Degradação do ácido tereftálico via processos fotoquímicos

Abstract

As atividades de indústrias de refino de petróleo e petroquímica produzem efluentes que contêm compostos orgânicos prejudiciais ao meio ambiente e aos seres humanos. Quando são tratados de modo adequado, estes efluentes podem ser reaproveitados pela mesma planta industrial, diminuindo o consumo de água e a disposição de resíduos. Diante disso, novas tecnologias têm sido desenvolvidas para o reuso de água, como os processos oxidativos avançados (POA), que têm a finalidade de degradar contaminantes orgânicos tóxicos e resistentes ao tratamento biológico. O processo foto-Fenton usa o peróxido de hidrogênio, catalisador a base de ferro e radiação ultravioleta para gerar radicais hidroxilas que são altamente reativos e, com essas características, são capazes de quebrar uma ampla variedade de moléculas. A indústria petroquímica gera muitos compostos tóxicos que são difíceis de serem degradados via processo biológico convencional. Em particular, a Petroquímica Suape, localizada no Estado de Pernambuco, produz ácido tereftálico, produto básico da fabricação do PET. O objetivo deste trabalho é avaliar a degradação do ácido tereftálico em meio aquoso via processos fotoquímicos. Os testes de degradação foram realizados com solução aquosa de 20 mg. L⁻¹ de ácido tereftálico (PTA), em presença de peróxido de hidrogênio, catalisador sulfato de ferro II e radiação UVB com lâmpada de vapor de mercúrio. Os resultados mostraram que o processo de fotólise não apresentou degradação significativa do PTA, contudo o processo Fenton (H₂O₂/Fe²⁺) apresentou 69% de degradação deste composto. O processo foto-Fenton, por sua vez, apresentou degradação de 91% após 60 min de reação. Uma análise estatística foi elaborada para avaliar o efeito das variáveis concentração de peróxido e de catalisador sobre o percentual de redução de carbono orgânico total. Um modelo cinético de pseudoprimeira ordem foi ajustado para a degradação de PTA na melhor condição do processo foto-Fenton, apresentando uma constante cinética k = 0,0181 min⁻¹, com coeficiente de determinação R² igual a 0,975. Uma estimativa de custo foi determinada para implantação em escala industrial, resultando num custo de US$ 13,2 por m³ de efluente tratado.