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Aplicação de técnicas eletroquímicas na
remoção de boro de efluentes líquidos
Rio de Janeiro, 17 de Novembro de 2016
Thiago da Silva Ribeiro
Orientador: Mauricio Leonardo Torem
Co-orientador: Antonio Gutiérrez Merma
Sumário
1. INTRODUÇÃO
2. JUSTIFICATIVAS E OBJETIVOS DO TRABALHO
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
i. PRINCÍPIOS DA ELETROQUÍMICA
ii. PRINCÍPIOS DA ELETROCOAGULAÇÃO
4. METODOLOGIA
i. PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO CONTENDO BORO
ii. DESENHO DE EQUIPAMENTOS
iii. LINHA EXPERIMENTAL
iv. MÉTODO EXPERIMENTAL
v. METODOLOGIA ANALÍTICA PARA BORO
5. ENSAIOS EXPLORATÓRIOS
6. PRINCIPAIS REFERÊNCIAS
Introdução
 Boratos (bórax - Na2B4O7.10H2O)
 Ambientes aquáticos  erosão de rochas sedimentares
ricas em argila e por fontes antropogênicas
 Ácido fraco de Lewis (pKa = 9,24 à 25ºC)
Figura - Diagrama de distribuição do ácido bórico.
FARHAT, Ali; AHMAD, Farrukh; ARAFAT, Hassan. Analytical techniques for boron
quantification supporting desalination processes: A review. Desalination, v. 310, p. 9-
17, 2013.
Introdução
 Setores Demandantes
 Toxicologia
-Plantas  > 2,0mg.L-1 (metabolismo celular);
-Humanos  > 8,25mg.L-1 (náuseas, vômitos, diarreia, ...).
Introdução
 Padrões de potabilidade para boro
-Organização Mundial da Saúde: 2,4mg.L-1;
-Brasil: A Portaria MS 2.914/2011 não define critérios para
boro.
 Situação atual do parâmetro boro no Brasil
-CONAMA 357/2005: 0,5mg.L-1 (águas doces - classes 1 e 2);
-CONAMA 430/2011: 5,0mg.L-1 (não se aplica para o
lançamento em águas salinas).
Introdução
 A remoção de boro pode ser alcançada por diversos
métodos, incluindo
-Adsorção com óxidos;
-Troca iônica com resinas de bases fortes;
-Extração por solventes após complexação;
-Eletrocoagulação!!!
Justificativa
 Crescente valorização dos recursos hídricos
 Agricultura (limites toleráveis!)
 Grandes desafios (águas de produção de petróleo - 250/80,
dessalinização, ...)
 Não há uma tecnologia consolidada (alta eficiência &
subproduto sólido)
 Eletrocoagulação: versatilidade, segurança, seletividade e
compatibilidade com o meio ambiente
Objetivos
 Objetivo Geral
Avaliar a eficiência da eletrocoagulação na remoção de boro
em uma solução sintética.
 Objetivos Específicos
-Avaliar a influência dos parâmetros do processo de
eletrocoagulação;
-Determinar as curvas cinéticas da remoção de boro;
-Estimar o consumo mínimo de eletrodos para os parâmetros
estudados;
-Determinar e otimizar o consumo de energia do processo;
-Design e construção de um reator de eletrocoagulação de
fluxo contínuo.
Fundamentos Teóricos
Flotação Coagulação
Eletroquímica
Eletroflotação Eletrocoagulação
Parâmetros operacionais (ex.: densidade de corrente)
Dosagem do
coagulante
Densidade
de Bolhas
Remoção
por
Flotação
Remoção
por
Sedimentação
Modelo
de
contato
Cinética
Figura - Diagrama de Venn das áreas de conhecimento da eletrocoagulação.
HOLT, Peter K.; BARTON, Geoffrey W.; MITCHELL, Cynthia A. The future for electrocoagulation as a localised water
treatment technology. Chemosphere, v. 59, n. 3, p. 355-367, 2005.
