Direct red 83 textile dye degradation using photoperoxidation and photo-fenton: kinetic studies, toxicity and neural networks modeling
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X41251Palavras-chave:
ANN, Advanced oxidative processes, TreatmentResumo
Textile dyes have been observed in aquatic matrices that receive effluents from different textile industries. These compounds have the peculiarity of being resistant to the physical, chemical and biological treatments commonly used in wastewater treatment plants. Thus, alternative treatments such as advanced oxidative processes (AOP) have been considered in order to promote the degradation of this type of pollutant, being the photoperoxidation and photo-Fenton processes the most used. Therefore, the present work evaluated the efficiency of these AOP in the degradation of direct red 83 dye. It was found a greater efficiency of the photoperoxidation process, especially in the degradation of functional groups observed at 289 nm. This AOP presented a pseudo first order reaction kinetics, with rapid decay in the first minutes. The MLP (5-21-2) neural network model was able to satisfactorily predict the degradation of the dye under study. Finally, it was found that the proposed process showed no adverse effects when studying the toxicity in bacteria.Downloads
Referências
ASAITHAMBI, P.; SARAVANATHAMIZHAN, R.; MATHESWARAN, M. Comparison of treatment and energy efficiency of advanced oxidation processes for the distillery wastewater. Int. J. of Environ. 2015;12(7): 2213-2220.
BRITO, N. N. D.; SILVA, V. B. M. Processos oxidativos avançados e sua aplicação ambiental. Revista Eletrônica de Engenharia Civil. 2012; 1(3): 36-47.
CHAN, K. H.; CHU, W. Modeling the reaction kinetics of Fenton’s process on the removal of atrazine. Chemosphere. 2003; 51(4):305-311.
CHARAMBA, L. V. C., SANTANA, R. M. R., NASCIMENTO, G. E., CHARAMBA, B. V. C., MOURA, M. C., COELHO, L. C. B. B., OLIVEIRA, J. G. C., DUARTE, M. M. M. B., NAPOLEÃO, D. C. Application of the advanced oxidative process on the degradation of the green leaf and purple açaí food dyes with kinetic monitoring and artificial neural network modelling. Water Sci Technol. 2018; 78:1094-1103.
COSTA, F. M.; CAMPOS, J. C.; FONSECA, F. V.; BILA, D. M. Tratamento de lixiviados de aterros de resíduos sólidos utilizando processos Fenton e foto-Fenton Solar. Rev. Ambient. Água. 2014; 10(1):107-116.
LEITE, L. S.; MASELLI, B. S.; UMBUZEIRO, G. A.; NOGUEIRA, R. F. P. Monitoring ecotoxicity of disperse red 1 dye during photo-Fenton Degradation. Chemosphere. 2016; 158(1):511-517.
MARTINS, L. M.; SILVA, C. E.; MOITA NETO, J. M.; LIMA, A. S.; MOREIRA, R. F. P. M. Aplicação de Fenton, foto-Fenton e UV/H2O2 no tratamento de efluente têxtil sintético contendo o corante Preto Biozol UC. Engenharia Ambiental e Sanitária. 2011; 16(3):261-270.
NASCIMENTO, G. E.; NAPOLEÃO, D. C; SILVA, P. K. A.; SANTANA, R. M. R.; BASTOS, A. M. R.; ZAIDAN, L. E. M. C.; MOURA, M. C.; COELHO, L. C. B. B.; DUARTE, M. M. M. B. Photo-Assisted Degradation, Toxicological Assessment, and Modeling Using Artificial Neural Networks of Reactive Gray BF-2R Dye, Water Air Soil Pollut. 2018; 229:379.
NAVARRO, P.; GABALDÓN, J. A.; GÓMEZ-LÓPEZ, V. M. Degradation of an azo dye by a fast and innovative pulsed light/H2O2 advanced oxidation process. Dyes and Pigm. 2017; 136(1):887-892.
PELLICER, J. A., RODRÍGUEZ-LÓPEZ, M. I., FORTEA, M. I., HERNÁNDEZ, J. A. G., LUCAS-ABELLÁN, C., MERCADER-ROS, M. T., SERRANO-MARTÍNEZ, A., NÚNEZ-DELICADO, E., COSMA, P., FINI, P., FRANCO, E., GARCÍA, R., FERRÁNDIZ, M., PÉREZ, E., Franco, E. Removing of Direct Red 83: 1 using α-and HP-α-CDs polymerized with epichlorohydrin: Kinetic and equilibrium studies. Dyes Pigm. 2018; 149:736-746.
RAWAT, D.; MISHRA, V.; SHARMA, R. S. Detoxification of azo dyes in the context of environmental processes. Chemosphere. 2016; 155:591-605.
SALVADOR, T.; MARCOLINO JÚNIOR, L. H.; PERALTA-ZAMORA. Degradação de corantes têxteis e remediação de resíduos de tingimento por processo de Fenton, foto-Fenton e eletro-Fenton. Quim. Nova. 2012; 35(5): 932-938.
SANTANA, R. M. R; CHARAMBA, L. V. C.; NASCIMENTO, G. E.; OLIVEIRA, J. G. C.; SALES, D. C. S.; DUARTE, M. M. M. B.; NAPOLEÃO, D. C. Degradation of Textile Dyes Employing Advanced Oxidative Processes: Kinetic, Equilibrium Modeling, and Toxicity Study of Seeds and Bacteria Water Air Soil Pollut. 2019; 230:136.
SARANRAJ, P. Bacterial biodegradation and decolourization of toxic textile azo dyes. Afr. J. Microbiol. Res. 2013; 7(30): 3885-3890.
SILVA, L. R. C.; SILVA, T. L.; ARAÚJO, F. P.; SILVA FILHO, E. C.; OSAJIMA. J. A. Uso de fotólise direta e H2O2/UV em solução aquosa contendo o corante violeta cristal. Holos Environment. 2017; 17:138-148.
ZAIDAN, L. E. M. C.; PINHEIRO, R. B.; SANTANA, R. M. R.; CHARAMBA, L. V. C.; NAPOLEÃO, D. C.; SILVA, V. L. Evaluation of efficiency of advanced oxidative process in degradation of 2-4 dichlorophenol employing UV-C radiation reactor. REGET. 2017; 21(2):147-157.
ZANONI, M. V. B., YAMANAKA, H. (2016). Corantes: caracterização química, toxicológica, métodos de detecção e tratamento (1st ed.). São Paulo: Cultura Acadêmica.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.
Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas
A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.
A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.
Em particular,
Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.
Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.
Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.