Effects of ferric ions on the catalytic ozonation process on sanitary landfill leachates

Efeitos dos íons férricos no processo de ozonização catalítica do chorume de aterros sanitários

Abstracts

Leachates exhibiting an unstable ratio of biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) of approximately 0.45 are typical of new landfills in the City of Cachoeira Paulista, Brazil. Although the organic matter portion is bio-treatable, the presence of refractory leached organic material requires unconventional effluent-treatment processes. Leachate treatment with ozone oxidation, in the presence of ferric ions, acts as catalyst in the formation of hydroxyl radicals. Ozone was obtained by corona-discharge from high-purity O2 gas. The treatment was performed in natura in a jacketed borosilicate glass reactor containing 900 ml of leachate. The analyzed response variable was expressed as the concentration of dissolved organic carbon (DOC). In order to determine the optimal proportions to produce the greatest degradation rate for organic materials, variations in experimental O2 flow-fed to the generator, the Fe(iii) concentration, and the output of the ozonator were conducted over two experimental runs. Experimental models showed a DOC degradation on the order of 81.25%.

Wastewater treatment; leachate; advanced oxidation processes; catalytic ozonation; design of experiments

O Chorume da cidade de Cachoeira Paulista apresenta uma relação DBO/DQO de aproximadamente 0,45. Apesar de apresentar fração de matéria orgânica biotratável, existe também a presença de material orgânico refratário no lixiviado, sendo necessário a utilização de processo de tratamento não convencional de efluentes. Utilizou-se neste tratamento o oxidante ozônio, na presença do íon férrico, o qual atua como catalisador na formação de radicais hidroxilas. O ozônio foi gerado por um sistema de discarga elétrica (efeito corona) com passagem de oxigênio de alta pureza. Foram tratados 900 ml de chorume in natura em um reator de borossilicato encamisado. A variável resposta analisada foi a concentração do Carbono Orgânico Dissolvido (DOC). Foram utilizados dois planejamentos exploratórios variando a vazão de O2 alimentada ao gerador, concentração de ferro (III) e potência do ozonizador, a fim de encontrar o ponto ótimo proporcional a maior taxa de degradação da matéria orgânica. Nestes planejamentos exploratórios foi possível se atingir uma porcentagem de degradação de DOC da ordem de 81,25 %.

Tratamento de efluente; chorume; processos oxidativos avançados; ozonização catalítica; planejamento de experimentos

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Publication Dates

• Publication in this collection
  08 Oct 2013
• Date of issue
  Apr 2013