Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11010_Resumo_Domêncico_PDF.pdf: 17439 bytes, checksum: 2ba36107e63c371d0520e78fefe78fc4 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Nesse trabalho foi desenvolvido um reator de eletrofloculação, cilíndrico, em regime contínuo no tratamento de água oleosa. Foi analisado o potencial de remoção de óleo emulsionado e o consumo de energia. A qualidade da emulsão foi determinada por meio da caracterização do efluente sintético quanto a sua estabilidade e distribuição do tamanho médio de gotas de óleo. Com o auxílio do software livre imageJ 1.40, foi possível determinar o tamanho médio das gotas. Como o reator funcionou continuamente, testes foram realizados para avaliar as condições de escoamento. Para isto, injetou-se o corante azul antes da entrada do reator para atuar como marcador. Verificou-se, qualitativamente, a crescente formação do vórtex quando o reator operava com vazões mais altas, sem a presença dos eletrodos. Quando os eletrodos côncavos eram colocados no interior do reator e posicionados próximos a entrada, essa concavidade contribuía para o movimento em espiral. Os dados experimentais foram realizados empregando-se a técnica do planejamento experimental elevando-se vazão, corrente elétrica e distância entre eletrodos. O interesse consiste em avaliar o percentual de redução do teor de óleos e graxas e o consumo energético visando a busca da melhor condição operacional. Em todos os experimentos, foram coletadas amostras para determinação do teor de óleos e graxas (TOG) e foram medidos o pH do meio. Também foram avaliados em todos os experimentos os desgastes dos eletrodos determinando-se as variações da massa dos eletrodos antes e após experimento considerando que a massa perdida converteu-se em concentração de Al3+ liberada para o meio reacional. No decorrer do processo de eletrofloculação foi possível estimar o consumo energético. A técnica do planejamento contribuiu para obtenção de um modelo linear simples tanto para o percentual de remoção de óleo (R2 = 0,9935) quanto para o consumo de energia (R2 = 0,9452). Pôde-se concluir que esse reator de eletrofloculação na melhor condição de operação avaliada apresentou um consumo de energia de 4,07 Wh/4L, alcançando 89% de eficiência de remoção de óleo que atende normas técnicas do CONAMA (N° 430, 2014).

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11294_60- Nasibu Samson Shonza.pdf: 1855967 bytes, checksum: 8b9c93065f40b917f5c8886257b2ba53 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / A produção petrolífera dos poços é acompanhada com um efluente indesejável denominado água produzida oriunda das rochas de formação de petróleo e dos processos de recuperação. O descarte dessa águaé governado pelas leis ambientais para enquadrar os critérios de descarga superficial, de reinjeção subterrânea, descarga marinha e/ou do uso beneficial, que por sua vez aumenta o custo de produção de recurso. Com isso, é fundamental encontrar um modo que possa satisfazer essas necessidades.Empregou-se assim a técnica de eletrofloculação para tratamento de efluente de água oleosa sintética em regime de fluxo contínuo em eletrofloculador de forma retangular, no qual avaliou-se os efeitos das variáveis de vazão de entrada (Q: 2 e 6 mL.s-1), densidade de corrente (i:166,67 e 333,33 A.m-2) e a distância entre os eletrodos (D: 1 e 2 cm) em relação à variável resposta eficiência de remoção de teor de óleos e graxas (TOG) durante o processo. Como resultado observado, a máxima eficiência de remoção do TOG atingida foi 86% no maior tempo de residência ideal de 24 minutos na vazão de Q = 2 mL.s-1, i = 333,33 A.m-2 e D = 1 cm. Sendo que os resultados experimentais mostraram que o sistema estabelecido de bancada em fluxo contínuo apresenta melhor rendimento operacional a baixa vazão, a menor distância e a alta densidade de corrente, indicando que a vazão é a principal variável que rege o sistema.

