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Title: Processos de oxidação avançados envolvendo radicais sulfato e radiação solar: aplicação a efluentes vinícolas
Authors: Mota, Joana Oliveira Teixeira da
Advisor: Peres, José Alcides Silvestre
Rodríguez Chueca, Jorge Jesús
Keywords: Efluentes vinícolas
Radiação solar
Processos de oxidação avançados
Radicais sulfato
Peroxodissulfato de potássio
Monopersulfato de potássio
Peroxodissulfato de sódio
Metais de transição
Issue Date: 2016
Abstract: A produção de vinho representa uma das atividades com maior peso económico na região de Trás-os-Montes e Alto Douro, em particular na Região Demarcada do Douro. Nesta dissertação estudou-se o tratamento de efluentes vinícolas com recurso a processos de natureza química denominados Processos de Oxidação Avançados (POA), em particular os processos baseados em radicais sulfato. Neste contexto, analisaram-se as melhores condições operatórias para aplicação ao efluente utilizando três reagentes distintos: peroxodissulfato de potássio (KPS), monopersulfato de potássio (PMS) e peroxodissulfato de sódio (SPS). O trabalho centrou-se na geração de radicais sulfato, com base nos três reagentes referidos anteriormente, por ativação fotolítica (a partir de radiação solar) e por ativação catalítica (usando metais de transição, em particular ferro e cobalto). O melhor resultado obtido na remoção de matéria orgânica, avaliando o comportamento dos três reagentes, sem adição de catalisador, foi com monopersulfato de potássio (PMS) para uma dosagem de 50 mM a pH = 4,5, permitindo atingir reduções de CQO de 69%. Relativamente à remoção de COT o melhor resultado foi obtido com persulfato de potássio (KPS) para uma concentração inicial de 50 mM, a pH neutro, permitindo uma redução de 45% no COT. No caso de ativação catalítica, procurando-se igualmente a maior taxa de degradação da matéria orgânica (expresso na forma de CQO), a comparação dos três reagentes permitiu verificar que o melhor era o sistema PMS/Fe2+, a pH 4,5, permitindo a redução de 90% de CQO, para uma concentração inicial de PMS de 50 mM. Relativamente à remoção de COT, o melhor resultado foi obtido para o processo KPS/Fe2+ com uma redução de 58% do COT, para a concentração inicial de 50 mM a pH ácido (4,5). Como conclusão, é possível afirmar que os resultados obtidos neste trabalho mostram que aplicações dos POA baseados em radicais sulfato revelam um grande potencial de aplicação prático, em particular, no desenvolvimento de novos processos de tratamento de águas residuais em centros de vinificação.
Wine production is one of the activities with the greatest economic weight in the region of Tras-os-Montes and Alto Douro, particularly in the Douro Region. This thesis studied the wineries wastewater treatment using the chemical nature of processes called Advanced Oxidation Processes (AOP), in particular those processes based on sulfate radicals. In this context, we analyzed the best operating conditions for application to the effluent using three different reagents: potassium peroxodisulfate (KPS), potassium monopersulfate (PMS) and sodium peroxodisulfate (SPS). The work has focused on the generation of radicals sulfate, based on the three reagents listed above, for photolytic activation (from sunlight) and catalytic activation (using transition metals, particularly iron and cobalt). The best result in the removal of organic matter, evaluating the behavior of the three reagents, without addition of catalyst was with potassium monopersulfate (SMP) for a dosage of 50 mM pH = 4.5, allowing to reach COD reduction of 69%. For the removal of TOC best result was obtained with potassium persulfate (KPS) to an initial concentration of 50 mM, pH neutral, allowing a 45% reduction in TOC. In the case of catalytic activation, also looking up the greatest rate of degradation of organic matter (expressed as COD) and comparison of three reagents has shown that the best was PMS/Fe2+ system at pH 4.5, allowing a 90% reduction of COD, for an initial concentration of 50 mM of PMS. With regard to TOC removal, the best result was obtained for the KPS/Fe2+ process with a 58% reduction in TOC for a starting concentration of 50 mM to acid pH (4.5). In conclusion, we can say that the results of this study show that application of the POA based on sulfate radical reveal a great practical application potential, particularly in the development of new wastewater treatment processes in winemaking centers.
Description: Dissertação de Mestrado em Engenharia do Ambiente
URI: http://hdl.handle.net/10348/7900
Document Type: Master Thesis
Appears in Collections:TD - Dissertações de Mestrado

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