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Type: Monografia
Title: Degradação da atrazina presente em águas pelo processo oxidativo avançado de eletro-foto-ozonização
Author: Bohnenberger, Lucas
First advisor: Cardoso, Manuela Gomes
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Borba, Fernando Henrique
metadata.dc.contributor.referee1: Pellenz, Leandro
metadata.dc.contributor.referee2: Seibert, Daiana
Resume: No Brasil, o aumento de uso de agrotóxicos se inicia na década de 1960. Desde então, toneladas de ingredientes ativos são vendidos anualmente para o controle de pragas e obtenção de lavouras altamente produtivas, sendo motivo de grande preocupação. Parte dessa preocupação se deve ao fato que parte dos agrotóxicos utilizados é considerado prejudicial à saúde humana e acaba atingindo as fontes de águas para o consumo humano. Este é o caso da atrazina, a qual é o quinto ingrediente ativo mais vendido no Brasil, é considerada pela USEPA como desreguladora endócrina e possui alta persistência em corpos hídricos e nos solos. Com isso, uma série de tratamentos vem sendo estudados para sua degradação. Dentre esses, os processos oxidativos avançados se mostram como uma alternativa atrativa, visto que se fundamentam na utilização do radical hidroxila, um forte agente oxidante, para efetuar a degradação dos poluentes orgânicos. O objetivo deste trabalho foi investigar como a concentração de O3 (mg∙L- 1), a intensidade de corrente elétrica (A) e o pH influenciam na degradação da atrazina presente em águas. O método escolhido foi o Eletro-Foto-Ozonização (EFO). Testes preliminares foram realizados utilizando valores aleatórios dos parâmetros, permitindo a escolha de um ponto central e posterior aplicação de um delineamento experimental do tipo DCCR e uma Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para obter as condições ótimas de operação. Os experimentos foram feitos com efluente sintético de atrazina numa concentração de 10 mg∙L-1, valor próximo às concentrações comumente encontradas em águas residuárias de lavagem de embalagens e fábricas de agrotóxicos. As concentrações avaliadas de O3 foram entre 11,36 a 78,64 mg∙L-1, intensidade de corrente entre 0,32 e 3,68 (A), pH entre 2,5 e 7,5 e tempos de 15, 30 e 45 minutos. A máxima degradação foi identificada em 45 min de tratamento, com uma concentração de O3 de 65 mg∙L-1, intensidade de Corrente de 1A e pH 5. Aplicando a MSR para a degradação em 15 min, foi identificado que a relação linear de O3 e as interações lineares entre O3 e intensidade de corrente foram os parâmetros que mais influenciaram na degradação da ATZ. Como condição ótima foi encontrado 45 mg∙L-1 de O3, 2 A e pH 5, com reprodutibilidade de 78 % e 92,07% de degradação de atrazina. Após o método da EFO, o valor residual de atrazina ficou acima do valor estabelecido nas legislações vigentes e, portanto, sugere-se a aplicação de um tratamento complementar, além de análises de mineralização da atrazina.
Abstract: In Brazil, through public policies, the increase in the use of pesticides began in the 1960s. Since then, tons of active ingredients are sold year after year to control pests and obtain highly productive crops, which is a reason for great concern. Part of this concern is due to the fact that most of the pesticides used are considered an endocrine disruptor and end up reaching natural water sources for human consumption. This is the case of atrazine, which is the sixth most sold active ingredient in Brazil. This substance is considered by USEPA as an endocrine disruptor and has high persistence in water bodies and soils. Due to this, a series of treatments have been studied for its degradation and mineralization. Among these, advanced oxidative processes are shown as an alternative, since these processes usually use the hydroxyl radical, a strong oxidizing agent to effectively degraded organic pollutants. The objective of this work is to investigate how the parameters of O3 concentration (mg∙L-1), electric current intensity (A) and pH influence the degradation of atrazine present in water by Electro-Photo-Ozonation. Preliminary tests were performed using random values of the parameters, allowing the choice of a central point and subsequent application of an experimental design of the DCCR type and a Response Surface Methodology (MSR) to obtain the optimal operating conditions. The experiments were carried out with synthetic atrazine effluent at a concentration of 10 mg∙L-1, the value adopted, as it is commonly found in wastewater from washing packaging and pesticide factories, with O3 concentrations ranging from 11.36 to 78, 64 mg∙L-1, current intensity between 0.32 and 3.68 (A) and pH between 2.5 and 7.5. From the DCCR design, the degradation rate was obtained in 15 min (3.88 to 92.07%), 30 min (27.61 to 98.43%) and in 45 min (51.7 to 99.62%). For the maximum degradation identified in 45 min with an O3 concentration of 65 mg∙L-1, Current Intensity of 1A and pH 5, and a residual concentration of 38 ppb. In the MSR, for the degradation in 15 min, it was identified that the linear interactions of O3 and the linear interactions between O3 and current intensity were the parameters that most influenced the degradation of ATZ. As an optimal condition, 45 O3 mg∙L-1, 2 A and pH 5 were found with a reproducibility of 78% to obtain 92.07% of atrazine degradation. The residual concetration of atrazine is above what is established in federal and international legislation, thus, the application of a post-treatment such as nanofiltration and mineralization analysis of ATZ is suggested.
Keywords: Pesticidas
Tratamento de água
Oxidação
Compostos orgânicos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Cerro Largo
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5870
Issue Date: 2022
Appears in Collections:Engenharia Ambiental

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