A demanda para tratamento de efluentes industriais tem sido maior a cada dia e a indústria tem buscado melhoria constante nos processos para tratamento. Nesse contexto, a eletrofloculação surge como uma técnica promissora, devido à sua eficiência, econômica e ambiental, com possibilidade de reuso da água. O presente trabalho tem como objetivo estudar o tratamento de água de produção de plataforma de petróleo, pelo processo de eletrofloculação, em reator batelada, com eletrodo de alumínio. Foi avaliada a influência de parâmetros como: condutividade, pH, intensidade de corrente aplicada e tempo de operação. O estudo teve foco na remoção de poluentes como óleos e graxas, cor, turbidez e boro. Os resultados alcançados indicam que o processo de eletrofloculação, nas condições operacionais estudadas, é uma alternativa tecnicamente viável para a remoção de óleos e graxas, cor e turbidez, obtendo remoção média de 84%, 83% e 83%, respectivamente. Entretanto, não foi observada eficiência na remoção de boro / Treatment of industrial wastewaters has grown in the last years and the industry searches continuous improvements in treatment processes. In this context, the electrofloculation comes such as a promising alternative, due to its economic and environmental efficiencies, with possibility to reuse water. This dissertation aims to study the treatment of oil production water, by electrofloculation process, with aluminum electrode, in a batch reactor. The influence of parameters such as conductivity, pH, current density and operation time was evaluated. The study focused on removal oils and greases, color, turbidity and boron. The results indicate that the process of electrofloculation is a technically viable alternative for removal of oils and greases, color and turbidity, obtaining removal average of 84%, 83% and 83%, respectively. However, it wasnt efficient to remove boron

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo / The uncontrolled discharge of wastewater into the environment over the last years has accelerated the process of contamination and degradation of water bodies in the world. These wastes contain high amounts of contaminants and concentration of organic matter which leads to the death of several species due to lack of oxygen and, in extreme cases, acceleration of eutrophication processes. In the specific case of oily wastewater, the use of techniques such as chemical coagulation, dissolved air injection, membranes, biochemical and electrochemical processes are described. However some of these processes have limitations which range from the concentration of the contaminant in the effluent, limitations in the operating conditions and even cost constraints. With this in mind, this paper has studied a hybrid system, batch process, in the treatment of oily waters simulated in the laboratory by adding a specific lubricating oil in an aqueous solution with emulsifiers and supporting electrolyte. The treatment system was consisted of two stages, which in the first was evaluated the use of the technique of electrocoagulation, which was responsible by the breaking stability of oil/water emulsions and a second stage which evaluated the use of membrane separation processes in order to remove the metal added to the effluent in the previous stage. The electrofloculation system was evaluated in relation to the use of iron and aluminum electrodes with electrical currents of 1A, 2A and 3A, in the continuous and alternate modes. The results showed a higher apparent mass consumption of electrodes when using direct current, 4,0337 g 0,0132 for aluminum and 3,8260 g 0,0181 for iron while consumption was 2,1400 g 0,0099 for aluminum, and 2,4121 0,0127 g for the iron when the use of alternating current. Removals were reached maximum 98 % 0 COD, 99,77 % 0,27 color removal and 100 % 0 turbidity removal for use alternating current and aluminum electrodes while were reached maximum 96 % 1 of COD, 99,46 % 0, 82 color removal and also 100% 0 to remove the turbidity in the use of iron electrodes. In the second study phase, reverse osmosis, the system used has reached rejections 99,53 % 0,12, 99,56 % 0,13 and 98,87 % 0,36, corresponding to pressures of 10 , 20 and 30 bar Moreover, increasing flows were obtained permeate 10,87 L/h.m2 0,25, 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 also with the increased pressure. At the end of the study was reached final effluent with low organic load and metals, it being able to release the bodies receptors. However, control mechanisms, particularly pH should be included in the design of such systems since this parameter changes over the process

