Processos Oxidativos Avançados¡rio-POAs_turma... · 2016. 8. 11. · ; processos oxidativos...

Processos Oxidativos Avançados

(POA’s)

Nomes: Arthur Barra

Pâmmella Ribeiro

Professor: Dr. Rafael Arromba de Sousa

Sumário

Contextualização;

Introdução;

Classes;

Literatura;

Conclusões;

Referências.

2

Contextualização 3

Crescimento

populacional

Revolução

industrial

Qualidade de

vida

Custo


Conscientização Intervenção política

PRONAR


Tipos de poluentes;

Concentrações limites;

Fontes emissoras;

Riscos (inflamibilidade, reatividade, toxicidade...);

Amostragem;

Análise;

Tratamentos!

Monitoramento

Resposta


• Pesticidas:(DDT, Aldrin, Clordano, Dieldrin, Endrin,

Heptacloro, Mirex , Toxafeno)

• Produtos industriais

• Bifenilas policloradas (PCB’s): 209 formas possíveis

• Hexaclorobenzeno: emitido durante a incineração

de materiais contendo cloro

• Subprodutos de vários tipos de manufaturas ou

processos de combustão

Introdução 7

Tratamentos Limitações e

desvantagens Alternativas


Minimizar o volume e a toxicidade dos efluentes

industriais

Introdução 8

Fioreze, M.; Dos Santos, E., P.; Schmachtenberg, N.; REGET, 18, 79, 2014

Introdução


“São processos que se baseiam na geração de radicais livres,

principalmente radical hidroxil (∙OH), que possuem alto poder oxidatante e

podem promover a degradação de vários poluentes de forma eficiente.”

Por que utilizar POA’s?

9


Introdução


• Mineralização dos poluentes;

• Usado com compostos refratários;

• Tratamento in situ;

• Consomem menos energia menor custo;

• Tendem a melhorar a qualidade organoléptica

da água;

• Não formam subprodutos;

• Não são seletivos

10

Fioreze, M.; Dos Santos, E., P.; Schmachtenberg, N.; REGET, 18, 79, 2014Teixeira, C.,P.,A.,B; Jardim, W. F.; Caderno Temático Volume 3; UNICAMP; 2004.Araújo, K., S., et al; PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS: FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS E EFLUENTES INDUSTRIAIS, V Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental, Belo Horizonte, 2014.

Classes

HomogêneoNão são utilizados catalisadores

sólidos

Heterogêneo São utilizados catalisadores

sólidos

11


Classe 12


O processo de ozonização caracteriza pela formação do radical hidroxil.

Que pode ser das seguintes formas : indireta, direta, pH alcalino, reaçãode ozônio mais peroxido de hidrogênio com ou sem adição de UV.

Esse processo consiste em ataque seletivo de quebras de duplasligações e compostos aromáticos.

A utilização dessas variadas formas dependerá do tipo de produto a serdegradado.

Homogêneo: Ozonização13


Homogêneo: Ozonização -Reações

Ozonização indireta:

1. O3 + OH- → O2- + HO2∙ O3 + HO2∙ → 2O2 + ∙OH

2. O3 + H2O + hv → H2O2 + O2; H2O2 + hv → 2HO∙

3. O3 + HO- → O2- + HO2∙ O3 + HO2∙ → 2O2 + HO∙

Ozonização direta :

1. O3 + R2C = CR2 → RCHO

2. O3 + CN- → CNO- + O2

14


Qual reação favorece melhor a formação do

Radical Hidroxil?

Mesmo não sendo seletiva conforme a forma

direta, a forma indireta é mais eficiente, pois o

potencial de oxidação do radical hidroxil (E0 =

+2,77 V) é mais elevado que o do ozônio

molecular (E0 = +2,07 V).

Homogêneo: Ozonização - Reações 15

Araújo, K., S., et al; PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS: FUNDAMENTOS E

APLICAÇÕES NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS E EFLUENTES INDUSTRIAIS, V

Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental, Belo Horizonte, 2014.


Forma radical Hidroxil, através da reação redox de H2O2, catalisada por Fe²+.

O íon Ferroso age como catalisador da reação.

