Tratamento de água residual proveniente da produção de biodiesel com recurso ao oxidante químico ião persulfato

• Autores: Teresa Borralho, Ana Pardal, Solange Coelho Vereza
• Localización: Millenium, ISSN-e 1647-662X, Serie 2, Nº. 8, 2019, págs. 21-27
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Wastewater treatment of biodiesel production using persulphate ion as an oxidant.
  • Tratamiento de aguas residuales de la producción de biodiesel utilizando ion persulfato como oxidante
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• Resumen
  • español

    Introducción: La producción de biodiesel produce un efluente altamente contaminante, presentando altos valores de Demanda Química de Oxígeno (DQO), aceites y grasas, entre otros contaminantes. El persulfato de sodio es un poderoso oxidante (Eº = 2.1V). Además de la oxidación directa que es favorecida en medios alcalinos, puede ser inducida por procesos foto líticos, fotoscatalíticos y/o catalíticas formando radicales sulfato (Eº = 2.6 V), proporcionando mecanismos de reacción con radicales libres como los radicales hidroxilo.

    Objetivos: En este trabajo se probó el efecto del compuesto monopersulfato de potasio (2KHSO5KHSO4K2SO4), (Oxone) en la remoción de la CQO en agua residual de la etapa de purificación del biodiesel.

    Resultados: En los ensayos catalíticos se probaron combinaciones que oscilan entre 5.00x10-3 M y 7.50x10-2 M para el oxidante y 0.10 μM y 1.00 μM para el catalizador.La descomposición completa del oxidante ha sido siempre comprobada entre 15 min. y 2 h. Los ensayos, oxidación directa a pH alcalino y oxidación catalítica con iones cobalto, Co (II), mostraron que los primeros, para concentraciones de Oxone de 1.00x10-2 M y 4.00x10-3 M, no fueron efectivos, pues no hubo descomposición de este, para tiempos de reacción de tres horas, no habiendo ocurrido, por lo tanto, remociones de la CQO. En los ensayos catalíticos se probaron combinaciones que oscilan entre 5.00x10-3 M y 7.50x10-2 M para el oxidante y 0.10 μM y 1.00 μM para el catalizador. La descomposición completa del oxidante ha sido siempre comprobada entre 15 min. y 2 h. Las pruebas con menor concentración de cobalto mostraron tasas de remoción de DQO en torno al 20% mientras que las mayores alcanzaron el 60%.

    Conclusiones: La prueba más favorable logró una importante eliminación de DQO, pero no lo suficiente para que el efluente se descarga en el medio acuático, de acuerdo con la ley portuguesa.

  • English

    Introduction: The production of biodiesel produces a highly polluting effluent, because presents high values of Chemical Oxygen Demand (COD), oils and fats, among other contaminants. Sodium persulphate is a powerful oxidant (Eº = 2.1V). In addition to the direct oxidation that is favored in alkaline media, it can be induced by photolytic processes, catalytic and / or catalytic photos forming sulphate radicals (Eº = 2.6 V) thus providing reaction mechanisms with free radicals like hydroxyl radicals.

    Methods: In this work the effect of the potassium monopersulphate compound (2KHSO5.KHSO4K2SO4), (Oxone) on the removal of COD in residual water from the biodiesel purification step was tested.

    Results: The tests, direct oxidation at alkaline pH and catalytic oxidation with cobalt ions, Co(II), showed that the former, for Oxone concentrations of 1.00x10-2 M and 4.00x10-3 M, were not effective because no decomposition occurred, for reaction times over three hours, thus not occurring removal of COD. In the catalytic assays combinations were tested, varying between 5.00x10-3 M and 7.50x10-2 M for the oxidant and 0.10 μM and 1.00 μM for the catalyst. The complete decomposition of the oxidant was always verified between 15 min. and 2 h. The tests with the lowest concentration of cobalt showed COD removal rates around 20% and the highest one reached 60%.

    Conclusions: The most favorable assay achieves significant COD removals, but not enough for the effluent to be discharged in the hydric medium according the portuguese legislation.

  • português

    Introdução: A produção de biodiesel produz um efluente altamente poluente, apresentando altos valores de Carência Química de Oxigênio (CQO), óleos e gorduras, entre outros contaminantes.

    O persulfato de sódio é um poderoso oxidante (Eº = 2.1V). Além da oxidação direta que é favorecida em meios alcalinos, ela pode ser induzida por processos fotolíticos, fotos catalíticos e / ou catalíticos formando radicais sulfato (Eº = 2.6 V), proporcionando mecanismos de reação com radicais livres como radicais hidróxilo.

    Objetivos: Neste trabalho foi testado o efeito do composto monopersulfato de potássio (2KHSO5KHSO4K2SO4), (Oxone) na remoção da CQO em água residual da etapa de purificação do biodiesel.

    Resultados: Os ensaios, oxidação direta a pH alcalino e oxidação catalítica com iões cobalto, Co (II), mostraram que os primeiros, para concentrações de Oxone de 1.00x10-2 M e 4.00x10-3 M, não foram efetivos, pois não houve decomposição do mesmo, para tempos de reação de três horas, não tendo ocorrido, portanto, remoções da CQO. Nos ensaios catalíticos foram testadas combinações variando entre 5.00x10-3 M e 7.50x10-2 M para o oxidante e 0.10 μM e 1.00 μM para o catalisador.

    A decomposição completa do oxidante foi sempre verificada entre 15 min. e 2 h.

    Os testes com menor concentração de cobalto mostraram taxas de remoção de CQO em torno de 20% enquanto as maiores atingiram os 60%.

    Conclusões: O ensaio mais favorável consegue remoções significativas da CQO, mas não o suficiente para que o efluente seja descarregado em meio hídrico, de acordo com a legislação portuguesa.