Publicação: Degradação da vinhaça bruta com ozônio gerado eletroquimicamente
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
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Neste trabalho foi investigado a degradação da vinhaça com ozônio gerado num reator
eletroquímico constituído de Pb/b-PbO2/Nafion117/Aço 316. A ozonização foi efetuada tanto
em meio natural (pH ~ 4) como em meio básico (pH ~12). A degradação foi acompanhada
através de estudos espectrofotométricos, demanda química de oxigênio (DQO) e medidas de
carbono orgânico total (COT). A densidade de corrente aplicada foi de 0,15 A/cm2, resultando
numa eficiência de corrente de 6,21 %, a qual produziu uma carga líquida de ozônio de 1,55 g
h-1. Nestas condições, e após 10 horas de ozonização, houve uma grande descoloração da
vinhaça bruta. Tanto a redução da DQO como do COT foi ligeiramente superior em meio
básico. O mecanismo de oxidação da vinhaça é complexo podendo estar ocorrendo
diretamente com moléculas de O3, indiretamente com radicais OH, bem como
simultaneamente com a participação de ambos. Os elevados valores obtidos para o COT,
confrontados com os estudos espectrofotométricos, indicam que o ozônio foi capaz de
degradar partes da estrutura orgânica responsáveis pela cor da vinhaça. Entretanto, a
ozonização não mineralizou uma significante fração da estrutura aromática como suportado
pela absorbância remanescente na região do ultra-violeta (UV). A análise do parâmetro g (g =
DQO/COT) sugere um aumento da biodegradabilidade da vinhaça. Resultados preliminares
utilizando sedimentação e filtração da vinhaça degradada mostram que a simples adoção
destes procedimentos reduzem os valores de quase todos os parâmetros físico-químicos da
vinhaça.
Abstract
The degradation/mineralization of vinasse with electrochemical generated ozone was
investigated using a solid polymer based reactor (Ti/b-PbO2/Nafion 111/steel 316).
Ozonization was done at the natural pH (~4)of the vinasse as well as after changing the pH to
12. Degradation/mineralization was followed using uv-visible spectroscopy, chemical oxygen
demand, COD, and total organic carbon, TOC, measurements. A current density of 0,15 A
cm-2 was applied, resulting a 6,21% current efficiency furnishing a real ozone charge of 1,55
g h-1. After 10 h ozonization a significant decolorization of the vinasse was observed. The
reduction in COD and TOC-values observed was somewhat higher under basic conditions.
The vinasse oxidation mechanism by ozone is rather complex and can occur by direct
molecular O3 or indirectly by OH generated through O3 decomposition. The high TOCvalues
when compared with the spectrophotometric data suggest ozone is capable of
destroying the parts of the organic structure responsible for the color. However, the
ozonization did not mineralize a significant fraction of the aromatic structure as supported by
the remaining absorbance in the uv-region after a 10 h ozonization period. The g
(=COD/TOC) parameter suggests an increase in the vinasse biodegradability. Preliminary
results after sedimentation and filtration of the degraded vinasse show this simple procedures
are capable to significantly reduce almost all of the physico-chemical parameters of vinasse.
Palavras-chave
Eletroquímica, Ozônio, Vinhaça
Citação
FREITAS, Admildo Costa de. Degradação da vinhaça bruta com ozônio gerado eletroquimicamente. 2009. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.