Delineamento Box-Behnken para remoção de DQO de efluente têxtil utilizando eletrocoagulação com corrente contínua pulsada / Box-Behnken design for COD removal of textile wastewater using electrocoagulation with pulsed DC

RESUMO A remoção de poluentes de efluentes industriais de forma efetiva e economicamente viável ainda é um desafio. Dessa forma, o presente trabalho propôs investigar a tecnologia de eletrocoagulação (EC) para o tratamento de efluente têxtil utilizando corrente contínua pulsada (CCP). A metodologia de superfície de resposta Box-Behnken foi utilizada para analisar e otimizar as condições operacionais, visando à máxima remoção de demanda química de oxigênio (DQO). Os experimentos foram realizados com um volume reacional de 2,6 L, em modo batelada. Diante dos resultados obtidos, a configuração ótima considerada foi: velocidade de agitação = 200 rpm, frequência dos pulsos = 1.000 Hz e espaçamento entre os eletrodos = 1 mm, em 50 minutos de EC. Nessas condições foi obtida uma remoção de DQO de 81,23% (valor remanescente de 152 mg O2.L-1). Em adição, verificou-se que o processo de EC também é eficaz para a redução de cor, turbidez, sólidos suspensos totais, sulfato e sulfeto. A concentração de íons cloreto não foi alterada durante a EC, apresentando-se como um aspecto favorável para a reutilização do efluente tratado no próprio processo produtivo têxtil, o qual demanda uma elevada concentração de NaCl.

ABSTRACT The effective and economically viable removal of industrial wastewater pollutants is still a challenge. Thus, this study proposed to investigate the electrocoagulation technology (EC) for the treatment of textile effluent using pulsed direct current (CCP). The methodology of Box-Behnken response surface was used to analyze and optimize the operating conditions, aimed at maximum chemical oxygen demand (COD) removal. The experiments were performed with a reaction volume of 2.6 L in batch mode. Based on these results, the optimal configuration was: agitation speed = 200 rpm, frequency of pulses = 1,000 Hz and spacing between electrodes = 1 mm, in 50 minutes of EC. Under these conditions it was obtained a COD removal of 81.23% (remainder value of 152 mg O2.L-1). In addition, it was found that the EC process is also effective for reduction of color, turbidity, total suspended solids, sulfate and sulfide. The concentration of chloride ions was not modified during the EC, presenting itself as a favorable aspect for the reuse of treated wastewater in the textile production process itself, which demands a high concentration of NaCl.

O uso da cavitação hidrodinâmica aplicado ao tratamento de água / Use of the cavitation hydrodynamics applied to water treatment

A cavitação hidrodinâmica se apresenta como um processo oxidativo avançado (POA), permitindo integrar-se aos processos de tratamento de água para consumo humano. Esta pesquisa teve como objetivo investigar os efeitos de diferentes reatores de cavitação hidrodinâmica para tratar água contaminada com esgoto doméstico, avaliando a contaminação microbiológica e os parâmetros físico-químicos. Foram construídos três modelos de reatores com diferentes rotores (R1, R2 e R3). Os resultados obtidos nos reatores R1, R2 e R3 mostraram redução nas concentrações dos parâmetros químicos em todas as amostras, particularmente nitritos, nitratos, bicarbonatos e dureza total, ao passo que a contaminação microbiológica teve inativação completa dos microrganismos estudados (coliformes totais e Escherichia coli).

The hydrodynamic cavitation is presented as an advanced oxidation process (AOP), allowing to integrate the processes of water treatment for human consumption. This research aimed to investigate the effects of different hydrodynamic cavitation reactors for treating water contaminated with sewage, evaluating the microbiological contamination and physicochemical parameters. Three models were constructed with different rotors reactors (R1, R2 and R3). The results obtained in the reactors R1, R2 and R3 have shown a reduction in the concentrations of chemical parameters in all samples, particularly nitrites, nitrates, bicarbonates, and total hardness, while the microbiological contamination was completely inactivation (total coliforms and Escherichia coli).

Avaliação do potencial de contaminação de águas superficiais e subterrâneas por pesticidas aplicados na agricultura do Baixo Jaguaribe, CE / Assessment of surface and groundwater potential contamination by agricultural pesticides applied in the region of Baixo Jaguaribe, CE, Brazil

O presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de contaminação de águas superficiais e subterrâneas por atividades de agricultura irrigada do Baixo Jaguaribe, Ceará. A análise foi realizada mediante critérios da Environmental Protection Agency (EPA), índice de GUS e método de GOSS. Esses critérios baseiam-se em propriedades físico-químicas dos princípios ativos de cada agrotóxico. Neste estudo, foram avaliados os principais produtos aplicados nas culturas irrigadas no Baixo Jaguaribe, através de levantamento realizado na própria região. Por meio da comparação entre os modelos, alguns pesticidas apresentaram potencial de contaminação em águas superficiais e subterrâneas, sendo necessário o monitoramento constante dos níveis desses resíduos.

This study evaluated the potential of contamination of surface water and groundwater in the irrigated agriculture of Baixo Jaguaribe, in Ceara state, Brazil. The analysis was performed based on the criteria of the Environmental Protection Agency (EPA), the index of GUS and method of GOSS. These indexes have been based on physical and chemical properties of the active ingredients of each pesticide. The present paper assessed the main products, which are applied on crops in the irrigated agriculture of Baixo Jaguaribe, through survey in the region. The comparison between the models showed some potential for pesticide contamination in surface water and groundwater, and requires the constant monitoring of levels waste.