Combined use of O3/H2O2 and O3/Mn2+ in flotation of dairy wastewater

Ano: 2018 | Volume: 13 | Número: 2

Autores: Marta Cristina Silva Carvalho; Alisson Carraro Borges; Magno dos Santos Pereira; Fernanda Fernandes Heleno; Leda Rita D´Antonino Faroni; Luiza Cintra Campos

Palavras-chave: advanced oxidation processes, catalytic ozonation, physico-chemical treatment

Resumo Português:

Neste trabalho, estudou-se a degradação da matéria orgânica presente no efluente de laticínio sintético por ozonização combinada (ozônio (O3)/peróxido de hidrogênio (H2O2)) e a ozonização catalítica (ozônio (O3)/manganês (Mn2+)) associada com o processo de flotação por ar disperso para obter o ponto ótimo de tratamento. Foi avaliado o efeito dos fatores independentes concentração de O3, pH e concentração de H2O2 e Mn2+. Para o tratamento flotação/O3/H2O2 os parâmetros significativos (p ≤ 0,05) do modelo foram: concentração de O3 (efeito linear e quadrático), concentração de H2O2 (efeito linear e quadrático), valores de pH (linear e quadrático) e interação concentração de O3 versus pH. Para a ozonização catalítica, observou-se que houve diferença significativa no tratamento apenas para o efeito linear da concentração de O3. De acordo com a função de desejabilidade, concluiu-se que a condição ótima para o tratamento de flotação/O3/H2O2 pode ser obtida em meio ácido utilizando concentrações de O3 superiores a 42,9 mg L-1 associada com concentrações de H2O2 mais elevadas que 1071,5 mg L-1. No entanto, em valores de pH maiores do que 9,0, a utilização de O3 pode ser negligenciada quando se usam concentrações mais elevadas do que 1071,5 mg L-1 de H2O2. Observou-se também que a flotação/ozonização catalisada pela adição do metal Mn2+ não afetou o tratamento, obtendo-se como condição ótima de 53,8 mg L-1 O3 e pH 3,6. Palavras-chave: ozonização catalítica, processos oxidativos avançados, tratamento físico-químico.

Resumo Inglês:

This work investigated the degradation of organic matter present in synthetic dairy wastewater by the combination of ozonation (ozone (O3)/hydrogen peroxide (H2O2)) and catalytic ozonation (ozone (O3)/manganese (Mn2+)) associated with dispersed air flotation process. The effect of independent factors such as O3 concentration, pH and H2O2 and Mn2+ concentration was evaluated. For the flotation/O3/H2O2 treatment, the significant variables (p ≤ 0.05) were: O3 concentration (linear and quadratic effect), H2O2 concentration linear and quadratic effect, pH values (linear and quadratic effect) and interaction O3 concentration versus pH. For catalytic ozonation, it was observed that the significant variable was the linear effect of O3 concentration. According to the desirability function, it was concluded that the optimal condition for the treatment of flotation/O3/H2O2 can be obtained in acidic solution using O3 concentrations greater than 42.9 mg L-1 combined with higher concentrations of H2O2 to 1071.5 mg L-1. On other hand, at pH values higher than 9.0, the addition of O3 may be neglected when using higher concentrations than 1071.5 mg L-1 of H2O2. For flotation/ozonation catalyzed by Mn2+, it was observed that metal addition did not affect treatment, resulting in an optimum condition: 53.8 mg L-1 of O3 and pH 3.6.