Finansal Bilgilerin Bölümlere Göre Raporlanması

Utilizando o reator solar em escala laboratorial A com o recipiente de mistura contendo o RR acidificado foi exposto ao sol e a bomba ficou ligada durante 2 horas, de 12:00 as 14:00, esse horário foi escolhido, pois segundo Freire (2012) este período tem a maior incidência solar. As alíquotas foram recolhidas a cada 60 minutos do recipiente de mistura.

2.2.2 H2O2 /solar

Para o tratamento do RR acidificado através da reação com H2O2/solar foram

realizados dois experimentos: 1) utilizando o reator solar em escala laboratorial A, contendo RR acidificado foi adicionado H2O2 (35% m/v), e a [Fenol]/[ H2O2] = 0,5

(TAMBANI, 2011), em seguida o sistema foi exposto ao sol e a bomba ligada por 2 horas (12:00 as 14:00). Foi realizada uma adição suplementar do reagente, na mesma quantidade do inicial, após 60 minutos e as alíquotas foram recolhidas a cada 60 minutos do recipiente de mistura e 2) utilizando o reator solar em escala laboratorial B foi realizado o mesmo procedimento do 1, entretanto o sistema ficou exposto ao sol durante 4 horas (10:00 as 14:00) e foram realizadas três adições suplementares de reagente, mesma quantidade do inicial, a cada 60 minutos.

Para o tratamento com RR5 acidificado foi realizado o procedimento 2 do tratamento do RR, porém foi utilizada o quadruplo da [Fenol]/[ H2O2], isto é, a [Fenol]/[

H2O2] = 0,13, esta razão foi adotada devido a interferência do dicloroisocianurato, como

já mencionado no tratamento do RR5 pela reação de Fenton. 2.2.3 Fenton/solar

Para o tratamento do RR acidificado por Fenton/solar foram realizados dois experimentos: 1) utilizando o reator solar em escala laboratorial A, contendo o RR acidificado foi adicionado Fe2+ e H2O2 na quantidade necessária, utilizando como base

[Fenol]/[H2O2] = 0,2 e [H2O2]/[Fe2+] = 7,4, em seguida o sistema foi exposto ao sol e a

bomba ligada durante 2 horas (12:00 as 14:00). Foi realizada uma adição suplementar do reagente, na mesma quantidade do inicial, após 60 minutos o pH da solução era medido a cada 30 minutos e ajustado a 3,0 ± 0,2 quando necessário. As alíquotas foram recolhidas a cada 60 minutos do recipiente de mistura e 2) o mesmo procedimento do 1,

entretanto o tempo de exposição foi 5 horas (10:00 as 15:00), sendo a adição suplementar de reagentes realizada com 3 horas de reação.

Para o tratamento do RR5 acidificado foi realizado o procedimento 1 do tratamento do RR, porém utilizando a [Fenol]/[ H2O2] = 0,05.

A Tabela III.1 apresenta os tratamentos realizados de forma resumida.

Tabela III.1 – Tratamentos dos resíduos utilizando luz solar Tratamento Amostra/

Mini reator solar

Adições de reagentes (vezes) Tempo (horas) Fotólise RR/A 0 0 2 H2O2/solar RR/A 0,5 e 0 2 2 RR/B 0,5 e 0 4 4 RR5/B 0,13 e 0 4 4 Fenton/solar RR/A 0,2 e 7,4 2 2 RR/A 0,2 e 7,4 2 5 RR5/B 0,05 e 7,4 2 2

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Tratamento do RR

A remoção de fenol por fotólise, pela reação com H2O2/solar, pela reação de

Fenton/solar de 2 horas e 5 horas, utilizando o mini reator solar A, foi 14,77%, 57,10%, 96,11% e 90,72%, respectivamente, sendo a concentração de fenol remanescente de 2880, 1450, 130 e 310 mg L-1. E utilizando o mini reator solar B pela reação com H2O2/solar de 4 horas foi possível remover 95,25% ([fenol]final= 150 mg L-1).

De acordo com Freire (2012) que utilizou um reator solar para a degradação do fenol por fotólise mostrou que não há degradação do mesmo por tal processo. Mota (2005) estudou a degradação de fenol em um reator fotoquímico multilâmpada obteve menos de 5 % na remoção de Carbono Orgânico Dissolvido (COD) pelo processo de fotólise.

