ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: TRATAMENTO POR PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (FOTO FENTON) DE ESGOTO DOMÉSTICO IN NATURA.
AUTORES: MISTURA, C.M. (UPF) ; COMIN, L. L. (UPF)
RESUMO: Este trabalho objetivou estudar a degradação de diversos parâmetros físico-químicos de um esgoto doméstico em natura submetido a processo de oxidação avançado (Fenton). As amostras são de um local de lançamento de esgoto a céu aberto na cidade de Parai, RS. Foram testadas várias combinações da reação de Fenton, variando-se os seguintes parâmetros: concentração de peróxido de hidrogênio e diferentes tempos de reação. Manteve-se a quantidade de catalisador, temperatura do meio reacional e o pH constante durante os tratamentos. Os melhores resultados de degradação de matéria orgânica através de COT foram obtidos para o ensaio com a combinação de 1 mL de peróxido de hidrogênio e tempo de reação de 15 min foi de 94,3 %(±0,7%) de degradação.
PALAVRAS CHAVES: foto fenton, processos oxidativos avançados, esgoto doméstico
INTRODUÇÃO: Os esgotos domésticos são originados de residências, edifícios, instituições, edificações que contenham banheiros, lavanderias, cozinhas, etc (PESSOA, 1982). São compostos de água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes, águas de lavagem, etc (BARROS, 2005, SPERLING, 1996). A constituição de um esgoto doméstico é de aproximadamente 99,9% de água, e a fração restante de materiais orgânicos e inorgânicos dissolvidos e em suspensão e microrganismos, o que torna indispensável seu tratamento antes do lançamento no ambiente (CHAGAS, 2000). Dentre as tecnologias empregadas em tratamento de efluentes vem ganhando espaço os Processos Oxidativos Avançados (POAs), usando reação de Fenton assistida por radiação ultravioleta. A base deste processo consiste em reações que levam à formação de radical hidroxila (•OH), fortemente redutor, sendo assim, capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos, levando à formação de CO2 e H2O. Este trabalho consistiu em aplicar o processo Foto Fenton para degradar esgoto doméstico, avaliando a viabilidade do tratamento através da quantificação de matéria orgânica pré a pós-tratamento.
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras foram coletadas no ponto de lançamento de esgoto in natura, na cidade de Paraí, RS, foi mantida sob refrigeração e enviada para caracterização no Laboratório de Controle de Efluentes da Universidade de Passo Fundo. Os ensaios de tratamento do esgoto doméstico foram realizados utilizando como reagentes: peróxido de hidrogênio e sulfato ferroso (1 g) como catalisador. A temperatura da amostra (1,5 L) do esgoto durante o tratamento foi mantida em 30°C com o auxilio de um banho termostático, o pH ajustado em 3,0 (±0,5), Os experimentos foram monitorados para verificar a intensidade da degradação do esgoto pelo processo oxidativo, em relação à redução da matéria orgânica total, sendo realizados em triplicata para maior confiabilidade dos resultados. Os fatores selecionados para investigação nos procedimentos foram: quantidade de peróxido de hidrogênio (0,5 e 1 mL) e tempo de exposição a ultravioleta (15 e 30 min) e a aplicação de radiação ultravioleta se deu em 15 e 30 min. A quantificação de matéria orgânica presente no esgoto foi feita antes e após o tratamento, conforme o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os valores obtidos na caracterização dos efluentes in natura foram: Demanda Química de Oxigênio (DQO) – 152 mg/L de O2 (±3%); Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) - 58 mg/L de O2 (±1,2%); Sólidos Suspensos – 20 mg/L (±2,4%); Fósforo Total – 2,75 mg/L (±0,6%); Nitrogênio Total – 11,6 mg/L (±0,89%); Cloretos -11,6 mg/L(±1,2%); Alcalinidade - 11,6 mg/L(±0,3%); Condutividade – 374 μs/cm (±0,23%); pH 7,17 (±1,89%) e Carbono Orgânico Total (COT) – 31,4 mg/L (±2,23%). As diferentes combinações entre quantidade de peróxido de hidrogênio e tempo de reação usadas nos procedimentos de tratamento oxidativo Foto Fenton resultaram em bons percentuais de degradação. O pH das amostras durante os ensaios foi mantido em 3,0 (±0,2) para se obter o máximo de eficiência na produção dos radicais hidroxila (.OH). A quantidade de catalisador usada foi a mesma para todos os ensaios (1 g), bem como um branco foi feito para cada combinação a fim de se minimizar erros e se obterem melhores resultados. A quantidade de matéria orgânica no esgoto bruto foi de 35,1 mg/L (±3,23%). No ensaio com a combinação de 1 mL de peróxido de hidrogênio e tempo de irradiação com ultravioleta de 15 min foi possível obter uma degradação de 91,93%(±0,13%) de matéria orgânica na forma de COT; para 1 mL de peróxido em reação de 30 min de tempo de irradiação com ultravioleta de obteve-se degradação de 91%(±0,15%); para 0,5 mL de peróxido e 15 min de reação a degradação foi de 72,5%(±0,11%); enquanto que para 0,50 mL de peróxido e 30 min de reação a degradação foi de 77,7%(±0,24%). É possível, portanto, observar que a melhor condição de remoção de matéria orgânica foi atingida com a utilização de 1 mL de reagente oxidante peróxido de hidrogênio e tempo de exposição a radiação ultravioleta igual a 15 min.
CONCLUSÕES: Com o Processo Oxidativo Avançado, reação de Foto Fenton, é possível degradar a matéria orgânica de esgoto doméstico. Este processo demonstra ser uma alternativa viável já que utiliza reagentes de fácil acesso e de baixo custo, com alta eficiência e utilizando pouco espaço. Para a continuação do trabalho sugere-se ampliar os níveis e fatores avaliados, utilizando-se a catálise heterogênea com TiO2 e luz solar como fonte de radiação ultravioleta.
AGRADECIMENTOS: A Universidade de Passo Fundo pela infra-estrutura e pela bolsa PIVIC UPF.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: APHA. American Public Health Association. Standard Methods for the Examination of Water and Wastwater. 21th Edition, Washington: 2005.
BARROS, R.T.V. et al. Saneamento. Belo Horizonte : Escola de Engenharia da UFMG, 1995.
221 p. (Manual de Saneamento e Proteção Ambiental para os Municípios, 2).
Chagas, Welington Ferreira. Estudo de patógenos e metais em lodo digerido bruto e higienizado para fins agrícolas, das estações de tratamento de esgotos da ilha do governador e da Penha no estado do Rio de Janeiro. [Mestrado] Fundação Oswaldo Cruz, Escola Nacional de Saúde Pública; 2000. 89 p.
PESSOA, C., JORDÃO, E.P. Tratamento de esgotos domésticos – vol. 1. 2. ed. Rio de
Janeiro : 1982.
Sperling, Marcos Von. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade de Minas Gerais, 1996.
