Top PDF Estudo da degradação do pesticida organofosforado clorpirifós por processos Fenton e Foto-fenton

Estudo da degradação do pesticida organofosforado clorpirifós por processos Fenton e Foto-fenton

Estudo da degradação do pesticida organofosforado clorpirifós por processos Fenton e Foto-fenton

A presença do pesticida organofosforado clorpirifós em águas superficiais e de con- sumo indica a ineficiência dos processos convencionais de tratamento de água. O composto é conhecido por atuar na inibição da acetilcolinesterase e ser muito tóxico para organismos aquáticos. Portanto, faz-se necessária a adoção de tratamentos que possam remover esse tipo de micropoluente. Os Processos Avançados de Oxi- dação, em especial o processo Fenton, destacam-se por ser de fácil operação e de custo baixo, quando comparado aos demais processos avançados. O objetivo do trabalho foi avaliar a degradação do padrão do pesticida organofosforado clorpirifós por processos Fenton e foto-Fenton na remediação de soluções aquosas, em escala de bancada. A solução de clorpirifós 2 mg L -1 foi preparada em solução 80:20 de H2O:ACN, devido à baixa solubilidade do composto em água. As quantidades iniciais e finais dos reagentes e formação de compostos fenólicos foram determinadas por metodologias espectrofotométricas. A concentração do clorpirifós foi monitorada por HPLC-DAD. A otimização da melhor condição de degradação foi realizada por pla- nejamento fatorial 2 2 completo, com ponto central ensaiado em triplicata. As condi- ções otimizadas encontradas foram de 15 mg L -1 de Fe 2+ e 50 mg L -1 de H2O2. Em ensaios de degradação realizados por 60 minutos, o processo Fenton apresentou uma degradação máxima do pesticida na ordem de 35%, com geração de compos- tos fenólicos que foram apenas parcialmente tratados. O processo foto-Fenton mos- trou-se eficiente na degradação do padrão de clorpirifós, com redução de área maior que 99%, no entanto apresentou um aumento da ordem de 80% de compostos fenó- licos.
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Estudo da degradação/mineralização de p-Nitrofenol via processos Fenton e Foto-Fenton

Estudo da degradação/mineralização de p-Nitrofenol via processos Fenton e Foto-Fenton

optimized test under the conditions simulated by the model generated, however the conversion of TOC was below 53%, and is not the intermediate studies identified. In the third stage, aiming for maximum conversion of the TOC, there was a new experimental planning setting T (°C) and CFe2+ (mg L -1 ) from the optimized test for Fenton reaction, and varying CH2O2 (mg.L -1 ) and the irradiance (I (W. m -2 )) for a range of the Brazilian solar spectrum, also being evaluated degradation of the compound and formation of aromatic intermediates by HPLC, conversion of the TOC and acute toxicity in Microtox®. In the optimized test at this stage was obtained overall PNF degradation and their intermediates, even with the formation of oxalic and oxamic acids, and conversion of TOC higher than 97%. The kinetic model used to describe the profile of the residual TOC concentration for both AOP was the LKM (Lumped Kinetic Model) and was able to satisfactorily represent the profile of the residual fraction of organic compounds analyzed in this work where it was determined the kinetic constants of the reaction. It was possible to draw a parallel between the formation of the intermediate and toxicity in some trials that intermediaries have been identified.
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Estudo da potencialidade de degradação de 
efluentes de centros estéticos através de processos fenton e foto-fenton.

Estudo da potencialidade de degradação de efluentes de centros estéticos através de processos fenton e foto-fenton.

