Modelagem via redes neurais artificiais do processo de tratamento de efluentes têxteis, utilizando processos oxidativos avançados

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Sousa, Lucas dos Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba; Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP; Brasil; UEPB; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
• Palavras-chave em Português: Efluentes têxteis; Modelagem; Redes Neurais Artificiais; Processos Oxidativos Avançados; Modeling; Artificial neural networks; Advanced Oxidative Processes; ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4200

Os processos oxidativos avançados apresentam-se como excelentes alternativas ao tratamento de efluentes, a exemplo de efluentes industriais, principalmente devido a sua capacidade de formação de um composto transitório com elevado potencial de oxidação, o radical hidroxila. Para a otimização do tratamento, é comum a modelagem via Redes Neurais Artificiais (RNA), as quais consistem em sistemas computacionais que possuem elevada capacidade de armazenamento e processamento de informações para posterior reprodução. Destarte, o objetivo do presente trabalho foi comparar a degradação do corante azul de metileno de um efluente têxtil sintético (ETS) por meio da fotólise do peróxido de hidrogênio com radiação ultravioleta (H2O2/UV) e foto-Fenton (H2O2/UV/Fe^2+) , em escala de bancada. Ademais, buscou-se realizar a modelagem dos dados obtidos por meio de RNA, utilizando um algoritmo do tipo backpropagation. Para tanto, foi utilizado um planejamento experimental fatorial 2^4 , nos quais foram avaliados a influência da concentração de corante, concentração de peróxido (para o processo H2O2/UV) e razão da concentração de peróxido e ferro (para o processo foto-Fenton), pH do ETS e tempo de incidência de radiação UV, na eficiência de remoção do azul de metileno. Para a modelagem posterior dos dados, utilizou-se o software MATLAB®. Observou-se que o processo foto-Fenton é bastante eficiente para a descoloração do ETS quando comparado ao processo H2O2/UV, eficiência essa que atingiu mais 98% em 5 minutos de incidência de radiação UV. Foi verificado que todos os quatro fatores foram estatisticamente significativos no tratamento para ambos os processos e que a cinética de degradação do corante na melhor condição do planejamento experimental foi de 1,25 e 1,56, para os processos H2O2/UV e foto-Fenton, respectivamente. Quanto à modelagem dos dados via RNA, foi possível observar que os modelos para ambos os processos se ajustaram satisfatoriamente aos dados experimentais, conseguindo atingir um coeficiente de determinação acima de 0,96 para uma rede com apenas 5 neurônios na camada oculta única.