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Modelagem e síntese ótima de reatores de processos oxidativos avançados para o tratamento de efluentes (2009)

  • Authors:
  • Autor USP: PONTES, RICARDO DE FREITAS FERNANDES - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: EFLUENTES; OXIDAÇÃO (PROCESSOS); REATORES QUÍMICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Substâncias tóxicas como o fenol e outros compostos aromáticos dificultam o tratamento de efluentes via digestores biológicos. Estes compostos tóxicos em altas concentrações são nocivos aos lodos biológicos, podendo inviabilizar por completo o tratamento. Nas últimas décadas, os Processos Oxidativos Avançados (POAs), como os processos Fenton e foto-Fenton, surgiram como alternativa para o tratamento de compostos tóxicos. Os POAs degradam os compostos orgânicos pela geração de compostos oxidantes fortes, como o radical hidroxila, a partir de reagentes como peróxido de hidrogênio. Os processos Fenton e foto-Fenton fazem uso de ferro (II), um catalisador relativamente barato, para catalisar a decomposição do peróxido de hidrogênio, reação denominada como reação de Fenton. Em virtude dos complexos mecanismos presentes nos processos Fenton e foto-Fenton, torna-se necessária uma compreensão da cinética do processo, que envolve reações térmicas e fotoquímicas, por meio de sua modelagem matemática fenomenológica. A modelagem da degradação do fenol via processos Fenton e foto-Fenton proposta por este trabalho começa pela estequiometria dos dois processos, que descreve as reações químicas, térmicas e fotoquímicas existentes. A partir destas, é possível desenvolver o modelo cinético dos processos Fenton e foto-Fenton, onde se determina a velocidade com que estas reações ocorrem. O passo seguinte é o da modelagem hidráulica (ou de escoamento) dos reatores de processoFenton e foto-Fenton, sendo que para o segundo processo, o modelo deve levar em conta a propagação da radiação por dentro de reator. Foram realizados 3 experimentos de degradação de fenol via processo Fenton para análise das variações das concentrações de fenol, catecol e hidroquinona. Os dados experimentais são comparados com resultados simulados com intuito do ajuste das constantes cinéticas do modelo. ) Com as constantes ajustadas, são realizadas comparações entre os processos Fenton e foto-Fenton para análise de suas eficiências. A partir dos modelos matemáticos dos reatores de processos Fenton e foto-Fenton, é desenvolvido um modelo de otimização baseado em superestrutura de redes de reatores para a síntese de uma planta de tratamento de efluentes contaminados com fenol. Objetivou-se a redução dos custos de capital, operação e depreciação desta planta, sujeitos às restrições de projeto e ao modelo da superestrutura, resultando em modelos de programação não-linear inteira mista. Foram geradas soluções ótimas para o tratamento de efluentes contaminados com fenol em redes de um, dois e três reatores de POAs
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.10.2009
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      PONTES, Ricardo de Freitas Fernandes; PINTO, José Maurício. Modelagem e síntese ótima de reatores de processos oxidativos avançados para o tratamento de efluentes. 2009.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18122009-131117/ >.
    • APA

      Pontes, R. de F. F., & Pinto, J. M. (2009). Modelagem e síntese ótima de reatores de processos oxidativos avançados para o tratamento de efluentes. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18122009-131117/
    • NLM

      Pontes R de FF, Pinto JM. Modelagem e síntese ótima de reatores de processos oxidativos avançados para o tratamento de efluentes [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18122009-131117/
    • Vancouver

      Pontes R de FF, Pinto JM. Modelagem e síntese ótima de reatores de processos oxidativos avançados para o tratamento de efluentes [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-18122009-131117/

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