Avaliação da eficácia de um reator retangular, contínuo, com eletrodos em formato de chicanas no tratamento de efluentes oleosos por eletrocoagulação
| dc.contributor.advisor-co1 | Andrade, George Ricardo Santana | |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0002-1772-9477 | |
| dc.contributor.advisor1 | Porto, Paulo Sérgio da Silva | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-6486-7813 | |
| dc.contributor.author | Leite, Daniela Luz | |
| dc.contributor.referee1 | Faria, Rochkhudson Batista de | |
| dc.contributor.referee2 | Pinto, Luiz Antônio de Almeida | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-21T19:14:03Z | |
| dc.date.available | 2024-11-21T19:14:03Z | |
| dc.date.issued | 2024-10-29 | |
| dc.description.abstract | Oily waters from various industrial sectors are effluents containing millions of liters of oil-in-water (O/W) emulsions, requiring prior treatment before disposal. Research on electrocoagulation (EC) to recover oily effluents has been highlighted. Electrolysis, a non-spontaneous reaction that releases metal into the medium, decomposes the synthetic emulsion, resulting in the formation of flakes in the medium. The flakes integrated with the gas bubbles culminate in the separation of the oil and the obtaining of the treated effluent. This research explored the rectangular geometry, applied to an EC reactor, in the search for an efficient and rapid recovery of emulsified oil in water. The influence of the volumetric flow rate and the polarity inversion time in this process were evaluated. The dependent variables include turbidity, pH, aluminum (Al) concentration, residual oil content and zeta potential. The rectangular reactor was equipped with Al electrodes arranged in the form of baffles, connected by a polarity inverter, operating in continuous mode. The best results were obtained using 2.58 mL/s in the inlet flow rate and 20 s of polarity inversion time, achieving 95.62% oil removal and 97.87% turbidity removal. The highest energy efficiency was obtained using 4 mL/s and 20 s of the parameters recently mentioned, obtaining 89.86% oil removal and 95.70% turbidity removal. The zeta potential analysis showed that the EC alters the stability of the emulsion. The pH remained within the legal requirements throughout all experiments. The wear of the plates was minimal, stipulating that their reuse can be implemented. Complementary tests indicated that the use of perforated electrodes increases the efficiency of contaminant removal, as well as indicating that the reuse of electrodes for twice the time reduced the aluminum concentration at the reactor outlet. Despite this, in all experiments the amount of aluminum obtained was higher than the current standard, indicating the need to add another step in this process, in order to retain Al3+ ions. | |
| dc.description.resumo | As águas oleosas, provenientes de diversos setores industriais, apresentam-se como efluentes contendo milhões de litros de emulsões do tipo óleo em água (O/A), demandando tratamento prévio antes do descarte. Pesquisas sobre eletrocoagulação (EC) para recuperar efluentes oleosos têm se destacado. A eletrólise, uma reação não espontânea que libera metal para o meio, decompõe a emulsão modelo resultando na formação de flocos no meio. Os flocos integrados às bolhas de gás culminam na separação do óleo e na obtenção do efluente tratado. Essa pesquisa explorou a geometria retangular, aplicada a um reator de EC, na busca por uma eficiente e rápida recuperação de óleo emulsionado em água. Avaliou-se a influência da vazão volumétrica e o tempo de inversão de polaridade nesse processo. As variáveis dependentes incluem turbidez, pH, concentração de alumínio (Al), o teor de óleo residual e potencial zeta. O reator retangular foi equipado com eletrodos de Al dispostos em forma de chicanas, conectados por um inversor de polaridade, operando em regime contínuo. Obteve-se os melhores resultados utilizando 2,58 mL/s na vazão de entrada e 20 s de tempo de inversão de polaridade, alcançando 95,62% de remoção de óleo e 97,87% de remoção de turbidez. Quanto a maior eficiência energética, esta foi obtida em 4 mL/s e 20s dos parâmetros recentemente citados, obtendo-se 89,86% de remoção de óleo e 95,70% de remoção de turbidez. A análise do potencial zeta evidenciou que a EC diminui a estabilidade da emulsão. O pH se manteve dentro do exigido pela legislação ao longo de todos os experimentos. O desgaste das placas evidenciou-se mínimo, estipulando que o reuso do mesmo possa ser implementado. Os testes complementares indicaram que os usos de eletrodos perfurados aumentam a eficiência da remoção de contaminantes, bem como indicaram que o reuso de eletrodos pelo dobro do tempo reduziu a concentração de alumínio na saída do reator. Apesar disso, em todos os experimentos a quantidade de alumínio obtida foi superior a norma vigente, sinalizando a necessidade da adição de uma outra etapa neste processo, a fim de reter íons de Al3+. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/18154 | |
| dc.language | por | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Energia | |
| dc.publisher.department | Centro Universitário Norte do Espírito Santo | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Energia | |
| dc.rights | open access, restricted access ou embargoed access | |
| dc.subject | Óleo em água | |
| dc.subject | Emulsão modelo | |
| dc.subject | Eletrodos em forma de chicanas | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia/Tecnologia/Gestão | |
| dc.title | Avaliação da eficácia de um reator retangular, contínuo, com eletrodos em formato de chicanas no tratamento de efluentes oleosos por eletrocoagulação | |
| dc.type | masterThesis |