Tratamento por fotocatálise heterogênea (TiO2/UV) de ácido fórmico utilizado na produção de membranas poliméricas

Abstract

As membranas poliméricas desempenham importante papel nos processos de separação, se destacando no tratamento de água, pois apresentam importantes características como operação favoravelmente compacta e eficiente. Em contrapartida, a fabricação dessas membranas pela técnica de inversão de fases está longe de ser considerada um processo sustentável, porque sua produção gera um efluente contaminado, como por exemplo o ácido fórmico (AF), que é tóxico mesmo em pequenas quantidades. Contaminantes orgânicos em águas residuais tornaram-se um dos problemas ambientais mais sérios devido à sua toxicidade e persistência, dessa forma, é necessário a utilização de tecnologias avançadas para tratamento do efluente, como os processos oxidativos avançados (POA’s). Logo o presente estudo tem como objetivo avaliar o uso do processo fotocatalítico heterogêneo (TiO2/UV) no tratamento de efluente contaminado com AF que é gerado na produção de membranas poliméricas. As partículas de TiO2 foram caracterizadas por análise granulométrica e textural, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios X (DRX). O efluente foi caracterizado pelo teor de AF e a demanda química de oxigênio (DQO). De acordo com as caracterizações realizadas pelas análises granulométrica e textural, pelo MEV, FTIR e DRX ficou constatado que o semicondutor TiO2 apresentou características físicas, químicas e intrínsecas importantes e necessárias para ser aplicado em processos fotocatalíticos. Nas análises físico-químicas, foram obtidos 1.993,13 mg O2.L-1 para a DQO e 106,45 mmol.L-1 de teor de AF para o efluente inicial. Os ensaios cinéticos foram realizados seguindo o planejamento experimental e os dados cinéticos foram ajustados ao modelo de pseudo-primeira ordem. O tratamento só pela radiação UV também foi realizado, apresentando uma baixa degradação do AF, enquanto que a técnica com TiO2/UV chegou a degradar de 88,26% de AF e 79,44% de DQO, demonstrando ser um processo bastante promissor para degradação do AF presente no efluente gerado na produção de membranas poliméricas.