Estudo da produção eletroquímica de espécies de cloro ativo para tratamento de efluentes sintéticos

The treatment of wastewater is essential to human health. One of the most important steps is the disinfection treatment which uses chlorine to eliminate bacteria as required by environmental agencies. However, the identification of potentially toxic byproducts generated by this method, such as trihalomethanes, has stimulated the development of new alternative disinfection technologies. Among them, heterogeneous photocatalysis, TiO2 photocatalysis and electrochemical disinfection are considered suitable alternatives to the chlorination method. Thus, the present dissertation analyzes the evolution of active chlorine species in a synthetic NaCl solution and it is tested to treat a synthetic solution of the dye Reactive Blue 19 using boron-doped diamond (BDD) and ruthenium oxide (Ti/Ru0.3Ti0.7O2) as anodes. The indirect electrochemical process was discussed in terms of mineralization of the total organic load and percentage of color removal in order to evaluate the applicability of electrochemical technology. Electrochemical experiments were carried out with different current densities (25, 50 and 75 mA.cm-2) during 120 minutes. On the other hand, other important parameter in this study was the influence of the proportion sp3/sp2 on BDD anode on the performance of the evolution of active chlorine species which was investigated by electrolytic techniques (linear polarization), with the intention of determining the related training oxidizing species and consumption energy to chemical or electrochemical reactions. From the results, it can be noted that the BDD electrode showed better efficiency throughout the electrochemical process.

O tratamento de águas residuais é fundamental para a saúde humana. Uma das etapas mais importante do tratamento é a desinfecção onde se utiliza o cloro para eliminação de bactérias como exigido pelos órgãos ambientais. No entanto, a identificação de subprodutos potencialmente tóxicos gerados por este método tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias alternativas de desinfecção. Entre elas, fotocatálise heterogênea, fotocatálise de TiO2 e desinfecção eletroquímica são consideradas alternativas adequadas para substituir o método de cloração. Assim, o presente trabalho analisa a evolução de espécies de cloro ativo em uma solução sintética de NaCl e uma solução sintética do corante Reactive Blue 19 com NaCl como eletrólito suporte, utilizando eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Óxido de Rutênio (Ti/Ru0.3Ti0.7O2 ) como ânodos e Titânio (Ti) como cátodo. O processo de desinfecção eletroquímica analisou a degradação, mineralização da carga orgânica total e da porcentagem de remoção da cor do corante têxtil, a fim de avaliar a aplicabilidade dessa tecnologia eletroquímica. O estudo eletroquímico foi realizado com diferentes densidade de corrente (25, 50 e 75 mA.cm-2) ao decorrer de 120 minutos. Outro parâmetro relevante abordado foi à influência da proporção sp3/sp2 do ânodo de BDD sobre o desempenho da evolução de espécies de cloro ativo foi investigada por técnicas eletrolíticas e polarização, com a intenção de determinar a formação e consumo relacionado às reações químicas ou eletroquímicas. A partir dos resultados obtidos pode-se destacar que o eletrodo de BDD apresentou melhor eficiência durante todo o processo eletroquímico