Fundamentos Teóricos
Princípios da Eletroquímica
A eletroquímica é o estudo das interfaces carregadas
eletricamente e dos fenômenos que ocorrem nestas interfaces
(reações heterogêneas), as quais são consideradas
superfícies de separação entre um condutor eletrônico (metal)
e um condutor iônico (eletrólito).
Fundamentos Teóricos
e-
e-Anode
Cathode
e-
e-
influent
effluent
Red
Ox Red
Ox
M
Mn+
Mn+
M
1. Electrooxidation 2. Electroreduction
3. Electrodissolution 4. Electrodeposition
5. Migration of anions
5. Migration of cations
Figura - Esquema de uma célula eletroquímica.
CORRÊA, Jeferson M. et al. An electrochemical-based fuel-cell model suitable for electrical
engineering automation approach. IEEE, v. 51, n. 5, p. 1103-1112, 2004.
Fundamentos Teóricos
 Lei de Faraday - Eficiência de corrente
 Termodinâmica do equilíbrio eletroquímico -
Equação de Nernst; Diagramas Eh-pH
 Cinética eletroquímica - Polarização por
ativação ou por concentração
 Parâmetros que afetam a Eletrocoagulação -
Densidade de corrente; Relação S/V;
Efeito do pH inicial; Distância entre eletrodos; ...
Fundamentos Teóricos
Princípios da Eletrocoagulação
Figura - Diagrama esquemático do mecanismo de eletrocoagulação.
QEDRA, Belal K.; MOGHEIR, Yunes K. Boron removal from seawater by Hybrid Solar Photovoltaic
Electrocoagulation (SPEC) Process. 2015.
 Anodo
 Catodo
Fundamentos Teóricos
Figura - Diagrama de solubilidade do hidróxido de alumínio.
Metodologia
Preparação da solução contendo boro
 As soluções sintéticas foram preparadas com água
destilada nas concentrações de boro de 10, 50 e 100 mg.L-1
a partir do ácido bórico (H3BO3)
Metodologia
Desenho de equipamentos
1
2
1 - Eletrodos
2 - Célula
Metodologia
 Os eletrodos foram perfurados para aumentar o transporte
de massa no interior dos eletrodos e evitar o
sobreaquecimento da solução, além de facilitar a liberação
dos gases gerados
 150 cm² de área superficial
Metodologia
 Na literatura recomenda-se uma configuração de eletrodos
monopolares em paralelo, logo foi utilizado neste trabalho
esta configuração com 4 eletrodos (dois anodos e dois
catodos)
1
2
1 - Catodos monopolares em paralelo
2 - Anodos monopolares em paralelo
Metodologia
Linha experimental
1
2
3
4
5
1 - pHmetro
2 - Célula
3 - Retirada das alíquotas
4 - Agitador magnético
5 - Fonte de tensão
Metodologia
Método experimental
 As seguintes variáveis serão avaliadas
Densidade de corrente [mA/cm²] 6,25 12,50 18,75
Espaçamento entre eletrodos [mm] 3,00 5,00 10,00 15,00 20,00
pH [inicial] 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
[B] mg/L 10,00 50,00 100,00
Metodologia
 Para determinar o efeito de cada variável no processo de
eletrocoagulação utilizou-se o método experimental de um
fator por vez, que consiste em uma serie de experimentos
em que são fixadas todas as variáveis, exceto a variável a
ser avaliada
pH [inicial] pH [final] t = 60min
[NaCl] = 15mM/L; RPM =
150; d = 10mm; [B] =
50mg/L; J = 6.248mA/cm²
pH inicial
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
Metodologia
J [mA/cm²] t = 5min pH [final] t = 10min pH [final] t = 60min
[NaCl] = 15mM/L; RPM =
150; d = 10mm; [B] = 50mg/L;
pH[inicial] = ótimoJ [mA/cm²]
6,25
12,50
18,75
[B] mg/L t = 5min pH [final] t = 10min pH [final] t = 60min
[NaCl] = 15mM/L; RPM =
150; d = 10mm; pH[inicial]
= ótimo; J = ótimo[B] mg/L
10,00
50,00
100,00
d [mm] t = 60min
Espaçamento
entre eletrodos
[mm]
3
5
10
15
20
Metodologia
Metodologia analítica para Boro
 Plasma Indutivamente Acoplado a Espectrometria de
Emissão Ótica (ICPOES)
Ensaios exploratórios
Os ensaios exploratórios permitiram determinar o tempo de
eletrolise e valores de pH.
