Estudo da configuração ótima de eletrodos utilizados em processo de eletrofloculação

Autores/as

  • Patricia Lirian da Silva Prieto Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.
  • Elves dos Santos Ferreira Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.
  • Izabel Melz Fleck Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.
  • Tiago Zoz Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.
  • Leandro Fleck Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

DOI:

https://doi.org/10.14295/holos.v24i1.12509

Palabras clave:

Efluente líquido, Modelagem matemática, Otimização de processos.

Resumen

O processamento da mandioca gera efluentes líquidos que demandam tratamentos, como exemplo, a eletrofloculação. Estudos que buscam a otimização do sistema eletroquímico são essenciais para a redução de custos, dentre os quais a distribuição do arranjo de eletrodos de sacrifício. Utilizou-se um reator de 1L, o qual comportou o efluente de fecularia e os eletrodos de alumínio. Cada ensaio experimental foi realizado com um novo conjunto de eletrodos e com o mesmo tempo de reação (17,5 minutos) e intensidade de corrente elétrica (1,05 A). Foram controlados os fatores espaçamento e tamanho dos eletrodos, sendo seus efeitos sobre a eficiência de remoção de cor e turbidez, avaliados utilizando-se um DCCR. Para cada variável resposta foi gerado um modelo matemático quadrático. As variáveis respostas foram avaliadas simultaneamente pela função de desejabilidade. Os modelos matemáticos para remoção de turbidez e cor foram estatisticamente significativos. O arranjo de eletrodos de sacrifício que resultaram na maior remoção de cor e turbidez simultaneamente foram com 6 cm de comprimento e espaçamento de 4 cm. Com base na otimização do sistema, a eficiência prevista para a remoção de turbidez foi de 75,55% e a remoção obtida em condições otimizadas foi de 78,12%, com erro de 3,29%. Para remoção de cor, observa-se que a eficiência prevista foi de 87,98% e a remoção obtida em condições otimizadas foi de 89,74%, com erro de 1,96%. Os resultados mostram que o espaçamento entre eletrodos e o tamanho destes devem ser considerados no planejamento de sistemas de tratamento eletroquímico em escala real.

Biografía del autor/a

Patricia Lirian da Silva Prieto, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

Graduanda em Tecnologia em Gestão Ambinetal (UEMS/Mundo Novo)

Elves dos Santos Ferreira, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

Técnologo em Gestão Ambiental (UEMS/Mundo Novo)

Izabel Melz Fleck, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

Biologa (UEMS/Mundo Novo)

Tiago Zoz, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

Docente (UEMS/Mundo Novo)

Leandro Fleck, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul /UEMS. Mundo Novo, MS.

Docente (UEMS/Mundo Novo)

Citas

ABAURREA, J.; ASÍN, J.; CEBRÍAN, A. C.; GARCIA-VERA, M. A. Trend analysis of water quality series based on regression models with correlated errors. Journal of Hydrology, v. 400, n. 3-4, p. 341-352, 2011. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.01.049

ALGERI, A.; LUCHESE, A. V.; MORINI, P. M.; SEHN, E. Aplicação da técnica de eletrocoagulação para a remoção da corante têxtil. Revista de Estudos Ambientais, v. 19, n. 2, p. 31-39, 2018. https://doi.org/10.7867/1983-1501.2017v19n2p31-39

APHA- Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, 22. ed. Washinton, DC – EUA, 2012.

COMINOTE, M.; SILVA, G. L.; HERINGER, N. M. F.; GAZEL, F.; OLIVEIRA, R. C. Z. Avaliação de tratamento de efluente têxtil por eletrofloculação com monitoramento e controle automático considerando estudo de viabilidade de uso de geração fotovoltaica. Periódico Tchê Química, v.17, n.35, p.507-523, 2020. https://doi.org/10.52571/PTQ.v17.n35.2020.43_COMINOTE_pgs_507_523.pdf

COSTA, R. C.; RAMOS, M. D. N.; FLECK, L.; GOMES, S. D.; AGUIAR, A. Critical analysis and predictive models using the physicochemical characteristics of cassava processing wastewater generated in Brazil. Journal of Water Process Engineering, v. 47, p. 102629, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.102629

