Seminário - Tratamento de águas

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Introdução
POLUIÇÃO AMBIENTAL
Revolução Industrial 
Ineficiência da legislação
Falta de consciência ambiental
Introdução 
Descarte inapropriado de efluentes químicos
Água residuais 
Poluentes tóxicos e resistentes 
Introdução
1990:
Limitações legais quanto ao uso da água;
Restrições entre descarte de efluentes.
Introdução
Diversos órgãos de vários países e organizações transnacionais, têm se dedicado à recomendação de parâmetros para a utilização de esgotos sanitários e efluentes industriais;
Organização Mundial da Saúde (OMS) - 2006;
United States Environmetal Protection Agency (USEPA);
Meio Ambiente da União Europeia (EPA).
Processos Oxidativos Avançados (POAs)
Vantagens:
Método eficiente; 
Reduz impactos ambientais; 
Baixa exposição humana;
Geração de radicais livres (-OH), 
não seletivos.
 
Introdução
Processos oxidativos avançados
POAs
Transformam, parcial ou totalmente, os poluentes em espécies mais simples como dióxido de carbono, água, ânions inorgânicos ou substâncias menos tóxicas e de fácil degradação por tecnologias comuns;
Mais tóxicos e menos biodegradáveis do que os compostos originais;
POPs;
Fotólise, fotocatálise, ozonólise, oxidação Fenton, tratamento de água supercrítica, biodegradação, entre outros. 
POAs
Apresentam radical OH
Altamente reativo;
Não seletivo;
Capaz de oxidar;
Decompor varias espécies toxicas;
Atua como iniciador dos processos de purificação.
Produção do radical OH
Raios UV;
Agentes oxidantes fortes (ozônio e peroxido de hidrogênio);
Oxidação eletroquímica e/ou ultrassom.
POAs
Mecanismo da reação
Radical orgânico;
Radical peroxido;
Reações em cadeias são geradas que resultam em radicais secundários;
São produzidos: sais orgânicos, dióxidos de carbonos e água.
Potencial padrão de redução.
POAs
Vantagens
Forte poder oxidante;
Mineralização total dos poluentes e oxidação total de espécies inorgânicas;
Versatilidade e eficiência;
Decomposição dos reagente utilizados como oxidantes em produtos de menor impacto ao meio ambiente;
Condições operacionais de temperatura e pressão ambiente.
Desvantagem
Limitação econômica 
Devido ao alto custo da fonte de radiação UV;
Solução.
POAs
Principais POAs, segundo literatura, são:
Químicos, fotoquímicos, sonoquimicos e eletroquímicos.
Em muitas combinações de POAs existem efeitos de sinergia, ou seja, há uma melhora na eficiência que é maior que a simples soma das duas (ou mais) técnicas.
POAs fotoquímicos + eletroquímicos degradação do pesticida Atrazina 
PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS
Tipos
POAs Químico
Processo de Fenton
Íons de ferro atuam como catalisador em meio acido;
Geram radicais: hidroxila;
Altamente reativos e não seletivos;
Degradam ou destroem variantes de poluentes orgânicos.
POAs Químicos
Vantagens
Operação simples e flexível;
Facilidade de manuseio;
Uso de produtos químicos de baixo custo e ausência de entrada de energia.
Desvantagens
Pode não alcançar a mineralização total dos poluentes orgânicos;
Pode apresentar riscos devido ao transporte e armazenamento de peroxido de hidrogênio;
Necessidade de grandes quantidades de produtos químicos para manter o pH ótimo da reação (próximo a 3);
Neutralização das soluções tratadas antes do descarte, o que pode gerar custos relativamente elevados.
Redução da concentração de reagentes ou uso de catalizadores de baixo custo ou associação a outro métodos 
 SOLUÇÃO 
POA Fotoquímico
Baseada na radiação ultra violeta;
Utiliza e 
Fotodecomposição;
Oxidação por ação direta;
Oxidação por catálise;
Processo foto-Fenton.
POA Fotoquímico
Oxidação por ação direta
 2 OH
POA Fotoquímico
Oxidação por catálise 
 
Onde:
VB - Banda de valência; 
CB - Banda de condução.
POA Sonoquímico
Baseada na radiação ultrassônica;
Abrange a formação, o crescimento e o colapso de bolhas;
Associação com ozônio, peroxido de hidrogênio e fotocatálise.
POA Eletroquímico 
O que é?;
Degradação:
Diretamente - Processo de oxidação anódica;
Indiretamente – Processo eletro-Fenton;
Maior eficácia em Processo indireto;
Principais Vantagens;
Desvantagens.
POA Sonoeletroquímico
Estudo comparativo de sonoquímica, eletroquímica e sonoeletroquímica = degradação do fungicida tirame;
Degradação do metilparabeno;
Degradação do corante amaranto. 
PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS
Aplicações
Aplicações
Remoção de poluentes orgânicos por POAs a base de ;
POA UV/Cloro x POA UV/
Economia;
Degradação do pesticida Atrazina;
POA UV/Cloro: odor e gosto da água para uso doméstico;
Aplicação industrial
Literatura escassa;
Crescente número de patentes na área;
Restrição: alto custo.
Processos convencionais x POAs;
Confiável para tratamento de águas residuais;
Políticas públicas, energia solar e POAs.
Aplicações
Conclusão
POA fotoquímico > POA químico;
POA sonoquímico: qual a viabilidade econômica?;
POA eletroquímico: vantajoso;
Combinação de vários POAs;
É necessário mais pesquisas a nível industrial.
Referências Bibliográficas
ARAÚJO, Karla Santos de et al; Processos oxidativos avançados: uma revisão de fundamentos e aplicações no tratamento de águas residuais urbanas e efluentes industriais. Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 2. Taubaté. 2016.
Obrigada!
Andressa, Larissa, Letícia, Luiza e Ruth