A demanda para tratamento de efluentes industriais tem sido maior a cada dia e a indústria tem buscado melhoria constante nos processos para tratamento. Nesse contexto, a eletrofloculação surge como uma técnica promissora, devido à sua eficiência, econômica e ambiental, com possibilidade de reuso da água. O presente trabalho tem como objetivo estudar o tratamento de água de produção de plataforma de petróleo, pelo processo de eletrofloculação, em reator batelada, com eletrodo de alumínio. Foi avaliada a influência de parâmetros como: condutividade, pH, intensidade de corrente aplicada e tempo de operação. O estudo teve foco na remoção de poluentes como óleos e graxas, cor, turbidez e boro. Os resultados alcançados indicam que o processo de eletrofloculação, nas condições operacionais estudadas, é uma alternativa tecnicamente viável para a remoção de óleos e graxas, cor e turbidez, obtendo remoção média de 84%, 83% e 83%, respectivamente. Entretanto, não foi observada eficiência na remoção de boro / Treatment of industrial wastewaters has grown in the last years and the industry searches continuous improvements in treatment processes. In this context, the electrofloculation comes such as a promising alternative, due to its economic and environmental efficiencies, with possibility to reuse water. This dissertation aims to study the treatment of oil production water, by electrofloculation process, with aluminum electrode, in a batch reactor. The influence of parameters such as conductivity, pH, current density and operation time was evaluated. The study focused on removal oils and greases, color, turbidity and boron. The results indicate that the process of electrofloculation is a technically viable alternative for removal of oils and greases, color and turbidity, obtaining removal average of 84%, 83% and 83%, respectively. However, it wasnt efficient to remove boron

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo / The uncontrolled discharge of wastewater into the environment over the last years has accelerated the process of contamination and degradation of water bodies in the world. These wastes contain high amounts of contaminants and concentration of organic matter which leads to the death of several species due to lack of oxygen and, in extreme cases, acceleration of eutrophication processes. In the specific case of oily wastewater, the use of techniques such as chemical coagulation, dissolved air injection, membranes, biochemical and electrochemical processes are described. However some of these processes have limitations which range from the concentration of the contaminant in the effluent, limitations in the operating conditions and even cost constraints. With this in mind, this paper has studied a hybrid system, batch process, in the treatment of oily waters simulated in the laboratory by adding a specific lubricating oil in an aqueous solution with emulsifiers and supporting electrolyte. The treatment system was consisted of two stages, which in the first was evaluated the use of the technique of electrocoagulation, which was responsible by the breaking stability of oil/water emulsions and a second stage which evaluated the use of membrane separation processes in order to remove the metal added to the effluent in the previous stage. The electrofloculation system was evaluated in relation to the use of iron and aluminum electrodes with electrical currents of 1A, 2A and 3A, in the continuous and alternate modes. The results showed a higher apparent mass consumption of electrodes when using direct current, 4,0337 g 0,0132 for aluminum and 3,8260 g 0,0181 for iron while consumption was 2,1400 g 0,0099 for aluminum, and 2,4121 0,0127 g for the iron when the use of alternating current. Removals were reached maximum 98 % 0 COD, 99,77 % 0,27 color removal and 100 % 0 turbidity removal for use alternating current and aluminum electrodes while were reached maximum 96 % 1 of COD, 99,46 % 0, 82 color removal and also 100% 0 to remove the turbidity in the use of iron electrodes. In the second study phase, reverse osmosis, the system used has reached rejections 99,53 % 0,12, 99,56 % 0,13 and 98,87 % 0,36, corresponding to pressures of 10 , 20 and 30 bar Moreover, increasing flows were obtained permeate 10,87 L/h.m2 0,25, 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 also with the increased pressure. At the end of the study was reached final effluent with low organic load and metals, it being able to release the bodies receptors. However, control mechanisms, particularly pH should be included in the design of such systems since this parameter changes over the process

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O principal objetivo da tese está relacionado ao tratamento de águas oleosas através da eletrofloculação utilizando corrente alternada de frequência variável, o qual procurou explorar as potencialidades desta técnica. Com a crescente demanda por petróleo e seus derivados, é cada vez maior a produção dessas águas residuárias que, antes de serem descartadas, precisam ser submetidas a tratamento que satisfaçam aos requisitos legais. O trabalho apresentado descreve o levantamento bibliográfico e os resultados dos ensaios realizados, empregando o tratamento de eletrofloculação com a finalidade de remover as substâncias consideradas poluentes presentes nestes efluentes. O processo de eletrofloculação foi testado tanto para o tratamento em corrente continua quanto em corrente alternada de frequência variável em efluentes sintéticos e reais de alta salinidade, contendo teores elevados de óleos e graxas, turbidez e cor. Eficiências de redução de 99% para óleos e graxas, cor e turbidez foram obtidos utilizando eletrodos de alumínio. O processo de eletrofloculação demonstrou-se bastante vantajoso em função da alta condutividade que permite o tratamento com menor consumo energético. A tecnologia de eletrofloculação com corrente alternada quando comparada