Estudo do rejuvenescimento da remediação de efluentes industriais por reatores cavitacionais inovadores

• Processo: 19/19383-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
• Vigência (Término): 15 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Ashish Vishwanath Mohod
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Reatores químicos Tratamento de águas residuárias Cavitação Fotocatálise Processos oxidativos avançados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: reator de cavitação | Tratamento de Efluentes | Reatores Químicos

Resumo

A descarga de águas residuais de unidades industriais contendo produtos químicos complexos e refratários é um grande problema para as estações de tratamento convencionais em todo o mundo. A liberação dessas águas residuais contendo corantes e outros componentes tóxicos no ambiente natural não é apenas perigosa para a vida aquática, mas também carcinogênica e mutagênica para os seres humanos. Assim, é importante construir uma nova abordagem baseada em técnicas intensificadas que leve à completa remoção desses produtos químicos tóxicos dos efluentes sem gerar o resíduo secundário. Vários métodos estão disponíveis para tratar águas residuais contendo produtos químicos complexos, como coagulação, floculação, métodos convencionais, adsorção, etc. Esses métodos são incapazes de degradar completamente tais produtos químicos presentes no efluente. Técnicas alternativas que envolvem a transformação química de poluentes orgânicos e oxidam tais poluentes e acabam com a formação de CO2, H2O etc. são conhecidas como Processos Oxidativos Avançados (POA). Diversos processos avançados de oxidação têm sido explorados pelos pesquisadores para o tratamento de poluentes orgânicos ao longo dos anos, como cavitação, oxidação de Fenton, ozonização, fotocatálise etc. Além disso, a partir de estudos das últimas décadas, a cavitação é considerada uma tecnologia promissora para a remoção completa de poluentes contendo águas residuais. Cavitação é uma técnica única e extensivamente estudada para o tratamento de águas residuais contendo corantes e outros produtos químicos complexos. Tem a capacidade de gerar radicais livres altamente reativos, que são os principais fatores para a degradação de corantes. No presente trabalho, efluentes contendo ácido fórmico, fenol e rodamina 6G foram considerados como poluentes modelo para o tratamento. Estes efluentes são perigosos e complexos poluentes estruturados e são considerados como um poluente tóxico prioritário pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA). A EPA definiu intervalo de exposição máxima de 1 a 20 ppb (partes por bilhão). No presente trabalho, os POAs são obtidos por meio de dois novos tipos de reatores cavitacionais, como a cavitação hidrodinâmica e o fotorreator induzido por cavidades de bolhas. O autor desenvolveu e depositou uma patente indiana no fotoreactor induzido por cavidade de bolhas. Foi observado durante estudos anteriores, efeitos benéficos da oxidação induzida pela cavidade da bolha usando combinação de UV e bolas de vidro para remoção do corante Violeta de Metila 2B. Uma análise cuidadosa da literatura indica que não houve estudos relacionados ao uso de fotorreatores induzidos por cavidades de bolhas para os processos de tratamento de efluentes de várias indústrias. (AU)