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Ozonização e arraste de gases no pós‐tratamento de efluente sanitário

Resumo

O artigo de cunho experimental focou‐se no pós‐tratamento de efluente sanitário por meio de ozonização e arraste de gases, visando a remoção dos compostos orgânicos. O efluente sanitário matriz é proveniente de uma estação de tratamento de esgotos que utiliza como tratamento secundário o reator UASB seguido por floculação/flotação em canal tipo flot‐flux. Quanto à configuração experimental, na ozonização foram aplicadas cargas de 2.07, 5.38 e 7.15 gO3/h (taxas de aplicação superficial de 127.4, 382.2 e 636.9 L/min.m2 , respectivamente) em uma coluna de borbulhamento para os tempos de contato entre as bolhas ascensionais e o meio líquido de 30 e 60 minutos. As mesmas configurações experimentais foram adotadas nos experimentos de arraste de gases a partir da injeção do gás inerte N2. Na ozonização e arraste de gás, respectivamente, houve elevação nos valores de pH (10.4% ± 2.2 e 20.2% ± 1.0) e reduções nos parâmetros cor (89.1% ± 4.1 e 42.4% ± 6.9), turbidez (68.3% ± 9.8 e 36.5% ± 18.6), DQO (70.1% ± 8.9 e 35.5% ± 7.4) e amônia (10.8% ± 1.5 e 9.3% ± 0.5); no entanto, o nitrato elevou‐se apenas nos ensaios de ozonização (na ordem de 6 vezes), mantendo‐se constantes nos de arraste de gases. A análise estatística Anova afirma que os parâmetros analisados não sofreram influências das dosagens de gás injetadas, mas apenas dos tempos de contato. A ozonização foi capaz de promover a remoção dos compostos orgânicos, ao passo que a técnica de arraste de gases foi capaz de remover compostos orgânicos voláteis e amônia livre.

Introdução

O tratamento de efluente doméstico e industrial é fundamental para garantir a qualidade da água nos corpos hídricos. De acordo com Cheng et al. (2011) e Capodaglio et al. (2015), o processo biológico é amplamente eficiente na remoção de compostos orgânicos solúveis e coloidais em efluentes domésticos e industriais. Diversos contaminantes orgânicos persistentes e microrganismos patogênicos são resistentes ao tratamento biológico, sendo descartados nos corpos receptores com consequente causa da morte de algumas espécies aquáticas. Além disso, as características bioacumulativas ao longo da cadeia alimentar podem, eventualmente, culminar em efeitos cancerígenos e mutagênicos nos seres humanos (Alvares et al., 2001). Em decorrência disso, surge a necessidade de estudar técnicas alternativas de tratamento terciário, amplamente conhecidas como processos oxidativos avançados.

Dentro deste contexto, a ozonização tem grande aceitação visto que o gás ozônio é considerado um poderoso agente oxidante (Guimarães et al., 2010; Salla et al., 2011; Prieto‐Rodríguez et al., 2012; Knopp et al., 2016) e desinfetante (Bilotta e Daniel, 2011; Silva e Daniel, 2015). De acordo com Rivas et al. (2009), o poder oxidativo e desinfetante do ozônio é otimizado a partir da combinação do gás com carvão ativado ou peróxido de hidrogênio ou radiação ultravioleta.

Entretanto, é válido ressaltar que a capacidade do ozônio em remover compostos orgânicos não se limita apenas à sua ação oxidativa, mas também pela ação do arraste de gases, conforme citam Wu et al. (1998), Salla (2006) e Soares (2007). Durante o processo de ozonização, no qual o contato do gás ozônio com o efluente ocorre por meio do borbulhamento, parte da fração volátil da matéria orgânica dissolvida no efluente é absorvida para o interior das bolhas e, posteriormente, eliminada com o rompimento dessas bolhas na superficie líquida. Em função da carência de estudos mais detalhados na literatura da área, este artigo tem como objetivo avaliar a eficiência da ozonização e do arraste de gases (gas stripping) no pós‐tratamento de efluente sanitário.

Autores: Raíssa Faria de Araújo; Marcio Ricardo Salla e Alessandra Maysa Araújo Rodrigues.

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