Somente após quase um século do primeiro trabalho envolvendo a reação de Fenton, esta começou a ser aplicada na oxidação de contaminantes orgânicos em águas, efluentes e solo (NOGUEIRA et al., 2005). O sistema Fenton tem sido utilizado com sucesso no tratamento de águas e efluentes contendo fenóis e clorofenóis, pesticidas organofosforados, surfactantes não-iônicos, hidrocarbonetos derivados de petróleo e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), trialometanos, material lixiviado de aterro sanitário, efluentes de indústria alimentícia e papeleira, e corantes, além de propiciar o aumento da biodegradabilidade de compostos orgânicos em geral (CHAMORRO et al., 2001).
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Estudo da aplicação dos processos Fenton e foto-Fenton no tratamento de águas contaminadas por diesel/biodiesel

Estudo da aplicação dos processos Fenton e foto-Fenton no tratamento de águas contaminadas por diesel/biodiesel

Tiburtiuset al. (2009), investigaram a degradação de benzeno, tolueno e xilenos (BTXs) em águas contaminadas por gasolina através dos processos Fenton (estudos preliminares) e foto- Fenton, utilizando-se sistema headspace. Foi utilizado um sistema de múltipla adição de peróxido de hidrogênio para obtenção de uma mineralização da carga orgânica mais vigorosa. O processo foto-Fenton demonstrou uma superioridade em relação ao processo Fenton, permitindo ao primeiro método uma rápida degradação dos BTXs, levando a sua completa remoção em tempos de reação da ordem de 5 minutos. A referida degradação envolveu a formação de transientes fenólicos, identificados por cromatografia em fase líquida, os quais foram também completamente degradados em maiores tempos de reação (30 minutos).Condições operacionais : [Fe 2+ ]= 10 mg L -1 ; [H 2 O 2 ]= 100 mg L -1 ; pH= 3.
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Degradação de hormônios por processos Fenton mediados por ciclodextrina

Degradação de hormônios por processos Fenton mediados por ciclodextrina

O estudo de interferentes endócrinos em águas tem sido relevante devido aos efeitos deletérios promovidos por estes compostos, encontrados no ambiente em baixíssimas concentrações, na faixa de ng L -1 até µg L -1 . Hormônios estrógenos são importantes interferentes endócrinos. Neste trabalho, foi avaliada a influência da β- ciclodextrina (β-CD) na degradação dos hormônios estrógenos 17β-estradiol (E2) e 17α-etinilestradiol (EE2) por processo Fenton e foto-Fenton, com irradiação artificial. Por meio de métodos espectrofotométricos, determinou-se que a estequiometria de inclusão de E2:β-CD e EE2: β-CD é 1:1, e a constante de inclusão assume valores da ordem de 10 3 L mol -1 para ambos os hormônios. A constante de complexação Fe 2+ -β-CD apresentou maior valor em pH 4,0, quando comparados aos valores encontrados em pH 2,5 e 6,0. Já a constante de complexação Fe 3+ -β-CD foi maior em pH 6,0. A degradação de E2 e EE2 foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e a mineralização por determinações de carbono orgânico total (COT). Foi observado que o processo Fenton (Fe 2+ = 0,01 mmol L -1 e H 2 O 2 =
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Avaliação da degradação de corante têxtil por processos fenton e foto-fenton

Avaliação da degradação de corante têxtil por processos fenton e foto-fenton

Como citado anteriormente, os corantes utilizados nas indústrias têxteis não se fixam completamente nos tecidos, deixando o efluente desta indústria com concentrações elevadas destes compostos (Kunz et al., 2002). Desta forma, o estudo da toxicidade de corantes é relevante, uma vez que há preocupação com exposições agudas e crônicas. A exposição crônica a azocorantes já foi relacionada a câncer de bexiga em humanos, alterações nos ambientes aquáticos devido à dificuldade da penetração da luz, acarretando problemas para microrganismos fotossintéticos, além de alterações cromossômicas nas células de mamíferos (CHEQUER, 2008).
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Avaliação do processo foto-fenton na degradação do corante sintético alaranjado de metila