8.75
9.00
9.25
9.50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
pH
Tempo [min]
pH inicial = 8.9
Tensão [V] 5,3
Corrente [A] 2,82
H3BO3 [g] 2,86 B [mg/L] 100
RPM 800
NaCl [g] 4,38 NaCl [mM/L] 15
d [mm] 10
Ensaios exploratórios
5.50
5.75
6.00
6.25
6.50
6.75
7.00
7.25
7.50
7.75
8.00
8.25
8.50
8.75
9.00
9.25
9.50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
pH
Tempo [min]
pH inicial = 5.9
Tensão [V] 5,3
Corrente [A] 2,82
H3BO3 [g] 2,86 B [mg/L] 100
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NaCl [g] 4,38 NaCl [mM/L] 15
d [mm] 10
Cronograma
Muito obrigado pela
atenção e presença!!!
Principais Referências
• Adyel, T. M., Rahman, S. H., Zaman, M. M., Sayem, H. M., Khan, M., Abdul Gafur, M., & Islam, S. M. N. (2013). Reuse
Feasibility of Electrocoagulated Metal Hydroxide Sludge of Textile Industry in the Manufacturing of Building Blocks.
Journal of Waste Management, 2013, 1–9. https://doi.org/10.1155/2013/686981
• Barrera-Díaz, C. C., Roa-Morales, G., Balderas Hernández, P., Fernandez-Marchante, C. M., & Rodrigo, M. A. (2014).
Enhanced electrocoagulation: New approaches to improve the electrochemical process (Review). Journal of
Electrochemical Science and Engineering, 4(4), 285–296. https://doi.org/10.5599/jese.2014.0060
• Bektaş, N., Öncel, S., Akbulut, H. Y., & Dimoglo, A. (2004). Removal of boron by electrocoagulation. Environmental
Chemistry Letters, 2(2), 51–54. https://doi.org/10.1007/s10311-004-0075-6
• Boron, P., & Menggunakan, A. (2013). Boron Removal from Aqueous Solution Using Curcumin-impregnated Activated
Carbon, 42(9), 1293–1300.
• Demirci, Y., Pekel, L. C., & Alpbaz, M. (2015). Investigation of different electrode connections in electrocoagulation of
textile wastewater treatment. International Journal of Electrochemical Science, 10(3), 2685–2693.
• Eyvaz, M., Kirlaroglu, M., Aktas, T. S., & Yuksel, E. (2009). The effects of alternating current electrocoagulation on dye
removal from aqueous solutions. Chemical Engineering Journal, 153(1–3), 16–22.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.05.028
• Ezechi, E. H., Hasnain Isa, M., Kutty, S. R. B. M., & Ahmed, Z. (2015). Electrochemical removal of boron from produced
water and recovery. Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(3), 1962–1973.
https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.05.015
• Ezechi, E. H., Isa, M. H., Kutty, S. R. M., & Yaqub, A. (2014). Boron removal from produced water using
electrocoagulation. Process Safety and Environmental Protection, 92(6), 509–514.
https://doi.org/10.1016/j.psep.2014.08.003
• Gunukula, S. (2011). Electrocoagulation/flotation treatment of synthetic surface water, 139.
