MODELO CINÉTICO VERSÁTIL DE OXIDAÇÃO BASEADO EM DADOS DE DQO E COT: APLICAÇÃO À DEGRADAÇÃO DE FENOL PELO PROCESSO FENTON

Abstract

As dificuldades dos processos convencionais de tratamento de águas residuárias em degradar compostos com características recalcitrantes têm impulsionado pesquisas de processos oxidativos avançados (POAs). Os POAs são baseados na formação in situ de radicais hidroxila ( ), que possui alto poder oxidante, promovendo a degradação dos poluentes. Para um dimensionamento racional destas operações, torna-se importante o conhecimento das velocidades de transformação dos compostos envolvidos. Neste trabalho foi proposto e ajustado um novo modelo cinético para os POAs capaz de utilizar dados de demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). Foi proposta uma interpretação dos significados reacionais destes parâmetros, permitindo o estabelecimento de relações com as seguintes espécies genéricas: matéria orgânica (MO), carbono orgânico (CO) e carbono recalcitrante (REC). A validação do modelo foi realizada com base em dados experimentais de degradação de fenol pelo processo Fenton obtidos na literatura. O ajuste dos dados experimentais ao modelo foi realizado por meio de um algoritmo para minimização da função objetivo dos mínimos quadrados, utilizando a solução de um sistema de equações diferenciais ordinárias. Foram comparados os valores preditos pelo modelo com os dados experimentais do comportamento de Fe²⁺, Fe³⁺, H₂O₂, DQO e COT ao longo do tempo. Os coeficientes de determinação mostraram um satisfatório ajuste e forneceram os valores de três constantes cinéticas das reações de oxidação propostas.