com a tecnologia de corrente contínua se mostrou muito eficiente em relação a economia no desgaste de massa de eletrodos, o que, dependendo do tempo de aplicação da corrente elétrica nas mesmas condições de estudo, houve redução de mais da metade do consumo. / The main aim of the present work was to study the treatment of oil wastewaters using electroflocculation with AC and variable frequency and to explore the potentiality of the process. With the increasing demand for oil and its derivatives the production of oil wastewaters also increases. Before its final disposal, these undesirable wastewaters must undergo treatment to adjust its quality to legal requirements. The present work presents an extensive literature survey and the experimental results obtained can be deemed as excelent, as reduction efficiencies of about 99% of the main quality parameters, namely, oils and greases, turbidity and colour, were obtained. The process was carried out using both direct and variable frequency alternate currents in high salinity samples of both real and synthetic wastewater. containing high levels of oil and grease, turbidity and color. Reduction efficiencies of 99% for oils and greases, color and turbidity were obtained using aluminum electrodes. The process electroflocculation seem to be quite advantageous due to the the fact that high conductivity values result in considerably low energy consumption. Electroflocculation processes using AC , as compared with similar processes, proved to very efficient, mainly because of its potential economy in mass of electrodes, which, depending on the time of application of electric current in the same conditions of study, a reduction of more half the consumption was obtained.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-20T13:34:38Z No. of bitstreams: 1 THALYS DE FREITAS FERNANDES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2378013 bytes, checksum: 834c6cbe7aab87e47cc89c33dfbb9e17 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THALYS DE FREITAS FERNANDES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2378013 bytes, checksum: 834c6cbe7aab87e47cc89c33dfbb9e17 (MD5) Previous issue date: 2016-04-20 / A usina de produção de biodiesel se destaca não só pela síntese de um produto totalmente renovável, o biodiesel, mas, pelo grande volume de água que é utilizado no processo de purificação, que resulta na produção de grandes volumes de efluentes contaminados. Algumas alternativas para o tratamento desse efluente têm sido estudadas e aplicadas, a exemplo do processo eletroquímico denominado eletrofloculação. Porém, os trabalhos mencionados na literatura, até então, tem sido realizados em reatores batelada, o que pode ser desvantajoso em decorrência do grande volume de efluente gerado nesse processo. Dessa forma esse trabalho tem como objetivo estudar um reator eletroquímico de fluxo contínuo para eletrofloculação do efluente da purificação do biodiesel. Desenvolveu-se um reator com um volume total de 1,0340 L, onde foram inseridos quatro eletrodos de alumínio com dimensões (10 x 6,40 x 0,10 cm), interligados a uma fonte CC e, instalou-se o reator a uma planta de tratamento, em escala de bancada. Para a operação do sistema foi sintetizado um efluente artificial com uma concentração padrão de 7,380 g.L-1, contendo todos os contaminantes existentes no efluente real da purificação do biodiesel. Para este estudo foi elaborado um planejamento experimental com o propósito de se avaliar a influência do pH inicial, o tempo espacial e a diferença de potencial, sobre as variáveis que caracterizam a água tratada, o consumo da massa de eletrodo e o consumo energético do reator. Uma matriz com onze experimentos foi executada e coletada amostras de água no intervalo de 5,0 min, durante 40 min de experimento, para caracterização. Os resultados foram inicialmente avaliados quanto à dinâmica comportamental, sendo observado que as melhores taxas de remoção de turbidez, O&G e DQO, foram 94,21 %, 89,3 % e 51,2 %, respectivamente. Do tratamento estatístico, observouse que o pH inicial foi o fator mais atuante nas variáveis respostas e a análise de otimização mostrou que a máxima eficiência do reator é obtida quando o opera com um pH inicial 8,0, um tempo espacial de 29,43 minutos e uma diferença de potencial de 6,0 Volts, resultando num consumo energético de 4,8 kWh.m-3, que equivale a R$ 1,94 por m³ de efluente tratado. Diante dos resultados obtidos constatou-se que a aplicação do reator é viável para o tratamento do efluente da purificação do biodiesel, quanto à eficiência de remoção de contaminantes, ao consumo energético e ao volume de efluente tratado. / The biodiesel production plant stands out not only for the synthesis of a fully renewable product, the biodiesel itself, but the large amount of water used its the purification process, which results in production of large volumes of contaminated waste. Some alternatives for the treatment of such waste have been studied and applied, such as the electrochemical process called electroflocculation. However, the work reported in the literature so far has been carried out in batch reactors, which may be disadvantageous due to the large volume of wastewater produced in the process. Thus, the current analysis aims to study a continuous flow electrochemical