Principais Referências
• Hu, C., Wang, S., Sun, J., Liu, H., & Qu, J. (2016). An effective method for improving electrocoagulation process:
Optimization of Al13 polymer formation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 489, 234–
240. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2015.10.063
• Isa, M. H., Ezechi, E. H., Ahmed, Z., Magram, S. F., & Kutty, S. R. M. (2014). Boron removal by electrocoagulation and
recovery. Water Research, 51(0), 113–123. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.12.024
• Kabay, N., Bryjak, M., Hilal, N., Yoshizuka, K., & Nishihama, S. (2015). Boron Separation Processes. Boron Separation
Processes. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63454-2.00005-8
• Kartikaningsih, D., Shih, Y.-J., & Hunag, Y.-H. (2016). Boron removal from boric acid wastewater by electrocoagulation
using aluminum as sacrificial anode. Sustainable Environment Research. https://doi.org/10.1016/j.serj.2015.10.004
• Kim, J. H., Park, I. S., & Park, J. Y. (2015). Electricity generation and recovery of iron hydroxides using a single
chamber fuel cell with iron anode and air-cathode for electrocoagulation. Applied Energy, 160, 18–27.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.041
• Kochkodan, V., Darwish, N. Bin, & Hilal, N. (2015). The Chemistry of Boron in Water. Boron Separation Processes.
https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63454-2.00002-2
• Laçin, B., Tastan, B. E., & Dönmez, G. (2015). Detection of boron removal capacities of different microorganisms in
wastewater and effective removal process. Water Science and Technology, 72(10), 1832–1839.
https://doi.org/10.2166/wst.2015.409
• Leader, T. H. E., The, I. N., & Boron, W. (n.d.). Turkey As the Global Leader in Boron Export.
Principais Referências
• Sari, M. A., & Chellam, S. (2015). Mechanisms of boron removal from hydraulic fracturing wastewater by aluminum
electrocoagulation. Journal of Colloid and Interface Science, 458, 103–11. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.07.035
• Sarkar, D., Sheikh, A. A., Batabyal, K., & Mandal, B. (2014). Boron Estimation in Soil, Plant, and Water Samples using
Spectrophotometric Methods. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 45(11), 1538–1550.
https://doi.org/10.1080/00103624.2014.904336
• Sayiner, G., Kandemirli, F., & Dimoglo, A. (2008). Evaluation of boron removal by electrocoagulation using iron and
aluminum electrodes. Desalination, 230(1–3), 205–212. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.10.020
• Swain, G. M. (n.d.). Chapter 2 – Thermodynamics and Potentials Thermodynamics encompass systems at equilibrium !
Potentials.
• Tagliabue, M., Reverberi, A. P., & Bagatin, R. (2014). Boron removal from water: Needs, challenges and perspectives.
Journal of Cleaner Production, 77, 56–64. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.11.040
• Tobergte, D. R., & Curtis, S. (2013). No Title No Title. Journal of Chemical Information and Modeling (Vol. 53).
https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
• Tseng Advisor, C.-Y., & Ho, K.-C. (2011). Chapter 3 Kinetics of Electrode Reactions Electrochemical Camp.
• Vasudevan, S., Sheela, S. M., Lakshmi, J., & Sozhan, G. (2010). Optimization of the process parameters for the
removal of boron from drinking water by electrocoagulation - A clean technology. Journal of Chemical Technology and
Biotechnology, 85(7), 926–933. https://doi.org/10.1002/jctb.2382
• Wang, B., Guo, X., & Bai, P. (2014). Removal technology of boron dissolved in aqueous solutions - A review. Colloids
and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 444, 338–344.
