this thesis was divided in two articles, where in the first, a BDD-batch reactor with recirculation is used, for the first time, in the electrochemical treatment of a real cashew effluent. The following parameters were studied: pH, conductivity, current intensity and addition of electrolytes. The results clearly indicated that the addition of external electrolyte and initial pH change are two factors that do not lead to a significant improvement in organic matter degradation. On the other hand, an increase in current density promoted a COD removal of up to 89%, after 150 min of oxidation, due to the increase in the generation of strong oxidants. The low production of carboxylic acids has also been detected over time. The second article deals with a pioneering sequential process involving electrocoagulation (EC) and electrochemical oxidation (EO) approaches. The performance of the system was analyzed in terms of removal of chemical oxygen demand, by-product evolution, toxicity and energy consumption. Sequential experiments, using EC with 8.33 or 100 mA cm-2 plus EO, promoted COD removals of 51% and 80% respectively. Phytotoxicity analyzes were performed to evaluate the water quality for reuse in irrigation activities. Based on these results, the CE sequential experiment (8.33 mA cm-2 ) plus EO (35.5 mA cm-2 ) was considered the most efficient and feasible to purify the actual cashew processing effluent.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27065
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