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Tipo: Dissertação
Título: Uso da cavitação hidrodinâmica para o tratamento de águas residuárias
Autor: ALVES, Paulo Henrique Lopes 
Primeiro orientador: GONÇALVES, Júlio Cesar de Souza Inácio
Primeiro co-orientador: FERREIRA, Deusmaque Carneiro
Resumo: O tratamento de efluentes industriais tem sido um desafio para as tecnologias modernas que combinam alta eficácia de degradação de poluentes com baixos custos do processo. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial da cavitação hidrodinâmica em degradar compostos orgânicos de águas residuárias. Os experimentos de degradação foram realizados em um tubo Venturi e placa de orifício. Utilizou-se um efluente sintético a partir de uma solução aquosa de sacarose (C12H22O11), com pH 2,5 em diferentes valores de pressão (2, 4, 6 e 7,3 bar), tanto no tubo Venturi quanto na placa de orifício. Os intervalos de coleta de amostra foram de 0’, 3’, 6’, 9’, 12’ e 15’ e durante todo o processo, houveram variações de temperatura, chegando a 47ºC. Empregou-se peróxido de hidrogênio (H2O2) a 30 % (m/m) como agente oxidante, na proporção aproximada de 1 mol de C12H22O11 para 20 mols de H2O2. A eficiência do processo de cavitação foi determinada a partir da redução da Demanda Química de Oxigênio (DQO) do efluente sintético tratado. Os resultados encontrados foram de que a eficiência de remoção da placa de orifício mostrou consideráveis degradações (média de 82,5%), contudo a metodologia escolhida como de melhor performance e também aplicada no efluente da indústria de refrigerantes, foi a metodologia usando o tubo Venturi. Esta opção demonstrou que, além da eficiência final (média de 94%), o comportamento nos intervalos até o atingimento dos 15 minutos foi relevante, sobretudo na pressão de 4,0 bar, onde com os mesmos 48mL de peróxido utilizado em todos os ensaios, foi obtido um pico de eficiência logo aos 3’ (90% de eficiência) até o atingimento dos 94% de eficiência aos 15’, sendo escolhida esta metodologia e ensaio para testagem no efluente da indústria de refrigerantes (tubo Venturi a 4,0 bar). Ao replicar o ensaio em um efluente real da indústria de refrigerantes, foi obtida eficiência superior a 70%, mesmo com a diferença na relação estequiométrica calculada nos ensaios usando água e sacarose, conforme explanado no presente estudo. Assim, foram atendidos os objetivos propostos, ratificando a cavitação hidrodinâmica como um importante método a ser inserido nas indústrias como processo mitigador de impactos.
Resumo: The treatment of industrial effluents has been a challenge for modern technologies that combine high efficiency of pollutant degradation with low process costs. The present study aimed to evaluate the potential of hydrodynamic cavitation in degrading organic compounds from wastewater. The degradation experiments were performed in a venturi tube and orifice plate. A synthetic effluent was used from an aqueous sucrose solution (C12H22O11), with pH 2.5 at different pressure values (2, 4, 6 and 7,3 bar), both in the Venturi tube and in the orifice plate. The sample collection intervals were 0 ', 3', 6 ', 9', 12 'and 15' and throughout the process there were temperature variations, reaching 47 ° C. Hydrogen peroxide (H2O2) at 30% (m / m) was used as the oxidizing agent in the approximate ratio of 1 mole C12H22O11 to 20 moles of H2O2. The efficiency of the cavitation process was determined by reducing the Chemical Oxygen Demand (COD) of the treated effluent. The results showed that the removal efficiency of the orifice plate showed considerable degradation (mean of 82.5%), however the methodology chosen as the best performance and also applied in the effluent of the refrigerant industry was the methodology using the tube Venturi. This option demonstrated that, in addition to the final efficiency (mean of 94%), the behavior in the intervals until reaching the 15 minutes was relevant, especially in the pressure of 4.0 bar, where with the same 48mL of peroxide used in all the tests , an efficiency peak was obtained at 3 '(90% efficiency) until reaching 94% efficiency at 15', and this methodology and test was chosen for testing the effluent of the refrigerant industry (Venturi tube at 4.0 Pub). By replicating the assay in an actual effluent from the refrigerant industry, an efficiency greater than 70% was obtained, even with the difference in stoichiometric ratio calculated in the assays using water and sucrose, as explained in the present study. Thus, the proposed objectives were met, ratifying the hydrodynamic cavitation as an important method to be inserted in the industries as an impact mitigation process.
Palavras-chave: Águas.
Eficiência.
Efluente.
Oxidação.
Processo.
Water.
Efficiency.
Effluent.
Oxidation.
Process.
Área do CNPQ: Engenharia Sanitária
Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias
Técnicas Avançadas de Tratamento de Águas
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Sigla da instituição: UFTM
Departamento: Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
Programa: Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
Citação: ALVES, Paulo Henrique Lopes. Uso da cavitação hidrodinâmica para o tratamento de águas residuárias. 2018. 113f. Dissertação (Mestrado em Inovação Tecnológica) - Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Data do documento: 13-Jun-2018
Appears in Collections:Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica

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