Regeneração eletroquímica de carvão ativado granulado saturado de carbendazim

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Todeschini, Fernando Corrêa
• Orientador(a): Silva, Salatiel Wohlmuth da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Contaminantes emergentes; Carbendazim; Carvão ativado; Oxidação eletroquímica
• Palavras-chave em Inglês: Carbendazim; Granular activated carbon; Electrochemical regeneration; Regeneration mechanism
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/266035

Os contaminantes de preocupação emergente ocasionam alterações no meio ambiente, são de difícil degradação e geralmente são mal removidos nas estações de tratamento. A presença de agroquímicos como o carbendazim (CBZ), têm sido relatadas com frequência em águas, sendo o contaminante incluído na nova portaria de qualidade da água (nº 888, de 4 de maio de 2021). Uma das alternativas para sua remoção sem a necessidade de grandes obras civis de adaptação é a utilização de leitos de carvão ativado granular (CAG). Este, deve passar por processos de regeneração, usualmente térmico ou químico, envolvendo custo com remoção do leito, com produtos químicos e sua armazenagem, bem como altos custos energéticos. O processo eletroquímico, alternativamente, pode ser aplicado in situ, realizando a regeneração do CAG ao mesmo passo em que realiza a oxidação do contaminante. Portanto, o presente trabalho avaliou a influência da vazão (Q, 25; 62,5 e 100 L/h), da densidade de corrente (j, 0,5; 2,75 e 5 mA/cm²) e do tipo de eletrólito (Na 2 SO4 ou NaCl) na regeneração eletroquímica do CAG carregado com CBZ. Para a melhor condição obtida, examinou ainda a influência da posição do CAG na câmara catódica e anódica, além de ensaios consecutivos de regeneração. Os resultados foram analisados em forma da regeneração (RE, %) e da sua relação com o consumo energético (CE) por massa de CAG (Wh/g), a qual resulta em CE/RE. A análise fatorial do parâmetro de CE/RE resultou numa configuração otimizada com Q = 100 L/h, j = 0,5 mA/cm² e NaCl com o CAG na câmara catódica, logrando um RE de 63,8% e CE/RE de 0,23. Quando comparado com o CAG na câmara anódica, o resultado foi de RE = 43,5% e um CE/RE de 0,35. Essa diferença pode estar relacionada ao mecanismo de regeneração, na qual, o CAG no compartimento catódico está sob influência de um potencial negativo (dessorção elétrica), sendo dessorvido e atacado pelos agentes oxidantes provenientes do eletrólito suporte ou da hidrólise da água. Ao realizar testes consecutivos de regeneração, houve decaimento na capacidade adsortiva do CAG, indicando possível bloqueio por produtos de transformação dos macros e micro poros ou modificação dos poros por oxidação. A regeneração eletroquímica se apresentou como um processo com baixo consumo energético para aumentar vida-útil do CAG e assim diminuir a disposição final desse material contaminado.