reactor for electroflocculation of the waste from the biodiesel purification process. Then, it was developed a reactor with a total volume of 1.0340 L, in which four aluminum electrodes with dimensions of (10 x 6.40 x 0.10 cm) were inserted and connected to a CC power supply, and the reactor was settled in a treatment plant in bench scale. For operating the system, an artificial effluent with a standard concentration of 7,380 g.L-1, containing all the contaminants present in the actual effluent from biodiesel purification was synthesized. For this study it was developed an experimental design in order to assess the influence of the initial pH, space time and the potential difference over the variables that characterize the treated water, the consumption of the electrode mass and energy consumption of the reactor. An array of eleven experiments was performed and collected water samples in the range of 5.0 min for 40 min for characterization. The results were initially assessed for dynamic behavioral and it was observed that the best turbidity removal rates, COD and O&G were 94.21 %, 89.3 % and 51.2 %, respectively. From the statistical results, it was observed that the initial pH was the most active factor in the varying responses and the optimization analysis showed that the maximum reactor efficiency is achieved when operating with an initial pH of 8.0, a space time of 29.43 minutes and a potential difference of 6.0 Volts, resulting in an energy consumption of 4.8 kWh.m-3, which equals R$ 1.94 per cubic meter of treated effluent. Based on the results it was found that the application of the reactor is feasible to treat the waste from the biodiesel purification, regarding to the contaminant removal efficiency, energy consumption and the volume of treated effluent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O principal objetivo da tese está relacionado ao tratamento de águas oleosas através da eletrofloculação utilizando corrente alternada de frequência variável, o qual procurou explorar as potencialidades desta técnica. Com a crescente demanda por petróleo e seus derivados, é cada vez maior a produção dessas águas residuárias que, antes de serem descartadas, precisam ser submetidas a tratamento que satisfaçam aos requisitos legais. O trabalho apresentado descreve o levantamento bibliográfico e os resultados dos ensaios realizados, empregando o tratamento de eletrofloculação com a finalidade de remover as substâncias consideradas poluentes presentes nestes efluentes. O processo de eletrofloculação foi testado tanto para o tratamento em corrente continua quanto em corrente alternada de frequência variável em efluentes sintéticos e reais de alta salinidade, contendo teores elevados de óleos e graxas, turbidez e cor. Eficiências de redução de 99% para óleos e graxas, cor e turbidez foram obtidos utilizando eletrodos de alumínio. O processo de eletrofloculação demonstrou-se bastante vantajoso em função da alta condutividade que permite o tratamento com menor consumo energético. A tecnologia de eletrofloculação com corrente alternada quando comparada com a tecnologia de corrente contínua se mostrou muito eficiente em relação a economia no desgaste de massa de eletrodos, o que, dependendo do tempo de aplicação da corrente elétrica nas mesmas condições de estudo, houve redução de mais da metade do consumo. / The main aim of the present work was to study the treatment of oil wastewaters using electroflocculation with AC and variable frequency and to explore the potentiality of the process. With the increasing demand for oil and its derivatives the production of oil wastewaters also increases. Before its final disposal, these undesirable wastewaters must undergo treatment to adjust its quality to legal requirements. The present work presents an extensive literature survey and the experimental results obtained can be deemed as excelent, as reduction efficiencies of about 99% of the main quality parameters, namely, oils and greases, turbidity and colour, were obtained. The process was carried out using both direct and variable frequency alternate currents in high salinity samples of both real and synthetic wastewater. containing high levels of oil and grease, turbidity and color. Reduction efficiencies of 99% for oils and greases, color and turbidity were obtained using aluminum electrodes. The process electroflocculation seem to be quite advantageous due to the the fact that high conductivity values result in considerably low energy consumption. Electroflocculation processes using AC , as compared with similar processes, proved to very efficient, mainly because of its potential economy in mass of electrodes, which, depending on the time of application of electric current in the same conditions of study, a reduction of more half the consumption was obtained.