Avaliação do processo foto-fenton na degradação do corante sintético alaranjado de metila

subterrâneas contaminadas e para a produção com elevado grau de pureza (JERÔNIMO, 2010). Por definição, são processos em que o principal agente oxidante corresponde ao OH ● , um poderoso agente oxidante. Este radical não é seletivo e promove a degradação do todos os compostos orgânicos, reagindo de 10 6 a 10 12 vezes mais rápido que oxidantes como o ozônio (MALATO et al., 2002). O OH ● reage com os constituintes dissolvidos, iniciando uma série de reações de oxidação até os constituintes serem mineralizados completamente. Por não ser seletivo, o OH ● é capaz de operar a temperatura e pressão normais, além de oxidar quase todos os materiais presentes reduzidos sem restrições de classes ou grupos de compostos específicos, em comparação com outros oxidantes (METCALF e EDDY, 2003).
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Degradação de uma mistura dos fármacos Genfibrozila, Hidroclorotiazida e Naproxeno pelo processo foto-Fenton

Degradação de uma mistura dos fármacos Genfibrozila, Hidroclorotiazida e Naproxeno pelo processo foto-Fenton

O processo foto-Fenton é um dos POA mais estudados e é uma excelente alternativa para degradação de contaminantes de interesse emergente (CLARIZIA et al., 2017). A literatura apresenta vários trabalhos, os quais mostram a eficiência desse processo na degradação de algumas classes de contaminantes, tais como: pesticidas (ARZATE et al., 2017; BERBERIDOU et al., 2017), inseticidas (DA COSTA FILHO et al., 2016; FASNABI; MADHU; SOLOMAN, 2016), fármacos e resíduos farmacêuticos (MONTEAGUDO et al., 2013; ALALM; TAWFIK; OOKAWARA, 2015), chorume (SILVA et al., 2016), corantes e resíduos têxteis (TROVO et al., 2015; STARLING et al., 2017), petróleo e óleos residuais (TONY; PURCELL; ZHAO, 2012; DA ROCHA et al., 2013), microrganismos patogênicos (AGUAS et al., 2017; LOPEZ et al., 2017) e clorofenóis (KAVITHA; PALANIVELU, 2016). Por outro lado, a possibilidade de empregar a energia solar no processo foto-Fenton ajuda a melhorar a economia e a sustentabilidade ambiental. Além disso, no processo foto-Fenton há uma diminuição considerável na utilização de ferro e geração de lodo (HERMOSILLA; CORTIJO; HUANG, 2009).
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Estudos de degradação de rifampicina e isoniazida através de processos Fenton

Estudos de degradação de rifampicina e isoniazida através de processos Fenton

Inicialmente, foram realizados estudos de degradação do fármaco rifampicina por processo Fenton, nas condições de degradação previamente otimizadas. Através da Figura 10 é possível constatar uma redução de absorção do composto entre 550 e 250 nm, porém, ainda é possível observar sinais de absorbância na faixa próxima a 250 nm, que pode ser atribuída à grande presença de compostos aromáticos na amostra. Podem-se observar na região próxima de 200 nm, sinais de absorbância com valores acima de 1,0 (extrapolando a linearidade do método espectrofotométrico) que são atribuídos à presença peróxido de hidrogênio residual e também de ácidos carboxílicos de cadeia pequena, os quais representam um indicativo de degradação do fármaco, evidenciando assim a quebra da molécula de grande peso molecular do fármaco em outros compostos de cadeias menores.
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Degradação de efluentes têxteis pelos processos foto fenton e redutivo, utilizando-se ferro proveniente de descarte de atividade mineradora

Degradação de efluentes têxteis pelos processos foto fenton e redutivo, utilizando-se ferro proveniente de descarte de atividade mineradora

Com o constante enrijecimento das legislações ambientais, os tratamentos convencionais das indústrias têxteis poderão se tornar ineficazes, pois o efluente final deverá chegar a níveis mínimos de poluentes. Sendo assim, é relevante o desenvolvimento de novas técnicas que no todo sejam, além de efetivas, mais robustas e econômicas. Adicionalmente, estas novas técnicas deverão ser contínuas, visando melhor degradação e redução de espaço físico. Daí surge a necessidade de técnicas capazes de realmente degradar os compostos químicos poluentes, a fim de satisfazer os parâmetros legais e melhorar a qualidade das águas.
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Estudo da degradação de formaldeído por processo fenton