https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.12.049
• Xu, Y., & Jiang, J. Q. (2008). Technologies for boron removal. Industrial and Engineering Chemistry Research, 47(1),
16–24. https://doi.org/10.1021/ie0708982
• Yilmaz, A. E., Boncukcuoǧlu, R., & Kocakerim, M. M. (2007). An empirical model for parameters affecting energy
consumption in boron removal from boron-containing wastewaters by electrocoagulation. Journal of Hazardous
Materials, 144(1–2), 101–107. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.09.085

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Remoção de boro de efluentes por eletrocoagulação

  • 1. Aplicação de técnicas eletroquímicas na remoção de boro de efluentes líquidos Rio de Janeiro, 17 de Novembro de 2016 Thiago da Silva Ribeiro Orientador: Mauricio Leonardo Torem Co-orientador: Antonio Gutiérrez Merma
  • 2. Sumário 1. INTRODUÇÃO 2. JUSTIFICATIVAS E OBJETIVOS DO TRABALHO 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA i. PRINCÍPIOS DA ELETROQUÍMICA ii. PRINCÍPIOS DA ELETROCOAGULAÇÃO 4. METODOLOGIA i. PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO CONTENDO BORO ii. DESENHO DE EQUIPAMENTOS iii. LINHA EXPERIMENTAL iv. MÉTODO EXPERIMENTAL v. METODOLOGIA ANALÍTICA PARA BORO 5. ENSAIOS EXPLORATÓRIOS 6. PRINCIPAIS REFERÊNCIAS
  • 3. Introdução  Boratos (bórax - Na2B4O7.10H2O)  Ambientes aquáticos  erosão de rochas sedimentares ricas em argila e por fontes antropogênicas  Ácido fraco de Lewis (pKa = 9,24 à 25ºC) Figura - Diagrama de distribuição do ácido bórico. FARHAT, Ali; AHMAD, Farrukh; ARAFAT, Hassan. Analytical techniques for boron quantification supporting desalination processes: A review. Desalination, v. 310, p. 9- 17, 2013.
  • 4. Introdução  Setores Demandantes  Toxicologia -Plantas  > 2,0mg.L-1 (metabolismo celular); -Humanos  > 8,25mg.L-1 (náuseas, vômitos, diarreia, ...).
  • 5. Introdução  Padrões de potabilidade para boro -Organização Mundial da Saúde: 2,4mg.L-1; -Brasil: A Portaria MS 2.914/2011 não define critérios para boro.  Situação atual do parâmetro boro no Brasil -CONAMA 357/2005: 0,5mg.L-1 (águas doces - classes 1 e 2); -CONAMA 430/2011: 5,0mg.L-1 (não se aplica para o lançamento em águas salinas).
  • 6. Introdução  A remoção de boro pode ser alcançada por diversos métodos, incluindo -Adsorção com óxidos; -Troca iônica com resinas de bases fortes; -Extração por solventes após complexação; -Eletrocoagulação!!!
  • 7. Justificativa  Crescente valorização dos recursos hídricos  Agricultura (limites toleráveis!)  Grandes desafios (águas de produção de petróleo - 250/80, dessalinização, ...)  Não há uma tecnologia consolidada (alta eficiência & subproduto sólido)  Eletrocoagulação: versatilidade, segurança, seletividade e compatibilidade com o meio ambiente
  • 8. Objetivos  Objetivo Geral Avaliar a eficiência da eletrocoagulação na remoção de boro em uma solução sintética.  Objetivos Específicos -Avaliar a influência dos parâmetros do processo de eletrocoagulação; -Determinar as curvas cinéticas da remoção de boro; -Estimar o consumo mínimo de eletrodos para os parâmetros estudados; -Determinar e otimizar o consumo de energia do processo; -Design e construção de um reator de eletrocoagulação de fluxo contínuo.
  • 9. Fundamentos Teóricos Flotação Coagulação Eletroquímica Eletroflotação Eletrocoagulação Parâmetros operacionais (ex.: densidade de corrente) Dosagem do coagulante Densidade de Bolhas Remoção por Flotação Remoção por Sedimentação Modelo de contato Cinética Figura - Diagrama de Venn das áreas de conhecimento da eletrocoagulação. HOLT, Peter K.; BARTON, Geoffrey W.; MITCHELL, Cynthia A. The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology. Chemosphere, v. 59, n. 3, p. 355-367, 2005.