Forma direta: oxida ou reduzir a matéria orgânica.

Forma indireta: formação do radical Hidroxil.

Ocorre a temperatura e pressão ambientes.

pH tem que estar menor que 4, para evitar a precipitação de Fe(OH)2, e é nessa faixa

que observou maior eficiência no processo.

Pode haver formação de complexos entre Fe2+ e espécies do meio, bem como

competição entre radical ∙OH e o Fe2+.

16Homogêneo: Fenton


Formação do radical hidroxil:

H2O2 + Fe2+ → OH- + ∙OH + Fe³+

Forma direta:

Fe²+ + Cl-RH → Fe³+ + Cl- + RH

Fe³+ + R → Fe²+ + R+

Forma indireta:

∙OH + R → Fe²+ + R+

Homogêneo: Fenton-Reações 17


Homogêneo: Fenton 18

Efluente papeleiro;

Efluente Têxtil;

Efluente farmacêutico;

Pesticidas;

Efluente queijeiro;

Efluentes industriais Processo oxidativo + biológico

Utilização 19

Almeida, E.; Assalim, R., M.; Rosa, M;tratamento de efluentes industriais por processo oxidativos na presença de ozônio, Quim. Nova, Vol. 27, No. 5, 818-824, 2004.

Efluente farmacêutico 20

Almeida, E.; Assalim, R., M.; Rosa, M;tratamento de efluentes industriais por

processo oxidativos na presença de ozônio, Quim. Nova, Vol. 27, No. 5, 818-824,

2004.

Devido a composição variada dos produtos farmacêuticos, gera uma

certa complexidade em diminuir seus efeitos nocivos nos efluentes.

Antibióticos são produtos farmacêuticos que não são removidos por

tratamento biológicos.

A ozonização diminui os compostos refratários, eficiente em pH alcalino.

Efluente farmacêutico 21



2004.

Efluente Têxtil 22



2004.

Ozonização promove a descoloração, através da clivagem das ligações duplas.

As moléculas perdem a capacidade de absorver luz no visível.

pH não influenciou siguinificamente na degradação dos produtos têxtil pela ozonização.

Fenton mostrou mais eficaz na descoloração em relação a ozonização.

Efluente Têxtil 23



2004.

Homogêneo: Foto-Fenton 24

Fe(II)/Fe(III)/H2O2 + UV/visível

Pesticidas

Herbicidas Fenóis

Hidrocarbonetos

halogenados

• Fe2+ + H2O Fe3++ H+ + °OH

25

TiO2 + hu e- + h+

h+ + H2O HO. + H+

h+ + HO- HO.

Heterogêneo: TiO2

Baixo custo

Resistência à fotocorrosão

Insolubilidade em água

Estabilidade química numa ampla faixa de pH

Possibilidade de ativação por luz solar

Araújo, K., S., et al; PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS: FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES NO TRATAMENTO DE

ÁGUAS RESIDUAIS E EFLUENTES INDUSTRIAIS, V Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental, Belo Horizonte, 2014.

Literatura 26

Literatura 27

Conclusão

Os processos oxidativos avançados são alternativas para tratamentos de

substâncias que integram a poluição no meio ambiente, gerado

principalmente pelas industrias. Existem várias formas de realizar esse

processo, cada um é utilizado conforme a forma e o tipo de substância

de um determinado poluidor.

A ozonização em específico é capaz de promover a descoloração,

remoção de compostos refratários, e aumentar a biodegradabilidade dos

efluentes.

28

Existe a necessidade de integração entre sistemas diferentes, para

promover a eficiência na degradação dos poluentes.

De acordo com a literatura, ainda é necessário desenvolver tecnologia

para que a ozonização diminui a taxa de mineralização dos efluentes,

sendo assim obtendo a máxima eficiência em seu processo.

POA’s são campos a serem explorados industrialmente e

academicamente.

Conclusão 29

Processos Oxidativos Avançados¡rio-POAs_turma... · 2016. 8. 11. · ; processos oxidativos...

Documents

Transcript of Processos Oxidativos Avançados¡rio-POAs_turma... · 2016. 8. 11. · ; processos oxidativos...