Estudo da degradação de formaldeído por processo fenton

A oxidação da matéria orgânica mediada biologicamente vem sendo explorada pelo homem desde os primórdios da civilização, e hoje a humanidade dispõe de uma série de processos aeróbios de tratamento de efluentes que usam a combinação de um receptor de elétrons barato e abundante, o oxigênio atmosférico, para oxidar moléculas orgânicas presentes em águas residuárias. Muito embora a oxidação da matéria orgânica mediada por microrganismos seja a maneira mais barata e harmoniosa de diminuir o impacto destes compostos no ambiente, nem sempre o uso desta tecnologia é possível. Primeiro porque há inúmeras moléculas que não são biodegradáveis, ou seja, não são assimiladas biologicamente. Segundo, porque um efluente pode conter uma série de substâncias tóxicas aos microrganismos, o que inviabiliza este tratamento (CANELA e JARDIM, 2004).
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Tratamento de efluente agroindustrial contendo compostos persistentes por meio dos processos de coagulação-floculação, fenton, foto-fenton, foto-peroxidação e ozonização

Tratamento de efluente agroindustrial contendo compostos persistentes por meio dos processos de coagulação-floculação, fenton, foto-fenton, foto-peroxidação e ozonização

Ao final dos processos de coagulação-floculação, Fenton e foto-Fenton tem-se a formação de lodo, e as porcentagens volumétricas de lodo úmido determinadas para esses processos foram de 15, 12 e 9%, respectivamente. Geralmente o lodo obtido no tratamento de efluentes é depositado em aterros industriais, porém, novas alternativas vêm sendo propostas, e dentre elas tem-se a combustão do lodo para geração de energia. Porém, nesse estudo, as quantidades de lodo obtidas foram insuficientes para que fossem feitas análises para determinação do poder calorífico destes. Além disso, a indicação de um lodo como fonte de queima para geração de energia, requer um estudo complexo no qual, além do poder calorífico do lodo, as emissões geradas a partir da queima deste devem ser analisadas. Uma dissertação de mestrado foi recentemente desenvolvida nessa área por uma aluna do LEMA (Virmond, 2007).
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Isolamento e seleção de fungos de solo para biodegradação do pesticida organofosforado clorpirifós

Isolamento e seleção de fungos de solo para biodegradação do pesticida organofosforado clorpirifós

O ensaio consistiu em misturar 400 mL de extrato de malte-ágar com uma solução constituída de 2,5g de ácido gálico dissolvido em 100 mL de água destilada. Assim, obteve-se uma solução final com concentração equivalente a 0,5% de ácido gálico. O controle foi caracterizado pelo extrato de malte-ágar desprovido do ácido gálico e adicionado do inóculo fúngico para cada isolado em questão. Devido à provável hidrólise do ágar, acondicionou-se o ácido em frasco separado, contendo 100 mL da água destilada utilizada no meio de cultura. Esterilizou-se em autoclave durante 10min, a 121°C e 1 atm sob pH=3. Os fungos foram inoculados centralmente no grupo teste e no controle, em quintuplicata e, durante 7 dias, foi acompanhada a formação do halo de degradação do composto fenólico. Esse halo é caracteristicamente de tonalidade marrom e, geralmente, forma-se em torno da colônia fúngica. A Figura 7 ilustra a metodologia do teste da fenoloxidase.
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Modelagem da degradação de fenol em efluentes aquosos através do processo de foto-fenton

Modelagem da degradação de fenol em efluentes aquosos através do processo de foto-fenton

