Estudo da degradação do corante amarelo ouro remazol RNL 133% através do processo foto-Fenton

Abstract

Em uma época de recursos hídricos cada vez mais escassos, é de extrema importância a minimização do impacto de efluentes líquidos tóxicos ao meio ambiente. Os corantes orgânicos, que são empregados nos processos industriais têxteis e alimentícios, são cada vez mais usados, sendo grande parte deste material perdido nos efluentes líquidos. O presente trabalho estudou a degradação do corante reativo Amarelo Ouro Remazol RNL 133% utilizando o processo foto-Fenton (H2O2/Fe2+/UV), incluindo a modelagem e otimização da degradação da cor e da redução do carbono orgânico total (COT). Os experimentos foram realizados em um reator fotoquímico anular encamisado de vidro com volume irradiado de 3,0 L para um volume total de solução igual a 4,5 L e poço de quartzo também encamisado com lâmpadas de vapor de mercúrio de média pressão. Um tanque externo foi acoplado para operação em batelada com recirculação de líquido e injeção de solução de peróxido de hidrogênio por meio de uma bomba peristáltica. A reação foi acompanhada pela medição do pH e da temperatura que foi mantida entre 20 e 25°C. Variou-se a concentração de peróxido de 2,5 a 25 mM, a concentração de catalisador íon ferroso de 0,03 a 0,3 mM e potência da lâmpada de 80 a 250 W, dentro de um planejamento fatorial com delineamento do composto central rotacional (DCCR). Os resultados mostram que a remoção máxima da cor foi de 99,96% e a redução máxima de COT foi de 87,19%. Foram determinadas condições otimizadas para degradação da cor com concentração de peróxido de 13,75 mM, potência de lâmpada igual a 250W e concentração de Fe2+ de 0,183 mM com degradação máxima em 10 minutos de reação. A condição de operação otimizada para a redução do COT foi obtida com concentração de peróxido 11,025 mM, potência de lâmpada igual a 250W e concentração de Fe2+ de 0,3 mM, obtendo-se redução máxima em 30 minutos de reação. A remoção de TOC foi modelada via redes neurais artificiais (RNA) com 5 neurônios na camada oculta e 10000 iterações com 80 pontos utilizados para aprendizado e 22 pontos utilizados para o teste. Obteve-se o coeficiente de correlação R2 iguala a 0,9352 na comparação entre os valores de TOC calculados pelo modelo e os valores experimentais