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Título: Desenvolvimento de um reator fotocatalítico solar para a degradação de corantes em efluentes
Autor(es): Steffen, Gabriel
Orientador(es): Domenico, Michele Di
Palavras-chave: Indústria têxtil
Resíduos industriais
Águas residuais - Purificação - Remoção de cor
Radiação solar
Textile industry
Factory and trade waste
Sewage - Purification - Color removal
Solar radiation
Data do documento: 4-Jul-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: STEFFEN, Gabriel. Desenvolvimento de um reator fotocatalítico solar para a degradação de corantes em efluentes. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019.
Resumo: O presente trabalho relata o dimensionamento e construção de um protótipo de reator fotoquímico, em formato espiral, para aplicação em tratamento de efluentes têxteis, utilizando como fotocatalisador o dióxido de titânio (TiO2) P25, para as reações de fotocatálise heterogênea. Além disso, utilizou-se como fonte de energia renovável a radiação solar, visto que ela apresenta grande eficiência no processo devido à alta intensidade e abundância presente em toda região do Brasil. Utilizou-se uma solução do corante Vermelho Remazol RR, a qual foi avaliada por meio de testes, em bancada e no reator fotoquímico, de adsorção e fotocatálise. Os experimentos de adsorção no escuro identificaram grande influência com o pH e concentração de catalisador. Por outro lado, a fotocatálise apresentou influência na concentração inicial de corante e concentração de catalisador, utilizando como parâmetros fixos o tempo de 160 min e pH de 3,45 (inicial do corante). Após realizar análise estatística dos dados obtidos nos experimentos de adsorção no escuro e fotocatálise, estimaram-se as melhores condições para aplicação no reator fotoquímico, sendo 0,9 g.L-1 de concentração de catalisador e 50 mg/L de concentração inicial de corante. Assim, para o teste realizado no modelo de reator proposto foi utilizado 7,65 L da solução de corante, que após 6 h de irradiação solar, resultou em uma remoção de 46,37% da cor e redução de 51,35% da demanda química de oxigênio (DQO), via análise por espectrofotometria.
Abstract: The present work describe the sizing and construction of a photochemical reactor prototype, in a spiral shape, applied for textile wastewater treatment, using the titanium dioxide (TiO2) P25 as photocatalyst, of the heterogeneous photocatalysis reactions. In addition, the solar radiation was used as a renewable energy, since it shows a high efficiency in the process because of it intensity and because it has abundance in all the regions of Brazil. A remazol red RR dye solution was used, which was evaluated by adsorption and photocatalysis in bench tests and in the reactor. The adsorption experiments, in the dark, identified that the pH and loading of catalyst showed the greatest influence in the reactions. In contrast, the photocatalysis tests evaluated the dye initial concentration and the loading catalyst, using as fixed parameters the time of 160 min and the pH of 3,45 (initial of the dye). After performing a statistics analysis of the data obtained by the adsorption in the dark and the photocatalysis experiments, the best conditions were estimated to be applied in the photochemical reactor, being it 0,9 g.L-1 of catalyst concentration and 50 mg/L of dye initial concentration. Thus, the test accomplished in the proposed reactor pattern used 7,65 L of dye solution, that after 6 h of solar irradiation, resulted in 46,37% removal of the color and 51,35% reduction of the chemical oxygen demand (COD), by spectrophotometry analysis.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12724
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