Trends and challenges upon the application of advanced technologies in the treatment of industrial non-biodegradable wastewater
performance of the POA Control research group at UFMG
DOI:
https://doi.org/10.35699/2316-770X.2013.2705Keywords:
Advanced Oxidation Processes, Textile Wastewater, Oily Wastewater, Steel Production Waste, Wastewater TreatmentAbstract
Currently, there is an increasing global concern with the development of alternative technologies for wastewater treatment ai-ming at the treatment of complex wastewater and water reuse. In this sense, wastewater treatment by advanced oxidation processes (AOP) has emerged as an effective alternative for the degradation of recalcitrant pollutants. POA Control – Group of Research and Application of Advanced Oxidation Processes in Pollution Control – was created at UFMG to consolidate the development of innovative technologies for the treatment of recalcitrant industrial wastewater, with the publication of several theses, dissertations, national and international articles and patents. This paper aims to review some of the technologies developed by the group relating them to what has been developed by international academic community.
Downloads
References
AMARAL, N. et al. Utilização de lama de alto forno como catalisador no tratamento de fluido de usi- nagem por Fenton modificado. In: ENCONTRO DE APLICAÇÕES AMBIENTAIS DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS, 7., 2013, Recife. Anais... Recife: UFPE, 2013.
AMORIM, C. C. Avalição do uso de resíduo da indústria siderúrgica na descolorização de efluentes têxteis através de Processos Oxidativos Avançados. 2007. 93 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós- Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universi- dade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2007.
AMORIM, C. C. Utilização de resíduo do desempoeiramento do alto forno para tratamento de efluentes. 2010. 170 f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Re- cursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2010.
AMORIM, C. C. et al. Controlled Reduction of Steel Waste to Produce Active Iron Phases for Environmental Applications. Chemical Engineering Journal, v. 209, p. 645-651, 2012.
AMORIM, C. C. et al. Performance of Blast Furnace Waste for Azo Dye Degradation Through Photo-Fenton-Like Processes. Chemical Engineering Journal, v. 224, p. 59-66, 2013a.
AMORIM, C. C. et al. Tratamento de efluentes da produção de biodiesel por processos combinados de Fenton e Coagulação-Floculação utilizando superfície resposta. In: ENCONTRO DE APLI- CAÇÕES AMBIENTAIS DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS, 7., 2013, Recife. Anais...
Recife: UFPE, 2013b.
AMORIM, C. C.; LEÃO, M. M. M.; MOREIRA, R. F. P. M. Comparação entre diferentes Processos Oxidativos Avançados para degradação de corante azo. Eng. Sanit. Ambient., Rio de Janeiro, v. 14, n. 4, p. 543-550, out.-dez. 2009.
ANDRADE, L. I. F. Possibilidades de redução da carga poluidora para a indústria de acabamento de malhas do estado de Minas Gerais. 1999. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1999.
ANDRADE, L. N. et al. Investigação da capacidade de adsorção/regeneração de resíduo siderúrgico para tratamento de efluentes oleosos. In: ENCONTRO BRASILEIRO SOBRE ADSORÇÃO, 9.; SIM- PÓSIO IBERO-AMERICANO SOBRE ADSORÇÃO, 1., 2012, Recife. Anais… Recife: EBAIBA, 2012.
ASHRAF, S. S.; RAUF, M. A.; ALHADRAMI, S. Degradation of Methyl Red using Fenton’s reagent and the effect of various salts. Dyes and Pigments, v. 69, n. 1-2, p. 74-78, 2006.
BALI, U. et al. Photodegradation of Reactive Black 5, Direct Red 28 and Direct Yellow 12 using UV, UV/H2O2 and UV/ H2O2/ Fe2+: a comparative study. Journal of Hazardous Materials, v. 114, n. 1-3, p. 159-166, 2004.
BHATNAGAR, A. Removal of bromophenols from water using industrial wastes as low cost adsor- bents. Journal of Hazardous Materials, v. 139, n. 1, p. 93-102, 2007.
BHATNAGAR, A.; JAIN, A. K. A Comparative Adsorption Study with Different Industrial Wastes as Adsorbents for the Removal of Cationic Dyes from Water. Journal of Colloid and Interface Science, v. 281, n. 1, p. 49-55, 2005.
BOTTREL, S. E. C. Avaliação da remoção da etilenotioureia (etu) e 1,2,4-triazol através de Processos Oxidativos Avançados e adsorção. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012.
CAVALCANTI, L. F. N. Degradação de corantes da indústria têxtil: aplicação dos processos de ozo- nização, ozonização catalítica e adsorção/fotocatálise. 110 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2001.
CHIOU, C.-S. et al. Mineralization of Reactive Black 5 in Aqueous Solution by Basic Oxygen Fur- nace Slag in the Presence of Hydrogen Peroxide. Chemosphere, v. 62, n. 5, p. 788-795, 2006.
ÇIÇEK, F. et al. Low Cost Removal of Reactive Dyes Using Wheat Bran. Journal of Hazardous Mate- rials, v. 146, n. 1-2, p. 408-416, 2007.
