Aplicação de tecnologias eletroquímicas como alternativa para o tratamento de efluentes de salão de beleza

One of the electrochemical advanced oxidation processes is anodic oxidation, which is very efficient in treating wastewater that contains different organic contaminants. Two beauty salon effluents were collected and treated using electrochemical oxidation and their initial physical-chemical analy...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Vieira, Gleilson de França
Outros Autores: Huitle, Carlos Alberto Martinez
Formato: doctoralThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Eletroquímica
Salão de beleza
Efluente
Oxidação anódica
BDD
Eletrólitos de suporte
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55335
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Vieira, Gleilson de França
Aplicação de tecnologias eletroquímicas como alternativa para o tratamento de efluentes de salão de beleza
description One of the electrochemical advanced oxidation processes is anodic oxidation, which is very efficient in treating wastewater that contains different organic contaminants. Two beauty salon effluents were collected and treated using electrochemical oxidation and their initial physical-chemical analysis demonstrated an average COD of 1612 and the second of 1496 mg O2 L–1, turbidity of the first effluent of 477 NTU and the second of 1000 NTU in addition to the presence of trace metals such as: iron, copper, chromium and zinc. The experimental analyzes were carried out in a laboratory-scale plant, using an electrochemical flow cell consisting of a circular stainless steel plate as cathode and another containing boron-doped diamond (BDD) as anode, both with an active surface of 69.4 cm2, separated by a distance of 1.7 cm. For each experiment, 1.2 liters of contaminated effluent were placed in the reservoir tank where it was circulated for 360 minutes and samples were collected at specific time intervals through the reaction compartment cell. Electrolyses were carried out applying 10 and 30 mA.cm–2, using different electrolytes (NaCl, Na2SO4 or Na2S2O8) in various concentrations. When comparing the treatments used in the first effluent, the one that had the best efficiency was the analysis with low current density together with the addition of 0.16 M sodium chloride, in which there was an average decrease in COD of 65%. In the treatments of the second effluent, a photochemical cell coupled to the hydraulic circuit was used in a simultaneous process with the electrochemical reactor along with the addition of sodium persulfate. Knowing that the reaction with the use of sodium chloride can form chlorinated substances, leaving the final effluent with high toxicity and in the analyzes with sodium persulfate the acidity index reached pH 2.0, then it is necessary to optimize a process with greater efficiency, better yield and more viable. In the analyzes of the second effluent, we discovered results that clearly showed that 6 h of treatment with Na2SO4 achieved 58% COD removal and 73% less turbidity, with an energy consumption of around 0.52 kWh m3, being the best electrolyte option for treating this effluent by applying 10 mA.cm-2. This way, the final effluents can be disposed of in the sewage system or nature with fewer pollutants.
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Two beauty salon effluents were collected and treated using electrochemical oxidation and their initial physical-chemical analysis demonstrated an average COD of 1612 and the second of 1496 mg O2 L–1, turbidity of the first effluent of 477 NTU and the second of 1000 NTU in addition to the presence of trace metals such as: iron, copper, chromium and zinc. The experimental analyzes were carried out in a laboratory-scale plant, using an electrochemical flow cell consisting of a circular stainless steel plate as cathode and another containing boron-doped diamond (BDD) as anode, both with an active surface of 69.4 cm2, separated by a distance of 1.7 cm. For each experiment, 1.2 liters of contaminated effluent were placed in the reservoir tank where it was circulated for 360 minutes and samples were collected at specific time intervals through the reaction compartment cell. Electrolyses were carried out applying 10 and 30 mA.cm–2, using different electrolytes (NaCl, Na2SO4 or Na2S2O8) in various concentrations. When comparing the treatments used in the first effluent, the one that had the best efficiency was the analysis with low current density together with the addition of 0.16 M sodium chloride, in which there was an average decrease in COD of 65%. In the treatments of the second effluent, a photochemical cell coupled to the hydraulic circuit was used in a simultaneous process with the electrochemical reactor along with the addition of sodium persulfate. Knowing that the reaction with the use of sodium chloride can form chlorinated substances, leaving the final effluent with high toxicity and in the analyzes with sodium persulfate the acidity index reached pH 2.0, then it is necessary to optimize a process with greater efficiency, better yield and more viable. In the analyzes of the second effluent, we discovered results that clearly showed that 6 h of treatment with Na2SO4 achieved 58% COD removal and 73% less turbidity, with an energy consumption of around 0.52 kWh m3, being the best electrolyte option for treating this effluent by applying 10 mA.cm-2. This way, the final effluents can be disposed of in the sewage system or nature with fewer pollutants. Oxidação Anódica (OA) é um dos processos eletroquímicos de oxidação avançada (PEOAs) usadas para o tratamento de águas residuais com elevado teor de contaminantes orgânicos, devido a sua alta eficiência na remoção e mineralização desses compostos. Dentre essas águas, os efluentes de Salão de Beleza surgem como foco de contaminação dado às suas características mais próximas a resíduos industriais do que resíduos domésticos. Assim, para esse estudo, foram coletados dois efluentes de salão de beleza, que foram devidamente caracterizados e tratados com o uso de OA. A análise físicoquímica inicial demonstrou uma DQO média de 1612 e 1496 mg O2 L–1, e turbidez de 477 e 1000 NTU, respectivamente, além da presença de metais em nível traços, como: ferro, cobre, cromo e zinco. As análises experimentais foram realizadas numa planta em escala laboratorial, empregando uma célula de fluxo eletroquímico que consiste em uma placa circular de aço inoxidável como cátodo e outra contendo o diamante dopado com boro (DDB) como ânodo, ambos com superfície ativa de 69,4 cm2, separados por uma distância de 1,7 cm. Para cada experimento, 1,2 litros de efluente contaminado foram colocados no reservatório, onde foi recirculado durante 360 minutos, com amostras coletadas em intervalos de tempo específicos. As eletrólises foram realizadas aplicando 10 e 30 mA cm–2, utilizando diferentes eletrólitos (NaCl, Na2SO4 ou Na2S2O8) em várias concentrações. Na comparação dos tratamentos utilizados para o primeiro efluente, a melhor eficiência foi obtida utilizando baixa densidade de corrente junto com a adição de 0,16 M do cloreto de sódio, alcançando uma diminuição média da DQO de 65%. Nos tratamentos do segundo efluente, utilizou-se uma célula fotoquímica acoplada ao circuito hidráulico em processo simultâneo com o reator eletroquímico junto com a adição do persulfato de sódio. Sabendo que a reação com o uso do NaCl pode formar substâncias organocloradas, deixando o efluente final com alta toxicidade, e nas análises com o persulfato de sódio o pH caiu para valores muito baixos (próximos a 2,0), além da tecnologia aclopada de tratamento por UV não ter alcançado resultados satisfatórios, nas análises do segundo efluente optou-se pelo tratamento com Na2SO4, que atingiu 58% de remoção de DQO e 73% menos turbidez, com um consumo de energia de 0,52 kWh m-3, sendo a melhor opção de eletrólito para tratamento deste efluente (aplicando 10 mA cm-2). Dessa forma, os efluentes finais poderão ser descartados na rede pública de esgotos com uma menor carga poluidora. 2023-11-14T19:48:27Z 2023-11-14T19:48:27Z 2023-07-28 doctoralThesis VIEIRA, Gleilson de França. Aplicação de tecnologias eletroquímicas como alternativa para o tratamento de efluentes de salão de beleza. Orientador: Dr. Carlos Alberto Martìnez Huitle. 2023. 151f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55335 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

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