Estudo da aplicação de ZnO fotoirradiado com luz solar no tratamento de efluentes de laticínios [thesis]

Gisella Rossana Lamas Samanamud
Guaratinguetá -CLG (Jessé e Fernando), pela confiança, pela amizade e por fornecer o efluente e o lodo utilizado neste estudo. Ao Dr. Marcos Fernandes de Oliveira, químico de Pesquisa e Desenvolvimento da DuPont do Brasil e todo o pessoal envolvido na preparação das placas metálicas. Ao Departamento de Engenharia de Materiais, especialmente ao Prof. Dr. Fernando Vernilli Junior e técnicos pela atenção concedida e ao Departamento de Ciências Básicas e Ambientais, especialmente ao Prof. Dr.
more » ... ao Prof. Dr. Oswaldo Luiz Guimarães Cobra pelo auxílio e conselhos. Aos professores que sempre tiveram uma palavra amiga e muito apoio durante este trabalho no Departamento de Engenharia Química, em especial aos professores, Dr. Messias Borges Silva por sua grande generosidade e conhecimento e, Dr. Carlos Roberto de Oliveira Almeida pelo exemplo de vida e religiosidade. Uma parte de vocês contribuiu muito no meu amadurecimento e caráter. Aos meus amigos, verdadeiros tesouros, presentes em todos os momentos, André Luiz de Souza, Carla Cristina de Almeida Loures, Ivy dos Santos Oliveira. Sem vocês, isto não teria sido tão divertido. E, também aos meus novos amigos e companheiros dedicados, Ana Paula Rodrigues, Bruno Fernando cuja generosidade e comprometimento são incomparáveis, Talita Rigoto, Lucinha, Bruno Cortez, Rosângela, Francisco Ribeiro, Tia Leo e Tia Nellye, ao carioca que vai ser papai Alessandro, Luciano e Félix, além de minha companheira de fins de semana, Neguinha. Aos técnicos e estagiários que de alguma forma contribuíram e muito para este trabalho em especial ao Brandão por seus comentários engraçados e todo o apoio, sobretudo no início e final do Mestrado, também Rafael (1) e (2), Eduardo, Demir, Douglas, Nathália Medeiros, Juliana, Mariana, Mateus, Adaílton e Rodrigo Mori. Aos meus companheiros e precessores, pessoas incríveis e extremamente profissionais, André Luiz Peixoto, Rodrigo Salazár e Juliana Carrocci que além de todos os conselhos criaram um grande vínculo de amizade. Às pessoas que também contribuíram no decorrer do trabalho, o pessoal da limpeza, manutenção, portaria, transporte, administração e ETE da Escola de Engenharia de Lorena em especial a Fátima da secretaria, paciência e compreensão durante esse longo período de ausência e dedicação quase exclusiva a este trabalho. Aos colegas e amigos da The House pelo incentivo e cooperação para este trabalho e a minha amiga Ximena Célia Mendez Cubillos pelos conselhos e experiência no mundo acadêmico. Palavras-chave: Tratamento de Efluentes Líquidos. Processos Oxidativos Avançados. Fotocatálise Heterogênea. Planejamento de Experimentos. ABSTRACT LAMAS SAMANAMUD, G. R. Study of application of ZnO using solar photoirradiation in dairy wastewater. 2011. 161p. Dissertation (Master Dairy products are the most perfect type of food for men due to its high nutritive value reflected on its high organic load of wastewater generated. The Advanced Oxidation Processes (AOP) are chemical methods based on the generation of hydroxyls radicals that promote the oxidation of organic compounds. The use of semiconductors in wastewater treatment has been of great interest owing to its high efficiency, photochemical stability, nontoxic nature and lower costs, especially when sunlight is used as source of irradiation. The use of Zinc Oxide (ZnO), for instance, besides being more economic, it also absorbs a greater range of UV spectrum and it has a better performance on neutral pH. This study consisted in evaluating the application and efficiency of solar photocatalytic oxidation (AOP) with ZnO in percentage terms of removal of Total Organic Carbon (TOC) prior to an aerobic biological treatment aiming to improve the conditions of the disposal of this wastewater in order to conserve the water environment and saving natural resources. The AOP system consisted of a working volume of 3 L, a sheet metal 800 x 250 mm covered with a paint formula containing ZnO, a glass vessel, a pump and an open system in order to collect solar UV radiation. The results were obtained and analyzed from design of experiments in terms of percentage of removal of TOC. The maximum percentage was found to be 31.5 % of removal of TOC and at pH 8.0, thickness of the sheet containing ZnO of 100 micrometers (µm), wastewater in natura and total time of reaction of 3 h (180 min). The solar AOP with ZnO treated wastewater was subjected to an aerobic biological treatment. The optimum pH and sludge loading were of 6.0 and 5.0 mg/L, respectively. The combination of both treatments resulted in 75.1 % of removal of TOC from the dairy wastewater used in this study. This suggests that the AOP using ZnO followed by an aerobic biological treatment would be a promising alternative for the treatment of dairy wastewater.
doi:10.11606/d.97.2011.tde-27082013-101339 fatcat:hfczbafmuva3bmylmiurtbwx6q