Otimização multivariada do processo foto-Fenton solar na remoção da demanda química de oxigênio em lixiviados de aterros sanitários

Abstract

RESUMO A presente pesquisa objetivou otimizar o processo foto-Fenton solar no tratamento de lixiviados de aterros sanitários. O Delineamento Composto Central Rotacional associado à Metodologia de Superfície de Resposta foi aplicado para investigar três variáveis operacionais: razão de reagentes [H2O2]/[FeSO4.7H2O], fator de H2O2 e pH inicial, a fim de maximizar a remoção de matéria orgânica, em termos da demanda química de oxigênio (DQO). De acordo com os resultados, obteve-se elevada redução da DQO em 3 horas de fotocatálise solar (70,97 a 84,74%). Com base na análise de variância (ANOVA), a variável reposta pode ser descrita por um modelo quadrático, com elevado coeficiente de explicação, R2=0,9894. A análise das superfícies de resposta indicou que as condições ótimas foram: faixa de pH inicial entre 2,5 e 3,5; com pico em 2,79; e razões de reagentes [H2O2]/[FeSO4.7H2O] a partir de 6 até o nível máximo estudado (7,36). Calculou-se a concentração de peróxido de hidrogênio com base no fator de H2O2, atingindo o ponto crítico em 143,77% da quantidade estequiométrica de H2O2 necessária para a oxidação completa da matéria orgânica, isto é, 11.751,05 mg H2O2.L-1 para estabilizar uma DQO de 3.845,55 mg O2.L-1.

Prediction of Leachate Characteristics via an Analysis of the Solubilized Extract of the Organic Fraction of Domestic Solid Waste from the Municipality of Belém, PA

“…Regarding the solids content, the values of total dissolved solids (TDS) were observed to be high for Regions 2 and 3, being 8040 and 8030 mg•L −1 , respectively, as shown in Figure 10. The results of the physical-chemical analyses for obtaining solids demonstrate the proximity with the research carried out by [18] for Region 1 (6035 mg•L −1 ) and for Regions 2 and 3, the results are closest to the values obtained by [15], with solid concentrations in the order of 6903 mg•L −1 (Figure 10).…”

“…The information is closer to the analyses carried out by [16] in which the values for Regions 1 (161 mg•L −1 ), 2 (230 mg•L −1 ) and 3 (289 mg•L −1 ) are close to the 224 mg•L −1 that is presented in the aforementioned author's research (Figure 11). For the nitrate values, it was possible to verify that the nitrate concentrations for Regions 1 (10 mg•L −1 ), 2 (40 mg•L −1 ) and 3 (40 mg•L −1 ) are similar to the results of [15] (12.50 mg•L −1 ) for Region 1 and the results of [16] (79.92 mg•L −1 ) and [15] for Regions 2 and 3, where it approaches the value between the two concentrations verified (Figure 12).…”

“…For the pH values, the results below those of most of the consulted authors were verified, making it possible to verify proximity with the results of [16]. However, it is possible to notice differences between the pH values raised by the authors [14,15,[17][18][19][20], in which in these experiments the pH, for the most part, demonstrated basic characteristics. The pH of the solubilized extract is considered acidic (below 7), thus presenting acidic characteristics.…”

“…Some studies revealed that physical-chemical analyses of the leachate verified average pH values of 7.74 [14][15][16][17][18][19][20], total solids of 4882 mg•L −1 [15,16,18,20], ammoniacal nitrogen of 909 mg•L −1 [15,16,[18][19][20], nitrite of 12.8 mg•L −1 [15][16][17][18][19][20], nitrate of 23.6 mg•L −1 [15,16,18,20], a biochemical oxygen demand (BOD) of 1507.69 mg•L −1 [14][15][16][17][18][19][20] and a chemical oxygen demand (COD) of 16,524.47 mg•L −1 . In general, leachate is a liquid that is rich in dissolved organic matter, macronutrients, metals, ammonia and xenobiotic compounds and has high levels of BOD and COD, as well as a dark color [21,22].…”

Degradation of Textile Dye Using the Advanced Oxidation Processes Photo- Fenton and Solar Photo-Fenton

“…A utilização de processos irradiados por radiação solar deve, sempre que possível ser incentivada, já que apresentam eficiência de degradação compatíveis aos processos assistidos por radiação artificial, e o uso da radiação ultravioleta artificial acaba por tornar o processo dispendioso em virtude do consumo de energia e da necessidade de materiais como o quartzo que apresenta preços elevados. 6,16,17 Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do processo Foto-Fenton e Foto-Fenton Solar aplicado na degradação do corante têxtil Preto Biozol.…”