  • 10. Fundamentos Teóricos Princípios da Eletroquímica A eletroquímica é o estudo das interfaces carregadas eletricamente e dos fenômenos que ocorrem nestas interfaces (reações heterogêneas), as quais são consideradas superfícies de separação entre um condutor eletrônico (metal) e um condutor iônico (eletrólito).
  • 11. Fundamentos Teóricos e- e-Anode Cathode e- e- influent effluent Red Ox Red Ox M Mn+ Mn+ M 1. Electrooxidation 2. Electroreduction 3. Electrodissolution 4. Electrodeposition 5. Migration of anions 5. Migration of cations Figura - Esquema de uma célula eletroquímica. CORRÊA, Jeferson M. et al. An electrochemical-based fuel-cell model suitable for electrical engineering automation approach. IEEE, v. 51, n. 5, p. 1103-1112, 2004.
  • 12. Fundamentos Teóricos  Lei de Faraday - Eficiência de corrente  Termodinâmica do equilíbrio eletroquímico - Equação de Nernst; Diagramas Eh-pH  Cinética eletroquímica - Polarização por ativação ou por concentração  Parâmetros que afetam a Eletrocoagulação - Densidade de corrente; Relação S/V; Efeito do pH inicial; Distância entre eletrodos; ...
  • 13. Fundamentos Teóricos Princípios da Eletrocoagulação Figura - Diagrama esquemático do mecanismo de eletrocoagulação. QEDRA, Belal K.; MOGHEIR, Yunes K. Boron removal from seawater by Hybrid Solar Photovoltaic Electrocoagulation (SPEC) Process. 2015.  Anodo  Catodo
  • 14. Fundamentos Teóricos Figura - Diagrama de solubilidade do hidróxido de alumínio.
  • 15. Metodologia Preparação da solução contendo boro  As soluções sintéticas foram preparadas com água destilada nas concentrações de boro de 10, 50 e 100 mg.L-1 a partir do ácido bórico (H3BO3)
  • 16. Metodologia Desenho de equipamentos 1 2 1 - Eletrodos 2 - Célula
  • 17. Metodologia  Os eletrodos foram perfurados para aumentar o transporte de massa no interior dos eletrodos e evitar o sobreaquecimento da solução, além de facilitar a liberação dos gases gerados  150 cm² de área superficial
  • 18. Metodologia  Na literatura recomenda-se uma configuração de eletrodos monopolares em paralelo, logo foi utilizado neste trabalho esta configuração com 4 eletrodos (dois anodos e dois catodos) 1 2 1 - Catodos monopolares em paralelo 2 - Anodos monopolares em paralelo
  • 19. Metodologia Linha experimental 1 2 3 4 5 1 - pHmetro 2 - Célula 3 - Retirada das alíquotas 4 - Agitador magnético 5 - Fonte de tensão
  • 20. Metodologia Método experimental  As seguintes variáveis serão avaliadas Densidade de corrente [mA/cm²] 6,25 12,50 18,75 Espaçamento entre eletrodos [mm] 3,00 5,00 10,00 15,00 20,00 pH [inicial] 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 [B] mg/L 10,00 50,00 100,00
  • 21. Metodologia  Para determinar o efeito de cada variável no processo de eletrocoagulação utilizou-se o método experimental de um fator por vez, que consiste em uma serie de experimentos em que são fixadas todas as variáveis, exceto a variável a ser avaliada pH [inicial] pH [final] t = 60min [NaCl] = 15mM/L; RPM = 150; d = 10mm; [B] = 50mg/L; J = 6.248mA/cm² pH inicial 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
  • 22. Metodologia J [mA/cm²] t = 5min pH [final] t = 10min pH [final] t = 60min [NaCl] = 15mM/L; RPM = 150; d = 10mm; [B] = 50mg/L; pH[inicial] = ótimoJ [mA/cm²] 6,25 12,50 18,75 [B] mg/L t = 5min pH [final] t = 10min pH [final] t = 60min [NaCl] = 15mM/L; RPM = 150; d = 10mm; pH[inicial] = ótimo; J = ótimo[B] mg/L 10,00 50,00 100,00 d [mm] t = 60min Espaçamento entre eletrodos [mm] 3 5 10 15 20