DANTAS, T. L. P. et al. Treatment of Textile Wastewater by Heterogeneous Fenton Process Using a New Composite Fe2O3/Carbon. Chemical Engineering Journal, v. 118, n. 1-2, p. 77-82, 2006.
DAS, B. et al. An overview of utilization of slag and sludge from steel industries. Resources, Conser- vation and Recycling, v. 50, n. 1, p. 40-57, 2007.
DELGADO, A. L.; PÉREZ, C.; LÓPEZ, F. A. The Influence of Carbon Content of Blast Furnace Sludges and Coke on the Adsorption of Lead Ions from Aqueous Solution. Carbon, v. 34, p. 423-426, 1996.
DEZOTTI, M. Apostila do Curso da Escola Piloto: Técnicas de controle ambiental em efluentes líqui- dos – Processos Oxidativos Avançados. Escola Piloto Virtual, PEQ, COPPE, UFRJ, 2003.
DEZOTTI, M. Processos e técnicas para o controle ambiental de efluentes líquidos. PEQ, COPPE, UFRJ, 2008. 360 p. v. 5. (Série Escola Piloto de Engenharia Química).
FAN, H.-J.; SHU, H.-Y.; TAJIMA, K. Decolorization of Acid Black 24 by the FeGAC/H2O2 Process.
Journal of Hazardous Materials, v. 128, n. 2-3, p. 192-200, 2006.
FONSECA, M. A. D. S. Redução da carga orgânica de efluentes industriais contaminados com óleo, pela ação do reagente de Fenton. 2007. 110 f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Sanea- mento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2007.
GARCIA-MONTANO, J. et al. Degradation of Procion Red H-E7B Reactive Dye by Coupling a
Photo-Fenton System with a Sequencing Batch Reactor. Journal of Hazardous Materials, v. 134, n. 1-3, p. 220-229, 2006.
GOTTSCHALK, C.; LIBRA, J. A.; SAUPE, A. Ozonation of Water and Wastewater. Weinheim; New York; Chichester; Brisbane; Singapore; Toronto: WILEY-VCH, 2000.
GUPTA, V. K. et al. Adsorption of 2,4-D and Carbofuran Pesticides Using Fertilizer and Steel In- dustry Wastes. Journal of Colloid and Interface Science, v. 299, n. 2, p. 556-563, 2006.
GUPTA, V. K.; SUHAS. Application of Low-Cost Adsorbents for Dye Removal – A review. Journal of Environmental Management, v. 90, n. 8, p. 2313-2342, 2009.
JAAFAR, I. et al. An Evaluation of Chlorination for the Removal of Zinc from Steelmaking Dusts.
Minerals Engineering, v. 24, p. 1028-1030, 2011.
JAIN, A. K. et al. Utilization of Industrial Waste Products as Adsorbents for the Removal of Dyes.
Journal of Hazardous Materials, v. 101, n. 1, p. 31-42, 2003.
JAIN, A. K.; SUHAS; BHATNAGAR, A. Methylphenols Removal from Water by Low-Cost Adsor- bents. Journal of Colloid and Interface Science, v. 251, p. 39-45, 2002.
JOVIĆ, M. et al. Degradation of Triketone Herbicides, Mesotrione and Sulcotrione, Using Advanced Oxidation Processes, Journal of Hazardous Materials, v. 260, p. 1092-1099, 2013.
KONSTA-GDOUTOS, M. S.; SHAH, S. P. Hydration and Properties of Novel Blended Cements Based on Cement Kiln Dust and Blast Furnace Slag. Cement and Concrete Research, v. 33, p. 1269-1276, 2003.
KUZNETSOVA, E. V. et al. Heterogeneous Catalysis in the Fenton-type System FeZSM-5/H2O2.
Applied Catalysis B: Environmental, v. 51, n. 3, p. 165-170, 2004.
LEÃO, M. M. D. et al. Controle ambiental na indústria têxtil: acabamento de malhas. Belo Horizonte: Segrac, 2002.
LEDAKOWICZ, S. et al. Kinetics of the Decolorization by Fenton’s Reagent. Ozone-Science & Engi- neering, v. 22, n. 2, p. 195-205, 2000.
LINDSEY, M. E. et al. Enhanced Fenton degradation of hydrophobic organics by simultaneous iron and pollutant complexation with cyclodextrins (2003) Science of the Total Environment, 307 (1-3), pp. 215-229.
LUCAS, M. S.; PERES, J. A. Decolorization of the Azo Dye Reactive Black 5 by Fenton and Photo- Fenton Oxidation. Dyes and Pigments, v. 71, n. 3, p. 236-244, 2006.
MATOSINHOS, C. C. Avaliação de risco ecológico como estratégia para a prevenção da poluição ambiental: estudo de caso para o setor têxtil. 2003. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Gra- duação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003.
MEZOHEGYI, G. et al. Towards Advanced Aqueous Dye Removal Processes: a Short Review on the Versatile Role of Activated Carbon. Journal of Environmental Management, v. 102, p. 148-164, 2012.
