Aplicação de ozônio e de ozônio + peróxido de hidrogênio para remoção de compostos recalcitrantes em lixiviados de aterros sanitários / Application of ozone and ozone + hydrogen peroxide to remove recalcitrant compounds in landfill leachates

RESUMO Os lixiviados são efluentes gerados em depósitos de resíduos sólidos por meio da decomposição da matéria orgânica, somados às águas de infiltração e a materiais suspensos. Possuem compostos biodegradáveis e recalcitrantes, de difícil degradação biológica (biodegradação). Esse tipo de efluente necessita de um tratamento antes de ser disposto no meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de ozônio (O3) e de peróxido de hidrogênio (H2O2) como processo oxidativo avançado (POA), visando à remoção de compostos recalcitrantes em lixiviados de aterros sanitários. Foram utilizados dois lixiviados provenientes do aterro sanitário de São Leopoldo, Rio Grande do Sul: o bruto e o efluente das lagoas de tratamento, os quais foram tratados, nesta pesquisa, apenas com O3 em concentração de 29 mg.L-1 (gerados a partir de processo corona) ou com adição de 1.000 mg.L-1 de H2O2 ao O3. Os ensaios, em escala piloto (reator de 460 L de volume útil), tiveram a duração de 96 horas. O POA deste estudo mostrou-se mais eficiente no tratamento de lixiviados com as menores concentrações iniciais de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT), independente de ser lixiviado bruto ou tratado. Altas remoções de cor aparente, DQO e COT foram observadas, chegando a 99, 88 e 66%, respectivamente. A maior remoção de carbono inorgânico (CI) foi 23%, porém o grupo que iniciou com a maior concentração desse parâmetro obteve as maiores remoções para todos os outros critérios estudados. A adição de H2O2 aumentou a eficiência de remoção de todos os fatores analisados, porém não de forma significativa. Observou-se necessidade de tratamento complementar ao POA deste estudo.

ABSTRACT Leachates are wastewaters generated at sites of solid waste disposal through organic matter decomposition, added to infiltration waters and suspended materials. They contain biodegradable and recalcitrant compounds, difficult to biological degradation (biodegradation). This wastewater requires treatment before being disposed in the environment. The aim of this study was to evaluate the use of ozone (O3) and hydrogen peroxide (H2O2) as advanced oxidation process (AOP), in order to remove recalcitrant compounds in landfill leachate. Two leachates from São Leopoldo landfill, in Rio Grande do Sul, were used: raw and treated in pounds, which were treated only with O3 at the concentration of 29 mg.L-1 (generated from the corona process) or with addition of 1,000 mg.L-1 H2O2 to O3. The tests occurred on a pilot scale, treating 460 L of leachate in each test, which lasted 96 hours. AOP of this study was more efficient in the treatment of leachate that had the lowest initial concentrations of biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) (both raw and treated leachate) for both of the leachates. High removals of apparent color, COD and TOC were observed, reaching 99, 88 and 66%, respectively. The greater removal of inorganic carbon was 23%, but the group that started with the highest concentration of this parameter achieves the greatest removals for all other parameters studied. The addition of H2O2 increased the efficiency of removal of all parameters, but not significantly. It is necessary additional treatment to the AOP of this study.

Reator anaeróbio tipo UASB conjugado com processo Fenton para remoção de cor e demanda química de oxigênio de água residuária sintética de indústria têxtil / Anaerobic reactor type UASB conjunction with process Fenton to remove color and chemical oxygen demand textile industry of synthetic wastewater

RESUMO A contaminação por despejos de efluentes industriais têxteis tem sido uma preocupação emergente de pesquisadores e ambientalistas, pois esses apresentam composição extremamente heterogênea e grande quantidade de material tóxico e recalcitrante, o que dificulta seu tratamento. Durante o processamento têxtil, uma ampla gama de corantes é liberada e alguns desses, como os azo corantes, que se caracterizam pela função azo (-N=N-) ligada a grupos aromáticos e podem ser tóxicos, carcinogênicos e/ou mutagênicos. Em vista disso, esta pesquisa teve como principal objetivo avaliar os benefícios da utilização de um reator anaeróbio tipo reator anaeróbico de fluxo ascendente com manta de lodo (UABS), seguido de processo oxidativo avançado (POA) do tipo Fenton na degradação de cor e demanda química de oxigênio (DQO) de efluente sintético de indústria têxtil. Com os resultados, foram verificadas remoções de DQO em torno de 82,0% para o reator UASB e de 95,6% para o conjunto. A cor alcançou 96,1% de remoção no reator UASB e 100,0% ao final do processo.

