PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

A problemática resultante da geração de resíduos de todos os tipos de indústrias é um assunto que deve ser levado a sério considerando-se os impactos que os mesmos podem causar ao meio ambiente, à fauna e flora local e, principalmente a saúde humana. Quando se fala em tratamento de efluentes, muitos métodos são utilizados, como: decantação, filtração, troca iônica, adsorção, tratamento eletroquímico, tratamentos biológicos, entre outros. Porém, diante de algumas limitações encontradas nestes, há uma crescente busca por novas metodologias mais completas que possam ser utilizadas para esta atividade.

Os processos oxidativos avançados, conhecidos como POAs, apresentam-se como uma alternativa viável para degradação de poluentes que demonstram elevada estabilidade química. Os POAs surgiram da demanda por tecnologias alternativas que apresentem maior eficiência no tratamento de compostos não biodegradáveis em águas, atmosferas e solos contaminados a um custo operacional, relativamente, baixo.

Fonte: https://www.quimica.com.br/processos-oxidativos-avancados-industria-e-universidade-difundem-uso-de-poas-para-destruir-contaminantes/

Eles são processos geradores de radicais hidroxilas (●OH), que apresentam potencial de oxidação baixa em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio, conferindo-lhe características de espécies altamente oxidantes em quantidade suficiente para provocar a mineralização da matéria orgânica à dióxido de carbono, água e íons inorgânicos.

Quando isso não é possível, a ação desses processos pode transformar estes compostos refratários e dificilmente elimináveis em substâncias biologicamente degradáveis ou então, pelo menos, em substâncias que possam ser mais facilmente eliminadas por processos físico-químicos convencionais. Os radicais hidroxilas (•OH) formados, possuem alto poder oxidante, vida curta e respondem pela oxidação dos compostos orgânicos contidos nos efluentes. A sua geração pode ocorrer devido à presença de oxidantes fortes, como H2O2 e O3, combinados ou não com irradiação.

A maioria dos processos oxidativos avançados combina um oxidante forte, como o peróxido de hidrogênio (H2O2) ou o ozônio (O3), catalisadores, como íons de metais de transição, semicondutores como dióxido de titânio 40 (TiO2), e irradiação, como ultravioleta (UV), ultra-som (US), ou feixe de elétrons.

Por esta razão, os POAs são divididos em sistemas homogêneos e heterogêneos, em relação à fase na qual o catalisador se apresenta no meio reacional, sendo catalisadores sólidos são chamados heterogêneos, enquanto os demais são chamados de homogêneos, e com ou sem irradiação.

Tabela 1: Sistemas típicos de processos oxidativos avançados.
Fonte: Araújo, 2008.

Figura 1: Esquema representativo simplificado dos processos oxidativos avançados para a mineralização da matéria orgânica.
Fonte: Adaptado de Adário, 2014.

Pode-se destacar ainda sobre os POAs, suas vantagens e desvantagens, que fatores importantes desses processos que estão sendo tão utilizados no tratamento de efluentes. Como vantagem, tem-se:

  • Não trocam somente de fase o contaminante, e sim o transformam quimicamente;
  • Geralmente, obtém-se a mineralização completa do contaminante;
  • Usualmente não geram lodo, evitando processos de tratamento ou disposição posteriores;
  • São muitos úteis para contaminantes refratários que resistem a outros métodos de tratamento, principalmente o biológico;
  • Tratam contaminantes em concentrações baixas (por exemplo, ppb);
  • São ideais para diminuir a concentração de compostos formados por pré-tratamentos alternativos, como desinfecção;
  • Geralmente, melhoram as qualidades organolépticas de água tratada;
  • Eliminam os efeitos sobre a saúde humana provocada por desinfetantes e oxidantes como cloro;

Por fim, apresentam desvantagem como:

  • Em alguns casos, os subprodutos formados na reação são tão tóxicos quanto os seus compostos precursores;
  • Conforme o caso, os custos podem ser elevados quando comparado aos processos biológicos;
  • É necessária mão de obra treinada de bom nível.

REFERÊNCIAS

ADÁRIO, Mariana Lima. Utilização do Processo Fenton Homogêneo no tratamento de efluentes gerados em cabines de pintura da indústria moveleira. Faculdade de Engenharia UFJF.Juiz de Fora/MG, 2014.

ARAUJO, Fabiana Valéria da Fonseca. Estudo do processo Fenton Heterogêneo utilizando hematita (Fe2O3 ) como catalisador na descoloração de soluções de corante reativo. Tese de doutorado. Rio de Janeiro, 2008.

CARVALHO, Patrícia Cristina de Araújo Puglia de. Tratamento combinado de água produzida de petróleo: filtração, adsorção e foto-fenton. Tese apresentada ao prograa Natal, 2016.

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