Nas referências citadas acima os resíduos em estudo continham apenas fenol, no caso deste trabalho o resíduo contém, além do fenol, nitroprussiato, citrato, dicloroisocianurato e o complexo azul de indofenol, então seria importante verificar se estes contribuem para a degradação do fenol no processo de fotólise utilizando a luz solar. Entretanto, a remoção de fenol mostrou-se extremamente ineficiente no processo de fotólise utilizando o reator solar em escala laboratorial A, assim entende-se que não há influência das outras substâncias presentes no resíduo favorecendo a degradação do contaminante, neste caso.

A remoção do fenol pela reação com H2O2/solar utilizando o reator solar em

escala laboratorial A é pouco eficiente, obteve remoção de 57,10% ao final da reação (120 min), enquanto que utilizando o reator solar em escala laboratorial B a remoção aos 120 minutos foi 67,72%, os 10,62% a mais na remoção se dá possivelmente devido a oxigenação do recipiente de mistura pela bomba de ar. Com isso, foi dobrado as adições do reagente e o tempo de exposição ao sol utilizando o reator solar em escala laboratorial B e assim conseguimos um tratamento mais eficiente com remoção de fenol de 95,25%.

Comparando os Gráficos III.3 e III.4 verificamos que há formação de benzoquinona (250 nm) no processo de tratamento utilizando o reator solar em escala laboratorial A e esta não é degradada até final da reação; é possível observar também a formação desta substância no processo de tratamento que utiliza o reator solar em escala

laboratorial B, entretanto neste caso, ela é degradada em pequena extensão apesar de não se extinguir até o final da reação.

Assim, como na reação de Fenton (Capitulo II), após alguns minutos de reação a solução residual apresenta coloração marrom que persiste até o final da reação, como mencionado no Capítulo II, isto se dá devido a interação da benzoquinona e hidroquinona e como o resíduo possuí uma elevada concentração de fenol a cor não diminui no fim da reação (MIJANGOS; VARONA; VILLOTA, 2006).

Gráfico III.3 – Espectro UV/Vis do tratamento do RR pela reação com H2O2/solar

utilizando mini reator solar (a) A* e (b) B**

Fonte: Elaborado pelo autor *Fator diluição = 1000 vezes *Fator diluição = 100 vezes

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 220 250 280 310 340 370 400 A b s λ (nm) 0 min 60 min 120 min 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 220 250 280 310 340 370 400 A b s (nm) 0 min 120 min 180 min 300 min

Gráfico III.4 – Espectro UV da hidroquinona (HQ) e benzoquinona (BQ)

Fonte: Akyol; Taner; Bayramoglu (2015)

Comparando a remoção de fenol pela reação de Fenton (99,03%) e Fenton/solar de 2 horas e 5 horas (93,86% e 90,72%) é possível observar que a exposição a luz solar utilizando o reator solar em escala laboratorial A não beneficia a remoção do fenol. Esta resultado pode ser devido ao vidro de borosilicato do qual a coluna de destilação utilizada é fabricada, que absorve radiação entre 200 e 300 nm e como os complexos de Fe3+ absorvem entre 300 e 400 nm, a quantidade de radiação absorvida pelos complexos de Fe3+ diminui, não influenciando na quebra dos mesmos e consequentemente não regenerando o Fe2+, assim não ocorrendo a formação de radicais OH● responsáveis pela degradação do fenol, fazendo com que a reação entre na fase lag e a reação seja estabilizada assim como ocorre na reação de Fenton.

3.2 Tratamento do RR5

A remoção de fenol pela reação com H2O2/solar (4 horas) utilizando o reator

solar em escala laboratorial B foi de 99,66% ([fenol]final = 0,31 mg L-1), assim o resíduo

tratado está apto para o descarte segundo a resolução CONAMA 430/2011, com isso se justifica a adições mais volumosas e extras de H2O2. Através do Gráfico III.6 é possível

observar que não há banda correspondente a benzoquinona (Gráfico III.4), mas há elevação da linha de base correspondente a H2O2 remanescente (Gráfico III.5),

entretanto à medida que caminhamos para o final do tratamento observamos que a linha de base tende a se igualar com a do resíduo não tratado, isso demostra que além de este

tratamento ser bastante eficiente, é mais limpo, comparado ao tratamento pela reação de Fenton.

Foi verificado, como no item anterior, que após alguns minutos de reação a solução residual apresentou coloração marrom, que neste caso não persistiu até o final da reação devido a menor quantidade de fenol no início do tratamento, sendo visualizado mesmo a olho nu, que a quantidade de benzoquinona e hidroquinona diminuiu (MIJANGOS; VARONA; VILLOTA, 2006).