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Henrique Borba.pdf: 3301834 bytes, checksum: 0c5216d667957cc99d5acd2dd5d59c05 (MD5) Previous issue date: 2010-02-18 / Pollution is a currently environmental problem of world concern. There are many events such as the discharging of untreated effluents in watercourses that cause the eutrophization of water bodies and bad water quality, as well as an inefficiency or lack of a current environmental law. The main goal of this dissertation was the application of solar and artificial-based photo-Fenton processes and aluminum electrodes-based electrocoagulation method in non coupled mode and in an integrated mode for the tannery effluent treatment. These effluent treatments were carried out in lab-scale reactors. In order to evaluate the performance of the reactor experimental conditions of photo-Fenton reactor, a 33 complete experimental design was performed. The lab scale EC reactor was operated at the 4 A electrical current, 4 cm electrode distance and 3 initial pH optimized values, according to the previous results obtained in another work, while the electrolysis time was varied from 5 to 120 min. For EC and photo-Fenton reactors, their performance was evaluated on the removal values of chemical oxygem demand (COD), color, turbidity, total solids (TS), total fixed solids (TFS), total volatile solids (TVS) and metal concentration. Measurements of physico-chemical parameters for untreated and treated effluent samples were performed applying the Standard Method for water analysis, while metal concentrations were determined by the Synchrotron radiation total Reflexion X-ray Fluorescence technique at Brazilian Light Synchrotron Laboratory. By an optimized photon-Fenton process at 0.5 g Fe2+ L-1, 30 g H2O2 L-1, 3 initial pH, and 120 min reaction time, tannery effluent was treated achieving a high performance in pollutant removal as reported by 98.1, 96.4, 98.8, 71.8, 32.1 and 98.5 percent removal for COD, color, turbidity, TS, TFS, and TVS, respectively. As a primer treatment stage, electrocoagulation technique was not achieved a well successful result based on the physico-chemical parameter values reduction as compared with photo-Fenton process. However, an integrated solar irradiation-based photo-Fenton and Al electrodes-based electrocoagulation with 15 min electrolysis time has achieved recommended values by the Brazilian environmental law for Cr concentration (0.24 mg Cr L-1) and DQO (107 mg O2 L-1). Considering both the costs of electrical energy and material and the generated sludge discharging, one m3 of tannery effluent should cost R$ 56.30 for a treatment system based on an integrated and optimized photo Fenton and electrocoagulation processes. Finally, the integrated solar-based photo Fenton and electrocoagulation method is suggested as an efficient one, instead to apply a unique process. / A poluição ambiental é um dos grandes problemas nos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Isto é decorrente de uma série de fatores, como o despejo de efluentes não tratados em corpos hídricos e a ineficiência e/ou a falta de legislação ambiental vigente. O objetivo principal deste trabalho é aplicar os processos foto-Fenton com irradiação solar e/ou artificial, a técnica da eletrofloculação e a integração destes processos no tratamento de efluente de curtume. Ambos os processos de tratamento do foto-Fenton e da eletrofloculação foram conduzidos em reatores a escala laboratorial. Para a técnica da eletrofloculação foi utilizado um par de placas de alumínio como eletrodos no reator de eletrofloculação. Para avaliar as melhores condições de processo do sistema foto-Fenton, foi aplicado um planejamento experimental 33 completo. Para a técnica da eletrofloculação manteve-se constante a intensidade de corrente, pH inicial do efluente bruto e distância entre os eletrodos, variando-se o tempo de eletrólise de 5 à 120 min. A eficiência de ambos os processos foram avaliadas com base na redução de Demanda química de oxigênio (DQO), cor, turbidez, sólidos totais (ST), sólidos totais fixos (STF), sólidos totais voláteis (STV). Para a técnica da eletrofloculação e dos processos integrados também foram avaliados a redução da concentração dos metais pesados. Todas as medidas dos parâmetros físico-químicos foram realizadas aplicando os métodos padrões do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater para amostra não tratada e tratada. As concentrações dos metais pesados foram determinadas usando a técnica de fluorescência de raio X por reflexão total, na linha de Luz (D09-XRF) do Laboratório Nacional de Luz Synchrotron. A maior eficiência na redução dos poluentes verificada no processo foto-Fenton foi de 98,1, 96,4, 98,8, 71,8, 32,1 e 98,5 para valores da DQO, cor, turbidez, ST, STF e STV, respectivamente, nas condições operacionais do reator: concentração de ferro de 0,5 gL-1, concentração de peróxido de hidrogênio de 30 gL-1, pH inicial 3 e tempo reacional de 120 min. No entanto a técnica da eletrofloculação não apresentou boa redução nos valores dos parâmetros físico-químicos. Após a aplicação dos processos integrados do foto-Fenton com irradiação solar e da eletrofloculação em tempo de eletrólise de 15 min, foi alcançado valores mínimos de Cr e DQO no efluente tratado, contendo 0,24 mg Cr L-1 e 107 mg O2 L-1 da DQO. O custo do tratamento do efluente e da disposição final do lodo gerado no processo integrado FFs→EF foi de R$ 56,30 m3 do efluente de curtume tratado. Este processo integrado reduziu as concentrações de cromo, ferro e DQO, a níveis permitidos pelas legislações ambientais. Baseada na redução da matéria orgânica e inorgânica, o método integrado FFs→EF pode ser recomendado como uma substituição eficiente ao método individual.