Fotodegradação de corante têxtil em reator batelada com taxa de reciclo

Abstract

RESUMO: A indústria têxtil produz altos níveis de poluição, pois, gera uma enorme quantidade de efluente devido ao grande volume de água que utiliza no seu processo produtivo. Devido à dificuldade de tratar os efluentes gerados por técnicas convencionais, os processos oxidativos avançados (POAs) são uma alternativa promissora para o tratamento do efluente têxtil, em especial a fotocatalise heterogênea. Este trabalho teve como objetivo a aplicação da fotocatálise heterogênea no tratamento do efluente têxtil sintético (solução de corante azul reativo RB 250, à concentração de 10 mg.L-1), utilizando radiação artificial UV-vis com potencial de 250 W, 1h em adsorção no escuro e 5h sob efeito da radiação utilizando os catalisadores TiO2 e ZnO, suportados nas zeólitas NaA, NaY e ZSM-5 em 5 e 10% de fase ativa. Os catalisadores suportados foram caracterizados para identificação das propriedades texturais, estruturais e morfológicas. Os catalisadores foram utilizados na degradação fotocatalítica do corante sintético azul reativo RB250 nos reatores em batelada e em batelada com reciclo. Os fotocatalisadores que apresentaram melhor desempenho foram com TiO2 suportado na zeólita ZSM-5 que atingiram 100% de degradação nos primeiros minutos de reação em ambos os reatores. Os óxidos suportados na zeólita NaY apresentaram boa degradação fotocatalítica (mais de 87%) no reator em batelada, enquanto no reator com reciclo o oxido de zinco suportado em NaY obteve degradação inferior a 80%. A zeólita NaA suportada com o oxido de zinco obteve melhores resultados (acima de 95%) de degradação em ambos os reatores. Os métodos de impregnação úmida e deposição física do TiO2 nas zeolitas A e Y se mostraram bastante similares na degradação fotocatalítica do corante. A mineralização do efluente foi avaliada para a solução de corante tratada no reator em reciclo e todos os catalisadores obtiveram mineralização superior a 80%

ABSTRACT: The textile industrial produces high levels of pollution because it generates a huge amount of effluent due to the large volume of water it uses in the production process. Due to the difficult of treating effluents generated by conventional techniques, advanced oxidative processes (AOPs) are a promising alternative for the treatment of textile effluent, especially heterogeneous photocatalysis. This research had as objective the application of heterogeneous photocatalysis. In the treatment of synthetic textile effluent (reactive blue dye RB 250, at concentration of 10 mg.L-1) usisng UV-vis artificial radiation with a potencial of 250 W, adsorption in the dark for one hour and 5 hours under radiation effect using TiO2 and ZnO catalysts supported on NaA, NaY and ZSM-5 zeolites in 5 and 10% of active phase. The supported catalysts were characterized for the identification of textual, structural and morphological properties. The catalysts were used in the photocatalytic degradation of reactive blue synthetic dye RB 250 in the batch reactor and in batch reactor with recycle. The photocatalysts that showed best performance were that with TiO2 supported on zeolite ZSM-5 that reached 100% degradation in the first minutes of reaction in both reactors. The oxides supported in NaY zeolite showed good photocatalytic degradation (more than 87%) in the batch reactor, while in the reactor with the zinc oxide supported in NaY the degradation was less than 80%. The zeolite NaA supported with the zinc oxide obtained better results (above 95%) of degradation in both reactors. The methods of wet impregnation and physical deposition of TiO2 on zeolites A and Y were very similar in the photocatalytic degradation of the dye. Effluent mineralization was evaluated for the treated dye solution in the rycicle reacton and al the catalysts obtained mineralization greater than 80%