Gráfico III.5 – Espectro UV/Vis do tratamento do RR5 pela reação com H2O2/solar*

Fonte: Elaborada pelo autor *Fator diluição = 10 vezes

A remoção de fenol pela reação Fenton/solar foi de 95,26% ([fenol]final = 4,79

mg L-1), comparando com o tratamento pela reação de Fenton onde foi removido 98,17%, podemos dizer que o mini reator solar B não beneficia a remoção fenol pela reação de Fenton/solar quando comparamos com a reação de Fenton.

Tabela III.2 – Resultados dos tratamentos dos resíduos utilizando luz solar Tratamento Amostra/ mini reator solar Adições de reagentes (vezes) Tempo (horas) Remoção de fenol (%) Fenol remanescente (mg L-1) Fotólise RR/A 0 0 2 14,77 2880 H2O2/solar RR/A 0,5 e 0 2 2 57,10 1450 RR/B 0,5 e 0 4 4 95,25 150 RR5/B 0,13 e 0 4 4 99,66 0,31 Fenton/solar RR/A 0,2 e 7,4 2 2 96,11 130 RR/A 0,2 e 7,4 2 5 90,72 310 RR5/B 0,05 e 7,4 2 2 95,26 4,79

Fonte: Elaborado pelo autor

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 220 250 280 310 340 370 400 A b s (nm) 0 min 60 min 120 min 180 min 300 min

Podemos visualizar através da tabela III.2 que o único resíduo apto para descarte segundo a resolução CONAMA 430/2011, que define como padrão de lançamento para efluentes o teor de 0,5 mg L-1 de fenóis totais, é o RR5 tratado pela reação com H2O2/solar com 4 adições do reagente em 4 horas utilizando o mini reator solar B, pois

este obteve uma concentração de fenol remanescente de 0,31 mg L-1, abaixo do que permite a legislação.

5 CONCLUSÃO

O tratamento do RR por fotólise e H2O2/solar utilizando o mini reator solar A

mostrou-se ineficiente para a remoção de fenol (14,77% e 57,10%, respectivamente) e com o mesmo mini reator solar, os tratamentos pela reação de Fenton/solar foram eficientes (96,11% e 90,72% para 2 e 5 horas de exposição solar, respectivamente), entretanto não houve o aumento na eficiência da remoção quando comparado com o tratamento pela reação de Fenton. A utilização do mini reator solar B para o tratamento do RR com H2O2/solar com 4 adições e 4 horas de exposição ao sol mostrou-se eficiente

removendo 95,25% de fenol, entretanto a concentração de fenol remanescente de 150 mg L-1 ainda está muito acima do permitido para o descarte adequado do resíduo segundo a legislação vigente.

Nenhum dos tratamentos estudados para o RR utilizando luz solar atingiu a concentração máxima permitida de fenol para o descarte adequado do resíduo, segundo a Resolução CONAMA 430/2011.

Com a utilização do mini reator solar B para o tratamento RR5 por H2O2/solar, a

remoção de fenol foi de 99,66% e concentração de fenol remanescente de 0,31 mg L-1, logo, o resíduo apresenta-se apto para o descarte do resíduo de forma adequada segundo a Resolução CONAMA 430/2011.

O tratamento realizado pela reação de Fenton/solar apresentou eficiência semelhante ao tratamento pela reação de Fenton, ou seja, o resíduo tratado é inapto para o descarte adequado.

Capitulo IV

Aplicação de técnicas para a caracterização dos resíduos após

tratamento

1 REFERENCIAL TEÓRICO

Na degradação do fenol, por processos oxidativos avançados (POA), os produtos formados, sob certas condições, podem produzir substâncias mais tóxicas e recalcitrantes que o composto original (GULYAS, 1992 apud TEIXEIRA; JARDIM, 2004). Apesar de Devlin e Harris (1984), que estudaram os intermediários obtidos durante o processo de degradação do fenol pelos OH●, demostrarem que os produtos finais são alguns ácidos orgânicos, CO2 e H2O, o resíduo em estudo no presente trabalho

possui outras substâncias presentes além do fenol, que podem afetar a rota e/ou os produtos do tratamento. Assim, é importante avaliar os intermediários formados durante o tratamento e a toxicidade dos mesmos.

1.1 Ressonância Magnética Nucelar de Hidrogênio (RMN1H) e Cromatografia