MITRE, T. K. Estudo da aplicação dos processos Fenton e Foto-Fenton no tratamento de águas contami- nadas por diesel/biodiesel. 2012. 208 f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Sanea- mento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012.
MOSCOSO, F. et al. Assessment of a Process to Degrade Metal Working Fluids Using Pseudomo- nas Stutzeri CECT 930 and Indigenous Microbial Consortia. Chemosphere, v. 86, p. 420-426, 2012.
MUKONGO, T. et al. Zinc Recovery from the Water-Jacket Furnace Flue Dusts by Leaching and Electrowinning in a SEC-CCS cell. Hydrometallurgy, v. 97, p. 53-60, 2009.
OLIVEIRA, D. M. Utilização do reagente de Fenton no pré-tratamento de efluentes têxteis com vistas à melhoria na sua biodegradabilidade: um estudo de caso. 2005. 86 f. Dissertação (Mestrado) – Progra- ma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2005.
OLIVEIRA, N. P. T. Estudo da tratabilidade de efluentes líquidos da indústria têxtil, através do sistema combinado de lodos ativados por batelada, seguido de oxidação química. 2000. Dissertação (Mestrado)
– Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2000.
OLLER, I; MALATO, S.; SÁNCHEZ-PÉREZ, J. A. Combination of Advanced Oxidation Processes and Biological Treatments for Wastewater Decontamination: a review. Science of the Total Environ- ment, v. 409, p. 4141-4166, 2011.
PÉREZ, M. et al. Fenton and Photo-Fenton Oxidation of Textile Effluents. Water Research, v. 36, p. 2703-2710, 2002.
RIBEIRO, M. C. M. Avaliação da possibilidade de reúso de efluentes têxteis após tratamento complemen- tar por Processos Oxidativos Avançados. 2009. 90 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Gra- duação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2009.
RIOJA, J. C. C. Uso do resíduo siderúrgico na adsorção e peroxidação catalítica de surfactante aniônico. 2009. 87 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Am- biente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2009.
ROBINSON, T. et al. Remediation of Dyes in Textile Effluent: a Critical Review on Current Treatment Technologies with a Proposed Alternative. Bioresource Technology, v. 77, n. 3, p. 247-255, 2001.
SALAZAR, F. N. P. Utilização de resíduo siderúrgico no tratamento de efluente oleoso industrial por Processo Oxidativo Avançado. 2008. 69 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008.
SANTOS, S. V. Utilização de resíduos siderúrgicos como adsorventes de baixo custo no tratamento de efluentes contendo emulsões oleosas. 2013. 85 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2013.
SAVIN, I.-I.; BUTNARU, R. Wastewater Characteristics in Textile Finishing Mills. Environmental Engineering Management Journal, v. 7, p. 859-864, 2008.
SEVIMLL, M. F.; KINACI, C. Decolorization of Textile Wastewater by Ozonation and Fenton’s Pro- cess. Water Science and Technology, v. 45, n. 12, p. 279-286, 2002.
SHEN, L. et al. Preparation of Nanometer-Sized Black Iron Oxide Pigment by Recycling of Blast Furnace Flue Dust. Journal of Hazardous Materials, v. 177, p. 495-500, 2010.
SILVA, Z. G. G. Degradação de corantes da indústria têxtil: aplicação dos processos de adsorção/re- generação e Foto-Fenton. 2000. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Sanea- mento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2000.
SOARES, A. F. S. Caracterização físico-química, exotoxicológica e avaliação de impacto ambiental dos efuentes líquidos provenientes de indústria têxtil/malhas. 2003. 181 f. Dissertação (Mestrado) – Progra- ma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003.
SOARES, A. F. S. Uso de agrotóxicos, contaminação de mananciais e análise da legislação pertinente: um estudo na região de Manhuaçu-MG. 2011. 294 f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Gradu- ação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011.
TOSIK, R.; WIKTOROWSKI, S. Color Removal and Improvement of Biodegradability of Wastewa- ter from Dyes Production Using Ozone and Hydrogen Peroxide. Ozone-Science & Engineering, v. 23, n. 4, p. 295-302, 2001.
WANG, S.; ZHU, Z. H. Characterisation and Environmental Application of an Australian Natural Zeolite for Basic Dye Removal from Aqueous Solution. Journal of Hazardous Materials, v. 136, p. 946-952, 2006.
YEHIA, A.; EL-RAHIEM ABD F.H.; EL-TAWEEL, R. S. Removal of Heavy Metals from Aqueous Solutions by Unburned Carbon Separated from Blast Furnace Flue Dust. Mineral Processing and Extractive Metal- lurgy: Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy, Section C, v. 117, n. 4, p. 205-208, 2008.
YEHIA, A.; FATMA E-R. Recovery and Utilization of Iron and Carbon Values from Blast Furnace Flue Dust. Mineral Processing and Extractive Metallurgy: Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy, Section C, v. 114, p. 207-211(5), 2005.
YONAR, T. et al. Decolorisation of Textil Effluent Using Homogeneous Photochemical Oxidation Processes. Colouration Technology, v. 121, p. 258-264, 2005.