De imediato, nota-se valores elevados de degradação para a maioria dos experimentos, mesmo para um tempo de apenas 45 minutos. Esse fato ocorre devido ao valor reduzido de volume do tanque de recirculação do reator, se comparado ao volume irradiado pelas lâmpadas UV. Isso significa que pequenas frações do meio reacional ficarão muito tempo sem ser irradiadas, promovendo maior eficiência na circulação de fluido e permitindo uma maior eficiência na absorção de radiação. A influência da quantidade de radiação emitida, portanto, exerce influência positiva quando se trabalha com baixos volumes de meio reacional. Uma vez que as taxas das reações de foto-Fenton dependem diretamente da quantidade de luz absorvida, é compreensível obter valores dessa ordem para o tipo de reator com o qual se trabalhou.
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Avaliação do tratamento de efluente Kraft por processos Fenton e Foto-fenton isolados ou associados a pré-tratamento em reator MBBR

Avaliação do tratamento de efluente Kraft por processos Fenton e Foto-fenton isolados ou associados a pré-tratamento em reator MBBR

No processo inverso, ou seja, tratamento biológico seguido de oxidação química, o POA é utilizado como polimento final para tornar o efluente mais compatível com os limites de descarga estabelecidos (MORAIS, 2005). Loannou e Fatta-Kassinos (2012) aplicaram foto-Fenton solar como polimento da fração biorresistente de efluente de vinícula. Vilar et al. (2012) utilizaram como estratégia de descontaminação de efluente contendo pesticidas três etapas sequenciais: (I) Oxidação biológica, levando á remoção quase completa da fração biodegradável; (II) foto -Fenton solar, aumentando a biodegradabilidade do efluente devido à degradação dos pesticidas em compostos carboxílicos de baixo peso molecular; (III) etapa final de polimento para a remoção do residual biodegradável usando tratamento biológico.
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Degradação do corante preto direto (direct black 38) através de processos foto-fenton homogêneos e heterogêneos

Degradação do corante preto direto (direct black 38) através de processos foto-fenton homogêneos e heterogêneos

A maior conscientização dos riscos à saúde humana e a necessidade de conser- vação dos recursos naturais têm motivado esforços para minimizar a contaminação ambiental. Alguns exemplos são a reciclagem e reuso de resíduos, adaptação e otimi- zação de processos de produção, a substituição de matérias-primas tóxicas e a imposi- ção de leis mais restritivas que visam a redução da quantidade e toxicidade das emis- sões. Também é de suma importância a utilização de métodos de tratamento de efluen- tes e de recuperação de ambientes já contaminados, que satisfaçam as restrições im- postas (Nogueira et al., 2007).
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Degradação do antibiótico Cloranfenicol por fotólise e pelo processo foto-fenton: avaliação química e toxicológica

Degradação do antibiótico Cloranfenicol por fotólise e pelo processo foto-fenton: avaliação química e toxicológica

A coleta do efluente de ETE foi feita na etapa de pós-tratamento final do esgoto na ETE Uberabinha, a qual recebe e trata 95% do afluente gerado pela população de Uberlândia, cidade com aproximadamente 620 mil habitantes. O tratamento comumente empregado para a redução da carga orgânica ocorre pelo emprego de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente (DMAE, 2013a). Em fluxo contínuo, as amostras desta matriz foram coletadas no mesmo ponto de amostragem em duas etapas: no mês de junho de 2013 para os experimentos de fotólise e agosto de 2013 para os experimentos foto-Fenton, sendo as amostras mantidas sob refrigeração por no máximo 2 semanas até a realização desses experimentos. O efluente coletado atende aos padrões de lançamento definidos pela Resolução CONAMA N° 430 (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2011). Os parâmetros físico-químicos referente à caracterização da matriz efluente de esgoto são apresentados no tópico Caracterização da água superficial e efluente de ETE (Resultados e discussão).
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Modelagem neural e análise estatística do processo de degradação de chorume por foto-Fenton solar.

