Tratamento de águas residuais da indústria farmacêutica por processos de electro-oxidação

Abstract

A proteção ambiental é e sempre foi das maiores preocupações do ser humano. A água é dos recursos naturais com maior destaque e essencial para a vida na Terra. Neste sentido, há que tomar medidas para evitar a sua contaminação, que acontece maioritariamente pela descarga de efluentes industriais como é o caso dos provenientes de lagares de azeite. Estes efluentes devido à presença de compostos recalcitrantes na sua composição, de baixa biodegradabilidade e elevada toxicidade, não podem ser tratados por processos biológicos. Surge assim, a necessidade de aplicar novos e mais eficientes processos de tratamento, como é o caso do processo de oxidação eletroquímica. O objetivo deste estudo foi tratar, um efluente simulado de lagares de azeite por eletrooxidação utilizando com ânodos de Ti/RuO2 e Ti/IrO2. Foram estudados parâmetros como a intensidade de corrente (0,8 – 2,5 A), a área do elétrodo (21,1 – 33,5 cm2), tipo/quantidade de eletrólito (NaCl/Na2SO4 – 1,5 – 20 g/L) e pH inicial do efluente (3 - 9). As condições operatórias ótimas obtidas para este processo, para ambos os elétrodos foram: intensidade de corrente de 2,5 A, área de elétrodo de 21,1 cm2, quantidade de NaCl de 10 g/L e um pH inicial de 3. O elétrodo de Ti/RuO2 foi mais eficiente dando origem a uma CQO residual de 5,0% e com uma remoção completa do conteúdo fenólico (TPh) tendo um consumo de energia específico de 130,3 kWh/kg CQO. Por outro lado, para o elétrodo de Ti/IrO2, a CQO residual atingiu um valor de 15,2%, ocorreu remoção completa de compostos fenólicos com um consumo de energia específico de 197,0 kWh/kg CQO. Estas condições de operação foram aplicadas a um efluente real de lagar de azeite. Com o elétrodo Ti/RuO2 obteve-se uma CQO e TPh residuais de 83,8% e 0%, respetivamente, com um gasto energético de 1264,6 kWh/kg CQO. Já com o elétrodo Ti/IrO2, a CQO residual e o TPh residual atingiram a 90,8% e 26,4%, respetivamente, com um gasto energético de 615,6 kWh/kg CQO. Este estudo demonstrou que o elétrodo de Ti/RuO2 tem uma aplicação promissora quando utilizado no processo de eletrooxidação na degradação deste tipo de efluentes.

Environment was always been a major concern of Mankind. Water is a relevant natural resource crucial for life. In this context, it is of major importance to avoid its contamination that is mainly due to industrial effluents discharge, just like those coming from olive mills. These wastewaters cannot be treated by biologic processes due to their high toxicity and low biodegradability due to the presence of biorefractory compounds in their composition. Thus it emerges the need of applying new and more efficient treatment technologies, just like electrochemical oxidation. The point of this study was to analyse electrooxidation over Ti/RuO2 and Ti/IrO2 anodes for the treatment of a simulate effluent of olive mill wastewater. The studied parameter were the current intensity (0,8 – 2,5 A), the electrode area (21,1 – 33,5 cm2), kind and amount of electrolyte (NaCl/Na2SO4 – 1,5 – 20 g/L) and the pH of initial wastewater (3 - 9). The optimal operation condition for this process, in both electrolyte was: current intensity 2,5 A, electrode area 21,1 cm2, amount of NaCl 10 g/L and initial pH 3. The Ti/RuO2 electrode shows a more efficient COD removal leading to a residual COD of 5,0%, a full removal of phenolic content (TPh) and a specific energy consumption of 130,3 kWh/kg COD. Whereas the Ti/IrO2 electrode led to a residual COD value of 15,2%, a total removal of phenolic content and a specific energy consumption of 197,0 kWh/kg COD. These conditions were applied to a real olive mill wastewater. Using the Ti/RuO2 electrode the results obtained were residual COD and TPh of 83,8% and 0%, with an energetic spend of 1264,6 kWh/kg COD. For Ti/RuO2 electrode it was obtained a residual COD and a residual TPh of 90,8% and 26,4%, respectively, and an energetic spend of 615,6 kWh/kg COD. This study shows that the Ti/RuO2 electrode was a promising application when used in a electroxidation process for this type of wastewater.