Association of advanced oxidative and adsorptive processes for dye treatment in the sanitizer industry: kinetic, equilibrium and toxicity evaluation

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2236117066989

Keywords:

Combined process, Eggshell, LED lamp, UV-C radiation, Seed toxicity

Abstract

The presence of dyes in wastewater can cause several damages to the environment. Aiming at its removal, advanced oxidative processes (AOP) and adsorption (ADS) have been used. In this work, the removal of acid blue dye 80 (AA80) by AOP (photoperoxidation (PP) and photo-Fenton (PF)) and by ADS was evaluated, individually and combined. The use of the PP/UV-C system led to degradations of 72.7 and 83.8% for the λ of 334 and 622 nm, respectively. The PP/LED system did not degrade. For the PF process, > 90% degradation was obtained for both radiations. The [Fe] (1 mg.L-1) and [H2O2] (90 mg.L-1)were optimized for the PF/LED system. As for the PF/UV-C system, the optimal [H2O2] was 60 mg.L-1. The experimental data fit well with the Chan and Chu (2003) kinetic model with R2>0.94. The kinetic data showed a better fit to the pseudo-second order model (R2>0.90), while equilibrium was reached in 30 min with removal of 62.45 (λ=334 nm) and 83.22% (λ=622 nm), being well represented by the Langmuir and Sips models. Finally, the combined study promoted a 7% increase in AA80 removal, achieving an improvement in the final toxicity of the treated matrix when compared to isolated AOP systems. 

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Author Biographies

Daniella Carla Napoleão, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2015).  professora Adjunta C II da Universidade Federal de Pernambuco

Tássia Santos Gonçalves, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Cursando a Graduação em Licenciatura em Química na Universidade Federal de Pernambuco, concluindo curso técnico em química industrial no Instituto Federal de Pernambuco.

Naiana Santos da Cruz Santana Neves, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Engenheira Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2016). Mestre em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2019). Doutoranda pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco.

Vanessa de Oliveira Marques Cavalcanti, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Graduação em Engenharia Química pela Universidade Católica de Pernambuco (2015). Possui Especialização em MBA em Gestão da Qualidade e da Produtividade (2018). Atualmente é mestranda em engenharia química pela Universidade Federal de Pernambuco.

Marina Gomes Silva, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Doutorado em andamento em Engenharia Química na Universidade Federal de Pernambuco, UFPE, Brasil.

Ingrid Larissa da Silva Santana, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco(2019), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco(2022)  . Atualmente é Tutor do Centro Universitário Brasileiro e Doutorado em andamento em Engenharia Química  na Universidade Federal de Pernambuco, UFPE, Brasil.

Rayany Magali da Rocha Santana, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Engenheira Química pelo Centro Universitário Maurício de Nassau (2017). Mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2020). Atualmente é aluna de doutorado do Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco, desenvolvendo pesquisas sobre tratamento de corantes, empregando processos oxidativos avançados. Tem experiência na área química, com ênfase em cromatografia líquida, validação de metodologia, análise físico-química de efluentes, tratamento de efluentes e produção de biopolímeros.

Alex Leandro Andrade de Lucena, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2015), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2018) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2022), atuando na área de engenharia ambiental com tratamento de poluentes orgânicos persistentes.

Graziele Elisandra do Nascimento, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE

Doutorado em Engenharia Química pelo Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco (2016). Atualmente é pesquisadora e aluna de pós-doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco, com bolsa de fixação de pesquisador pela Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia de Pernambuco. 

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Published

2023-01-17

How to Cite

Napoleão, D. C., Gonçalves, T. S., Neves, N. S. da C. S., Cavalcanti, V. de O. M., Silva, M. G., Santana, I. L. da S., Santana, R. M. da R., Lucena, A. L. A. de, & Nascimento, G. E. do. (2023). Association of advanced oxidative and adsorptive processes for dye treatment in the sanitizer industry: kinetic, equilibrium and toxicity evaluation. Revista Eletrônica Em Gestão, Educação E Tecnologia Ambiental, 26, e10. https://doi.org/10.5902/2236117066989

Issue

Vol. 26 (2022): REGET - Continuous Publication

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ENVIRONMENTAL THECNOLOGY

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Copyright (c) 2023 Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental

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This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

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