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Título: Aplicabilidade da eletrocoagulação, eletrocoagulação seguida de reativo de fenton e eletrofenton no tratamento de lixiviado de aterro sanitário
Autor(es): Lima, Claudia Maria Russo de
Orientador: Jesus, Honerio Coutinho de
Coorientador: Borges, Raquel Machado
Palavras-chave: Tratamento de efluentes
Processo eletrolítico
Eletrocoagulaçao
Líquido percolado
Fenton
Eletro-Fenton
Data do documento: 14-Abr-2010
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O presente trabalho teve como principal objetivo estudar processos de tratamento eletroquímico aplicados em um lixiviado de aterro sanitário, com o levantamento de parâmetros físico-químicos de interesse e melhor operacionalidade. Os seguintes sistemas foram estudados: eletrocoagulação, eletrocoagulação seguida do reativo Fenton e eletroFenton. Foram utilizados na pesquisa lixiviados do aterro sanitário do município de Aracruz (Espírito Santo), coletados no ano de 2008 e 2009. As amostras coletadas foram enviadas ao laboratório de Química Analítica da Universidade Federal do Espírito Santo, e armazenadas sobre refrigeração. Um reator eletroquímico foi construído utilizando-se um becker de 3 L, agitação mecânica, e eletrodos de placas de aço carbono 1020, acoplados a uma fonte de corrente contínua constante de 9 A. Vários experimentos foram realizados para os estudos de eletrocoagulação, no sentido de verificar a melhor operacionalização, com alterações nos parâmetros estruturais (geometria do eletrodo) e operacionais (temperatura, volume do eletrólito e inversão de polaridade). Para a execução dos ensaios de eletrocoagulação seguida do reativo de Fenton, alterou-se as relações entre as quantidades de sulfato ferroso heptahidratado e peróxido de hidrogênio, utilizando-se a relação de 1:17 e 1:25 do sal com peróxido de hidrogênio. Para os ensaios de eletroFenton também foram realizados ensaios com a variação de relação, mas nas quantidades de 1:20 e 1:25. Como resultado desta pesquisa, pôde-se observar que o processo eletrolítico e este em combinação com processo oxidativo avançado, são viáveis para o tratamento de lixiviado gerado em aterro sanitário de resíduo sólido urbano. A caracterização inicial deste lixiviado (pH, matéria orgânica, nitrogênio amoniacal, cloreto e metais) indicou que o mesmo provém de aterro com idade superior a 2 anos com grau de estabilização do aterro na fase acidogênica. A eletrocoagulação, eletrocoagulação seguida de reativo de Fenton e eletroFenton mostraram-se adequadas para o processo de remoção de cor, turbidez, compostos orgânicos e metais, porém não adequadas para remoção de amônia e material particulado. Melhores resultados foram obtidos combinando-se o processo eletrolítico com o oxidativo, sendo que o tratamento eletroFenton apresentou em geral melhores resultados, aliado a um período de tratamento menor (uns 30 minutos). Obteve-se uma eficiência de remoção da DQO entre 40 a 50% na eletrocoagulação, entre 60 a 70% na eletrocoagulação seguida de Fenton, e até 78% no sistema eletroFenton. Os resultados obtidos neste estudo são de grande importância como subsídio para elaboração de projetos desses tratamentos físicos-químicos em escala industrial, para tratamento de lixiviado de aterros sanitários.
This work aimed to study processes of electrochemical treatment applied in a sanitary landfill leachate, with the investigation of physical and chemical parameters of interest and its better operation conditions. The following systems were studied: electrocoagulation, electrocoagulation followed by the Fenton ́s reagent and eletroFenton. Leachates from the landfill in the municipality of Aracruz (Espírito Santo) were used in the research, collected in 2008 and 2009. The samples were sent to the Laboratory of Analytical Chemistry, Federal University of Espirito Santo, and preserved in refrigerator. An electrochemical reactor was constructed using a 3L beaker, mechanical agitation, and electrodes of carbon steel 1020 plates, coupled to a 9 A source of constant direct current. Several experiments were performed for studies of electrocoagulation in order to determine the best operation, with changes in the structural parameters (electrode geometry) and operational (temperature, electrolyte volume and polarity reversal). For the tests of electrocoagulation followed by Fenton ́s reagent, it has changed the relationship between the quantities of ferrous sulfate heptahydrate and hydrogen peroxide, using the ratio of 1:17 and 1:25 of the salt with hydrogen peroxide. For eletroFenton tests were also conducted tests on the change in relationship, but in amounts of 1:20 and 1:25. As result of this research, it was observed that the electrolytic process and this in combination with advanced oxidation process are indicated for the treatment of landfill leachate generated from municipal solid waste. The initial characterization of leachate (pH, organic matter, ammonia nitrogen, chloride and metals) indicated that it comes from landfill over the age of 2 years with a degree of stabilization of the landfill in the acidogenic phase. The electrocoagulation, electrocoagulation followed by Fenton's reagent and eletroFenton shown to be adequate for the process of removing color, turbidity, organic compounds and metals, but not suitable for removal of ammonia and particulate matter. Better results were obtained by combining the electrolytic process with the oxidative, and the treatment eletroFenton showed better results in general, combined with a treatment period shorter (30 minutes). We obtained a removal efficiency of COD between 40 and 50% in electrocoagulation, 60 to 70% in electrocoagulation followed by Fenton, and up to 78% in eletroFenton system. The results of this study are of great importance as support for project development of physical-chemical treatments on an industrial scale for the treatment of leachate from landfill
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4655
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