ABSTRACT Contamination by textile industrial wastewater discharges has been an emerging concern of researchers and environmentalists, as they have extremely heterogeneous composition and loads of toxic and recalcitrant material, which complicates treatment. In the textile processing, a wide range of dye is released and some of these, such as dyes, azo, characterized by the feature azo (-N=N-) attached to aromatic groups and may be toxic, carcinogenic and/or mutagenic. In view of this, this research aimed to evaluate the benefits of using an anaerobic reactor type anaerobic reactor upflow sludge blanket (UABS), followed by advanced oxidation process (AOP) type Fenton in color degradation and chemical oxygen demand (COD) of synthetic textile industry effluent. From the results of COD removal was observed at around 82.0% for the UASB reactor and 95.6% for the group. The color reached 96.1% removal in UASB reactor and 100.0% at the end of the process.

Degradação fotocalítica de bentazona com TiO2 / Photocatalytical degradation of bentazone with TiO2

Este estudo avaliou a degradação oxidativa do herbicida pós-emergente Basagran(r) 600 por fotólise e fotocatálise, usando TiO2 como catalisador, comparando-se a eficiência de ambos os processos. Os experimentos foram realizados irradiando-se soluções aquosas do herbicida em um reator do tipo slurry. Os tratamentos foram acompanhados por espectrofotometria de absorção na região do UV-visível observando-se a banda centrada em 335 nm. O primeiro processo mostrou-se pouco efetivo, sendo observada mínima redução dos valores de absorvância. Já o segundo foi muito mais eficiente, sendo observado, após 270 min de irradiação, 100% de redução da absorvância da banda no comprimento de onda estudado. Este processo seguiu uma cinética de pseudo-primeira ordem e teve constante de velocidade (k) estimada de 0,0116 min-1.

This study evaluated the oxidative degradation of the post-emerging herbicide Basagran(r) 600 by photolysis and photocatalysis using TiO2 as catalyst, and both processes were compared in their efficiency. The experiments were done irradiating aqueous solutions of the herbicide in a slurry type reactor. The treatments were accompanied by spectrophotometry in the UV-visible range observing the band centered in 335 nm. The first process showed rather ineffective, being observed minimal reduction of the absorbance values. On the other hand, the second process was much more efficient, being observed, after 270 min of irradiation, 100% absorbance reduction of the band in the choose wavelength. This process followed pseudo-first-order kinetic and the estimated rate constant (k) was 0.0116 min-1.

Avaliação da microfiltração para remoção do lodo gerado no processo oxidativo avançado empregando o reagente de Fenton no tratamento de lixiviado de aterro sanitário / Evaluation of microfiltration for removal of sludge generated in advanced oxidation process by Fenton reagent in treatment of landfill leachate

Uma alternativa atrativa para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário são os processos oxidativos avançados empregando o reagente de Fenton (POA/Fenton). No entanto, a aplicação do POA/Fenton é limitada pela geração de lodo no processo. Esse lodo possui elevada concentração de ferro, o que torna necessária sua separação do efluente tratado. O objetivo desse trabalho foi avaliar a microfiltração para a remoção de lodo gerado no POA/Fenton. A pesquisa foi desenvolvida em unidade de bancada. O POA/Fenton apresentou elevada eficiência na remoção de matéria orgânica (75 por cento) e cor real (95 por cento). O processo de microfiltração foi eficiente na separação do lodo gerado, o qual apresentou baixa sedimentabilidade, dificultando sua separação por sedimentação, além de ter contribuído para a remoção de outros poluentes.

Advanced oxidation processes using Fenton's reagent (AOP/Fenton) are an attractive alternative for landfill leachate treatment. However, the implementation of the AOP/Fenton is limited by the generation of sludge in the process. The sludge has a high iron concentration, which needs its separation from the treated effluent. The aim of this study was to evaluate the microfiltration for sludge removal from an AOP/Fenton. The work was conducted in bench scale. The advanced oxidation process showed high efficiency in removing organic matter (75 percent) and true color (95 percent). The microfiltration was effective in separating the sludge, which showed low settling hindering their separation by sedimentation, and has contributed to the removal of other pollutants.