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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Arraste de gases na ozonização convencional e catalítica de esgoto sanitário sintético
Alternate title (s): Air stripping in the ozonization conventional and catalytic of synthetic sanitary sewage
Author: Mendonça, Maria Zizi Martins
First Advisor: Salla, Marcio Ricardo
First member of the Committee: Silva, Gustavo Henrique Ribeiro da
Second member of the Committee: Oliveira, André Luiz de
Summary: No processo de tratamento de esgoto sanitário, a etapa biológica atende parcialmente aos padrões estabelecidos pela legislação ambiental vigente. Torna-se de grande importância, portanto, adicionar uma terceira etapa que visa o polimento no tratamento. Dentre as diversas opções para o refinamento, a ozonização apresenta elevada capacidade oxidativa e desinfetante. Contudo, dentro do processo de ozonização por borbulhamento, além da remoção do material orgânico remanescente via ozônio molecular e hidroxila, o arraste de gases voláteis também contribui para o decaimento da matéria orgânica, sendo a quantificação deste decaimento o objetivo principal deste estudo de mestrado. Para isso foram comparadas as remoções obtidas pela ozonização convencional e catalítica com as remoções obtidas por meio do arraste de gases, pelo borbulhamento de um gás inerte (N2). Ensaiou-se efluente sintético em pH não corrigido, ácido e básico, variando a vazão de injeção de gás (O3, e N2) entre 60 a 300 L/h (intervalo de 60 L/h) e com tempo de contato das bolhas ascensionais com o efluente de 5, 10, 20, 40 e 60 min. Também foi avaliada a injeção de O3 com os catalisadores carvão ativado, Fe3+ e Mn2+, comparativamente ao tratamento convencional com ozônio. Os parâmetros analisados foram DQO, cor verdadeira, turbidez, pH e amônia. Observou-se que a eficiência de redução da cor verdadeira, turbidez e DQO tem relação direta com a vazão de ozônio injetada e o tempo de contato entre as bolhas de ozônio ascensionais e o efluente. A ozonização convencional alcançou remoções de 73,4 % de DQO, 86,4% de cor e 64,1% de turbidez. A ozonização catalisada com carvão ativado chegou a remover 95,2% de DQO, 89,1% de cor e 87,4% de turbidez. A ozonização catalisada com Fe3+ obteve as porcentagens de 37,9; 74,4 e 28,2% para remoção de DQO, cor e turbidez, respectivamente. As maiores remoções de DQO, cor e turbidez obtidas pela ozonização catalisada com Mn2+, foram, nesta ordem: 36,8; 89,7 e 47,2%. O arraste de gases promoveu 29,5% de remoção de DQO, 69,4% de cor e 61% de turbidez. Não houve remoções significativas de amônia em nenhum dos tratamentos empregados.
Abstract: In the process of sanitary sewage treatment, the biological stage partially meets the standards established by the current environmental legislation. It is therefore of great importance, therefore, to add a third step which aims at polishing in the treatment. Among the various options for the refinement, ozonation presents high oxidative capacity and disinfectant. However, in the process of ozonation by bubbling, besides the removal of the remaining organic material via molecular ozone and hydroxyl, the drag of volatile gases also contributes to the decay of the organic matter, being the quantification of this decay the main objective of this master's study. For this, the removals obtained by conventional and catalytic ozonation with the removals obtained through the entrainment of gases by the bubbling of an inert gas (N2) were compared. Synthetic effluent was tested at uncorrected pH, acid and basic, varying the gas injection rate (O3, and N2) between 60 and 300 L/h (60 L/h interval) and with contact time of the ascending bubbles with the effluent of 5, 10, 20, 40 and 60 min. It was also evaluated the O3 injection with activated carbon, Fe3+ and Mn2+ catalysts, compared to conventional ozone treatment. The analyzed parameters were COD, true color, turbidity, pH and ammonia. It has been observed that the true color reduction efficiency, turbidity and COD has a direct relation with the injected ozone flow rate and the contact time between the ascending ozone bubbles and the effluent. Conventional ozonation achieved removals of 73.4% COD, 86.4% color and 64.1% turbidity. The ozonation catalyzed with activated carbon removed 95.2% COD, 89.1% color and 87.4% turbidity. The Fe3+ catalyzed ozonation obtained the percentages of 37.9; 74.4 and 28.2% for removal of COD, color and turbidity, respectively. The highest removals of COD, color and turbidity obtained by the ozonation catalyzed with Mn2+ were, in this order: 36.8; 89.7 and 47.2%. Gas entrainment promoted 29.5% COD removal, 69.4% color and 61% turbidity. There were no significant ammonia removals in any of the treatments used.
Keywords: Ozonização convencional
Conventional ozonization
Ozonização catalítica
Arraste de gases
Efluente sanitário sintético
Catalytic ozonization
Air stripping
Synthetic sanitary effluent
Engenharia civil
Águas residuais Purificação Ozonização
Águas residuais Purificação
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDROLOGIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: MENDONÇA, M. Z. M. Arraste de gases na ozonização convencional e catalítica de esgoto sanitário sintético - Uberlândia. 164 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.984.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.984
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23217
Date of defense: 21-Mar-2018
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