62ª Reunião Anual da SBPC
B. Engenharias - 1. Engenharia - 13. Engenharia Sanitária
DEGRADAÇÃO DE BENZENO, TOLUENO E XILENO (BTX) UTILIZANDO PROCESSOS OXIDATIVOS FENTON E FOTOASSISTIDOS
Anderson Almeida Catunda 1
Jéssica Elen Costa Alexandre 1
Maria Ionete Chaves Nogueira 2
Kelly de Araújo Rodrigues 2
Glória Maria Marinho Silva 2
Rinaldo dos Santos Araújo 3
1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará / IFCE
2. Pós-Graduação em Tecnologia e Gestão Ambiental / IFCE
3. Prof. Dr./Orientador - Pós-Graduação em Tecnologia e Gestão Ambiental / IFCE
INTRODUÇÃO:
O despejo de substâncias nocivas na água, oriundas de atividades humanas causam diversos problemas ao meio ambiente, entre eles, uma extensa poluição dos recursos hídricos. No setor petroquímico destaca-se a contaminação ocasionada por hidrocarbonetos mais simples, representados pelo benzeno, tolueno e xilenos (BTX). Compostos BTX podem causar sérios danos à saúde pública e ao meio ambiente por serem moléculas carcinogênicas e mutagênicas. A aplicação dos processos oxidativos avançados (POAs) possibilita que o composto não apenas seja transferido de fase, mas destruído e transformado em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos (não tóxicos ou de potencial poluente inferior) através de reações de degradações que envolvem espécies intermediárias fortemente oxidantes, os chamados radicais hidroxilos (OH). Neste contexto este trabalho visa avaliar a aplicação de tramentos oxidativos avançados de fácil implementação e baixo custo operacional na degradação das moléculas de benzeno, tolueno e xileno em meio aquoso (efluentes sintéticos) e a temperatura ambiente.
METODOLOGIA:

As soluções aquosas de BTX foram preparadas para uma concentração inicial de 50 mg/L em água ultrapura. Como fonte geradora de radiação UV para os processos fotoassistidos foi utilizada uma lâmpada de vapor de mercúrio, protegida por um bulbo de quartzo, alocada no interior de um reator cilíndrico de vidro de volume reacional útil de 100 mL, resultando em uma intensidade luminosa de 29 mW/cm2. Todos os experimentos foram conduzidos à temperatura ambiente (27 °C), sob agitação magnética. Para o processo fotolítico utilizou-se unicamente a fonte de radiação UV como agente oxidante para a degradação dos compostos aromáticos. O processo fotoquímico foi realizado para volumes de H2O2 (30% v/v) de modo a se obter uma concentração final de 1mM. Nas reações Fenton e foto-Fenton foi utilizado FeSO4.7H2O como fonte geradora de íons Fe2+. As soluções sintéticas tiveram seus pHs iniciais ajustados para 3,0. Os estudos de degradação de BTX foram realizados para uma concentração de Fe2+ de 0,03mM e de H2O2 de 1,0 mM. O acompanhamento reacional foi feito  por cromatografia líquida de alta eficiência UV-Vis a 200 nm em coluna C18 usando metanol:água como solvente (80:20).

RESULTADOS:

A modelagem cinética de degradação para os processos oxidativos em estudo foi realizada para o modelo não-linear de pseudo-primeira ordem de Chan e Chu, que permite relacionar cinética reacional e capacidade oxidativa nas diferentes condições investigadas do processo. Experimentalmente, observa-se que os processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton mostraram-se bastante eficientes para os BTX (> 90%) quando comparados aos demais processos. O melhor resultado para a degradação de benzeno (92,4%) foi obtido em apenas 5 minutos de reação. Em geral, todos os processos fotoassistidos apresentaram degradações acima de 95% para o tolueno e xileno. Do ponto de vista cinético a ordem de reatividade encontrada foi do tipo xileno (1,372min-1) >> tolueno (1,163min-1) > benzeno (0,871min-1) para o processo foto-Fenton.

CONCLUSÃO:

Em geral, os resultados obtidos mostram que os processos oxidativos avançados (POAs) aplicados (UV, UV/H2O2, Fe2+/H202 e UV/Fe2+/H202) são alternativas de tratamento promissoras para efluentes aquosos contaminados com benzeno, tolueno e xileno (BTX), apresentaram taxas de degradação foram superiores a 90% na maioria dos ensaios realizados. Deve-se destacar ainda que o processo foto-Fenton possui a maior eficiência oxidativa, degradando 92% de benzeno em 5 minutos de reação, 96% de tolueno em 20 minutos e 97% de xileno em apenas 3 minutos de processo.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Palavras-chave: Processos Oxidativos Avançados, Benzeno, tolueno e xileno (BTX), Cinética de Degradação.