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Meio Ambiente (água, ar e solo)

Processos Oxidativos Avançados – Indústria e universidade difundem uso de POAs para destruir contaminantes

Marcelo Furtado
16 de novembro de 2011
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    Pesquisa aplicada – A característica dos POAs de agir por meio do radical livre, altamente reativo, mas instável, com tempo de vida muito curto (da ordem de milissegundos), faz com que eles precisem ser sempre produzidos in situ. Essa natureza científica do processo exige que o desenvolvimento da tecnologia esteja intimamente atrelado ao domínio da aplicação. Ou seja: um produtor de um oxidante empregado nos POAs precisa recorrer a parcerias, seja de empresas especializadas em tratamento de água ou de remediação de solos ou, principalmente, de centros de pesquisa, para poder fomentar e desenvolver esse promissor mercado.

    É o que ocorre, por exemplo, com a Peróxidos do Brasil, do grupo belga Solvay, maior produtora de peróxido de hidrogênio do país, e que recorreu a uma parceria com a Pontifícia Universidade Católica (PUC) do Rio de Janeiro para suportar pesquisas e desenvolvimentos de aplicação envolvendo o oxidante em POAs. De acordo com Luiz Teixeira, professor de engenharia da PUC-RJ e consultor técnico da Peróxidos, a estratégia principal é fomentar o uso dos processos em tratamento de água e efluentes, para pré-oxidação ou polimento final, tanto na indústria como no saneamento básico.

    “Os POAs devem ser usados basicamente onde os oxidantes potentes conhecidos (oxigênio, peróxido de hidrogênio, ozônio) não conseguem degradar os contaminantes”, disse. “E sabemos que há uma demanda que pode ser atendida pelo peróxido de hidrogênio tanto como base nos POAs tradicionais como em outros que estamos em desenvolvimento no laboratório da PUC”, revelou Teixeira.

    A parceria PUC-Peróxidos, que inclui o apoio financeiro da multinacional ao laboratório de tratamento de água e efluentes da faculdade de engenharia ambiental, resultou ao longo dos anos em uma visão muito bem definida para a difusão dos POAs no Brasil. Segundo Teixeira, para clientes mais capitalizados, grandes empresas com necessidade de destruição de compostos complicados nos efluentes, como fenol ou sulfetos, a indicação principal é conjugar o ozônio ou a radiação ultravioleta com o peróxido de hidrogênio (ver reações).

    Na sua opinião, para os dispostos a investir mais capital na solução oxidativa avançada, utilizar uma das duas combinações vale mais a pena do que o processo Fenton, considerado por ele com baixa relação custo/benefício. “Ele é barato, mas se gasta muito com os insumos químicos, deixando a operação não muito sustentável”, explicou. Além de no início já ser necessário acidificar o efluente ou a água a ser tratada, no final da reação será preciso reverter o pH, com uma base, para que o ferro da operação seja filtrado e precipitado como hidróxido em um lodo. E aí há outro custo adicional para a operação: a geração do lodo que precisará ser descartado em aterro ou tratado. “O processo Fenton gasta muito produto auxiliar e gera o resíduo sólido”, resume Teixeira.

    química e derivados, tratamento convencional e tratamentos avançados para água de abastecimento

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    É por essa razão que a Peróxidos e a PUC aconselham, para aqueles dispostos a investir em equipamentos, as outras maneiras de se fazer o POA sem precisar baixar o pH da água e sem gerar resíduos sólidos, a radiação UV ou o ozônio. “Com essas duas rotas, usa-se o pH normal da água”, explicou o professor. A própria Peróxidos utiliza o ozônio com o peróxido de hidrogênio para tratar os efluentes de sua unidade produtiva em Curitiba-PR. “Lá a contaminação é baixa, mas, por conter substâncias degradadas de quinonas, da produção de peróxido de hidrogênio e naturalmente resistentes a ele, a combinação se tornou a solução”, disse. Segundo o professor, outro contaminante muito indicado para uso de O3/H2O2 é a amônia, bastante comum em esgoto sanitário e considerado um problema de difícil solução.

    A instalação combinada dos dois oxidantes funciona da seguinte forma: o efluente recebe uma pré-injeção de peróxido de hidrogênio e é levado para uma torre de contato onde um gerador de ozônio provoca um borbulhamento com o gás oxidante. Neste momento é gerado o radical hidroxila, cujo potencial oxidativo de 2.8 volts – mais alto que o do ozônio (2.1 volts) e que o do peróxido de hidrogênio (1.8 volts) – destrói os contaminantes recalcitrantes do efluente com muita eficiência e rapidez.

    Com o UV – A outra opção com peróxido de hidrogênio, para atuar como POA, é combinar a radiação ultravioleta, que age como agente catalisador para gerar os radicais hidroxilas. Com comprimento de onda médio da ordem de 254 nanometros (nm), o peróxido de hidrogênio é dissociado. A radiação ultravioleta pode ser artificial, com o uso de lâmpadas especiais de UV, ou até mesmo ser ativada pela luz solar.



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