[pt] ESTUDO DO PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO FZV/H2O2 PARA A PRÉ-OXIDAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA NATURAL EM ÁGUAS DE SUPERFÍCIE

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: NAIARA DE OLIVEIRA DOS SANTOS
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ACIDO HUMICO; [pt] FZVH2O2; [pt] MATERIA ORGANICA NATURAL; [pt] PROCESSO DE OXIDACAO AVANCADA; [pt] TRATAMENTO DE AGUA; [en] HUMIC ACIDS; [en] FZVH2O2; [en] NATURAL ORGANIC MATTER; [en] ADVANCED OXIDATION PROCESS
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48154&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48154&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.48154

[pt] A presença de ácidos húmicos (AHs), fração esta representativa da matéria orgânica natural (MON) presente em águas naturais, pode contribuir para a formação de subprodutos de desinfecção (SPDs), como os Trihalometanos (THMs), ao reagirem com o cloro durante a produção de água potável nas estações de tratamento de água (ETAs). Tais subprodutos têm sido amplamente investigados devido a seus efeitos no organismo humano, como por exemplo, o aumento do risco de câncer. Portanto, a remoção deste material orgânico antes da etapa de cloração é necessária para a minimização de tais riscos. O processo de oxidação avançada (POA) baseado em FZV (ferro zero valente) e peróxido de hidrogênio (H2O2) aplicado como uma etapa pré-oxidativa em ETAs foi proposto e investigado quanto à degradação da matéria orgânica, incluindo sua fração relacionada aos AHs. Cortes de ferro metálico comercial (área superficial de 2,56 cm²) foram aplicados ao processo FZV/H2O2 como fonte de FZV de baixo custo de capital. Experimentos em escala de bancada foram conduzidos com água natural (amostras coletadas em lago do Regent’s Park e do Rio Tâmisa, localizados em Londres, Reino Unido) e em solução de AH preparada em laboratório. Alterações na absorbância de UV a 254 nm (UV254), na concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) e na formação de Trihalometanos (THMs) foram analisadas para avaliar o desempenho do tratamento FZV/H2O2. Análises de caracterização do FZV e seus respectivos produtos de corrosão foram verificados pelas técnicas de OES (Espectroscopia de Emissão Ótica), MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), DRX (Difração de raios-X), XPS (Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por raios X). Concluiu-se que a remoção da matéria orgânica natural foi influenciada pela dosagem de H2O2, pH inicial e número de ciclos de reuso do FZV. A formação de uma camada passiva na superfície do metal FZV a partir de sua oxidação produziu espécies de óxidos/hidróxidos que podem contribuir para a redução na eficiência de reuso do FZV. A formação do THM clorofórmio foi maior quando o processo FZV/H2O2 foi aplicado sob pH inicial 6,5, indicando valores acima do limite máximo permissível pela legislação brasileira. Experimentos visando verificar a eficiência do POA investigado sobre diferentes corpos hídricos (Lago do Regents Park e Rio Tâmisa) mostraram semelhantes resultados de remoção de COD e UV254. Isto indica a viabilidade de aplicação deste processo oxidativo sobre diferentes águas naturais de superfície, possibilitando a mineralização parcial da MON e uma significativa redução de sua estrutura húmica. As melhores condições experimentais a nível do planejamento estatístico obtidas a partir do tratamento em água natural (Regent s Park) foram pH0= 4.5, FZV= 50 g/L e [H2O2]= 100 porcento de excesso da dosagem estequiométrica, alcançando remoções de 51 porcento e 74 porcento para COD e UV254, respectivamente.