Uso da cavitação hidrodinâmica para o tratamento de águas residuárias - ALVES, Paulo Henrique Lopes (2018)
O tratamento de efluentes industriais tem sido um desafio para as tecnologias modernas que combinam alta eficácia de degradação de poluentes com baixos custos do processo. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial da cavitação hidrodinâmica em degradar compostos orgânicos de águas residuárias. Os experimentos de degradação foram realizados em um tubo Venturi e placa de orifício. Utilizou-se um efluente sintético a partir de uma solução aquosa de sacarose (C12H22O11), com pH 2,5 em diferentes valores de pressão (2, 4, 6 e 7,3 bar), tanto no tubo Venturi quanto na placa de orifício. Os intervalos de coleta de amostra foram de 0’, 3’, 6’, 9’, 12’ e 15’ e durante todo o processo, houveram variações de temperatura, chegando a 47ºC. Empregou-se peróxido de hidrogênio (H2O2) a 30 % (m/m) como agente oxidante, na proporção aproximada de 1 mol de C12H22O11 para 20 mols de H2O2. A eficiência do processo de cavitação foi determinada a partir da redução da Demanda Química de Oxigênio (DQO) do efluente sintético tratado. Os resultados encontrados foram de que a eficiência de remoção da placa de orifício mostrou consideráveis degradações (média de 82,5%), contudo a metodologia escolhida como de melhor performance e também aplicada no efluente da indústria de refrigerantes, foi a metodologia usando o tubo Venturi. Esta opção demonstrou que, além da eficiência final (média de 94%), o comportamento nos intervalos até o atingimento dos 15 minutos foi relevante, sobretudo na pressão de 4,0 bar, onde com os mesmos 48mL de peróxido utilizado em todos os ensaios, foi obtido um pico de eficiência logo aos 3’ (90% de eficiência) até o atingimento dos 94% de eficiência aos 15’, sendo escolhida esta metodologia e ensaio para testagem no efluente da indústria de refrigerantes (tubo Venturi a 4,0 bar). Ao replicar o ensaio em um efluente real da indústria de refrigerantes, foi obtida eficiência superior a 70%, mesmo com a diferença na relação estequiométrica calculada nos ensaios usando água e sacarose, conforme explanado no presente estudo. Assim, foram atendidos os objetivos propostos, ratificando a cavitação hidrodinâmica como um importante método a ser inserido nas indústrias como processo mitigador de impactos.