CUNHA, F. A. P.; SABINO, J. B.; MACHADO, V. T.; SILVA, E. V.; SILVA, M. B. Estudo da viabilidade econômica da eletrofloculação na recuperação de efluentes de máquinas de lavar roupas domésticas. Concilium, v. 22, n. 4, p. 216-229, 2022. https://doi.org/10.53660/CLM-330-335

DERRINGER G. C.; SUICH, R. Simultaneous optimization of several responses variables. Journal of Quality Technology, Milwaukee, v. 12, n. 4, p. 214-219, 1980. https://doi.org/10.1080/00224065.1980.11980968

FABRICIO, G. A. Z. Aplicação da técnica de eletrofloculação para o tratamento da água residuária proveniente da produção de fécula de mandioca. Trabalho de conclusão de curso (Graduação) – Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental. Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, 2020. https://portal.uems.br/assets/uploads/biblioteca/2021-06-10_16-39-18.pdf

FLECK, L.; TAVARES, M.; H.; F.; EYNG, E. Principais modelos matemáticos de qualidade da água e suas aplicações: uma revisão. Revista Eletrônica Científica Inovação e Tecnologia, v.1, n.7, p.46-61, 2013. https://periodicos.utfpr.edu.br/recit/article/view/4206/pdf

HUANGFU, Z.; ZHANG, W.; HAO, S.; ZHANG, M.; YAO, F. Construction of novel electrochemical

treatment systems for indigo wastewater and their performance. Pigment & Resin Technology, v.50, n.3, p. 264-270, 2021. https://doi.org/10.1108/PRT-07-2020-0068

HO, L.; GOETHALS, P. L. M. Municipal wastewater treatment with pond technology: Historical review and future outlook. Ecological Engineering, v. 148, p. 105791, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.105791

OLIVEIRA, L. G.; FERNENDES, F. H.; MESQUITA, W. D.; JUNIOR, M. G.; SANTOS, M. R. C.; GURGEL, M. F. C. Uma revisão do uso de processos oxidativos avançados para descoloração de águas residuais de efluentes. Revista Processos Químicos, v. 13, n. 26, p. 105-112, 2019. https://doi.org/10.19142/rpq.v13i26.546

PASCHOAL, F. M. M.; TREMILIOSI-FILHO, G. Aplicação da técnica de eletrofloculação na recuperação do corante índigo blue a partir de efluentes industriais. Química Nova, v. 28, n.5, p.766-772, 2005. https://doi.org/10.1590/S0100-40422005000500006

RÉVILLION, J. P.; KAPP, C.; BADEJO, M. S.; DIAS, V. V. O mercado de alimentos vegetarianos e veganos: características e perspectivas. Caderno de Ciência & Tecnologia, v.37, n.1, p. 1-10, 2020. http://dx.doi.org/10.35977/0104-1096.cct2020.v37.26603

RODRIGUES, M. R.; IEMMA, A. F. Experimental design and process optimization. 2ª ed. São Paulo: 2014.

RODRIGUES, S. C. M.; DIAS, L. A. L.; CARVALHO, A. C.; FENZL, N.; LOPES, L. O. C. Os recursos naturais no processo de desenvolvimento econômico capitalista. Semioses, v. 13, n. 4, p. 50-68, 2019. https://doi.org/10.15202/1981996x.2019v13n4p50

STOCHERO, E. L. M.; JACOBI, L. F.; LÚCIO, A. D. Imputação de dados na análise de variância em experimentos no Delineamento Inteiramente Casualizado. Ciência e Natura, v.42, p. 1-13, 2020. https://doi.org/10.5902/2179460X40447

VIEIRA, S. P.; CAVALCANTI, L. A. P. Construção de protótipo de eletrofloculação em fluxo contínuo alimentado por energia solar fotovoltaica para purificação de efluentes. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 5, n. 9, p. 181-190, 2018. https://doi.org/10.21438/rbgas.050912

VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 4. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2014.

Publicado

2024-11-02

Cómo citar

Prieto, P. L. da S., Ferreira, E. dos S., Fleck, I. M., Zoz, T., & Fleck, L. (2024). Estudo da configuração ótima de eletrodos utilizados em processo de eletrofloculação. Holos Environment, 24(1), 46–61. https://doi.org/10.14295/holos.v24i1.12509

Número

Sección

Artigos