Modelagem neural e análise estatística do processo de degradação de chorume por foto-Fenton solar.

escala de bancada utilizou um reator batelada, com volume constante (3 L) de chorume, vazão 13 L min -1 e 2-h de reação. A otimização do processo mostrou que o efeito individual de cada variável de entrada deve operar em seu maior nível, sendo que a variável Fe 2+ teve significância na forma combinada. A redução percentual de DQO do melhor experimento foi de 88,7 %, sendo esta avaliada em um custo de R$ 126,67 m -3 de chorume. O processo de degradação foi modelado via redes neurais feedforward backpropagation, com coeficientes de correlação linear para os conjuntos de treinamento, validação e teste acima de 0,9, indicando alta predição e generalização do modelo neural proposto. A rede neural proposta mapeou um espaço multidimensional da forma DQO = f(t, pH, [H 2 O 2 ], P UV , [Fe 2 + ]) .
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Avaliação de parâmetros operacionais na cinética de degradação do antibiótico ciprofloxacino pelo processo foto-fenton

Avaliação de parâmetros operacionais na cinética de degradação do antibiótico ciprofloxacino pelo processo foto-fenton

de avaliar os parâmetros operacionais, tais como as concentrações dos reagentes de Fenton, a fim de otimizar a eficiência do processo de fotodegradação, bem como reduzir os custos dos processos com reagentes químicos. Assim, as melhores concentrações obtidas experimentalmente em água deionizada (AD) em relação aos parâmetros operacionais avaliados considerando a mineralização de CIP utilizando radiação artificial foram: [Fe 3+ ] = 11,2 mg L -1 e [H 2 O 2 ] = 340 mg L -1 . Sob tais condições experimentais, a influência de diferentes matrizes aquosas (água de mar simulada – AM, e, efluente tratado de estação de tratamento de esgoto - ETE) na degradação de CIP foi avaliada, e os resultados foram comparados aos obtidos em AD. A completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento) foi influenciada pela composição da matriz, uma vez que em AD ocorreu após 2 minutos do processo foto-Fenton, enquanto que 10 minutos foram necessários para a AM e efluente de ETE. Isto ocorreu provavelmente devido à presença de ânions inorgânicos (cloreto e sulfato) em AM, os quais formam complexos estáveis com ferro, e que também atuam como sequestradores de radicais hidroxilas, assim como pela presença de matéria orgânica natural presente no efluente de ETE, a qual também compete com o composto-alvo pelos radicais hidroxila, influenciando assim o processo de degradação. Baseado nos resultados obtidos neste trabalho pode ser observado que o processo foto-Fenton pode ser uma alternativa de tratamento de águas contendo CIP, pois houve completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento) após apenas 2 minutos, seguido de 75% de remoção de COD e redução da toxicidade aguda para A. salina de 76,7% ± 4,7% para 20,0% ± 10,0% após 60 minutos. Visto que vários efeitos ecotoxicológicos estão associados aos resíduos de fármacos, em específico antibióticos, presentes nos ambientes aquáticos e que os processos convencionais não conseguem removê-los eficientemente, a aplicação deste processo se mostra bastante viável.
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Degradação do fungicida tiofanato metílico pelo processo foto-Fenton em reatores anular e solar

Degradação do fungicida tiofanato metílico pelo processo foto-Fenton em reatores anular e solar

Os processos oxidativos avançados sofrem a influência de vários fatores, como a concentração do contaminante orgânico e do oxidante utilizado, as características da fonte luminosa, a geometria do reator, o pH, a temperatura e a presença de ânions. Além disso, quando dióxido de titânio é usado como oxidante, há ainda a influência das propriedades deste, da sua concentração e da sua forma cristalina, tamanho da partícula e pH (Teixeira & Jardim, 2004). Os POA possuem uma série de vantagens, dentre as quais, podem ser citadas: mineralização do poluente, não ocorrendo apenas o processo de transferência de fase; são muito usados para compostos resistentes aos outros tipos de tratamento; transformam produtos recalcitrantes em compostos biodegradáveis; podem ser usados em processos combinados, como pré ou pós-tratamento; tem forte poder oxidante com constante cinética elevadas com valores de 10 10 a 10 12 L/mol.s; geralmente não precisam de pós-tratamento ou disposição final; geralmente melhoram as propriedades organolépticas da água tratada; em muitos casos, consomem menos energia, acarretando em menor custo; e possibilitam tratamento in situ.
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