  • 23. Metodologia Metodologia analítica para Boro  Plasma Indutivamente Acoplado a Espectrometria de Emissão Ótica (ICPOES)
  • 24. Ensaios exploratórios Os ensaios exploratórios permitiram determinar o tempo de eletrolise e valores de pH. 8.75 9.00 9.25 9.50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 pH Tempo [min] pH inicial = 8.9 Tensão [V] 5,3 Corrente [A] 2,82 H3BO3 [g] 2,86 B [mg/L] 100 RPM 800 NaCl [g] 4,38 NaCl [mM/L] 15 d [mm] 10
  • 25. Ensaios exploratórios 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 7.25 7.50 7.75 8.00 8.25 8.50 8.75 9.00 9.25 9.50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 pH Tempo [min] pH inicial = 5.9 Tensão [V] 5,3 Corrente [A] 2,82 H3BO3 [g] 2,86 B [mg/L] 100 RPM 800 NaCl [g] 4,38 NaCl [mM/L] 15 d [mm] 10
  • 28. Principais Referências • Adyel, T. M., Rahman, S. H., Zaman, M. M., Sayem, H. M., Khan, M., Abdul Gafur, M., & Islam, S. M. N. (2013). Reuse Feasibility of Electrocoagulated Metal Hydroxide Sludge of Textile Industry in the Manufacturing of Building Blocks. Journal of Waste Management, 2013, 1–9. https://doi.org/10.1155/2013/686981 • Barrera-Díaz, C. C., Roa-Morales, G., Balderas Hernández, P., Fernandez-Marchante, C. M., & Rodrigo, M. A. (2014). Enhanced electrocoagulation: New approaches to improve the electrochemical process (Review). Journal of Electrochemical Science and Engineering, 4(4), 285–296. https://doi.org/10.5599/jese.2014.0060 • Bektaş, N., Öncel, S., Akbulut, H. Y., & Dimoglo, A. (2004). Removal of boron by electrocoagulation. Environmental Chemistry Letters, 2(2), 51–54. https://doi.org/10.1007/s10311-004-0075-6 • Boron, P., & Menggunakan, A. (2013). Boron Removal from Aqueous Solution Using Curcumin-impregnated Activated Carbon, 42(9), 1293–1300. • Demirci, Y., Pekel, L. C., & Alpbaz, M. (2015). Investigation of different electrode connections in electrocoagulation of textile wastewater treatment. International Journal of Electrochemical Science, 10(3), 2685–2693. • Eyvaz, M., Kirlaroglu, M., Aktas, T. S., & Yuksel, E. (2009). The effects of alternating current electrocoagulation on dye removal from aqueous solutions. Chemical Engineering Journal, 153(1–3), 16–22. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.05.028 • Ezechi, E. H., Hasnain Isa, M., Kutty, S. R. B. M., & Ahmed, Z. (2015). Electrochemical removal of boron from produced water and recovery. Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(3), 1962–1973. https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.05.015 • Ezechi, E. H., Isa, M. H., Kutty, S. R. M., & Yaqub, A. (2014). Boron removal from produced water using electrocoagulation. Process Safety and Environmental Protection, 92(6), 509–514. https://doi.org/10.1016/j.psep.2014.08.003 • Gunukula, S. (2011). Electrocoagulation/flotation treatment of synthetic surface water, 139.
  • 29. Principais Referências • Hu, C., Wang, S., Sun, J., Liu, H., & Qu, J. (2016). An effective method for improving electrocoagulation process: Optimization of Al13 polymer formation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 489, 234– 240. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2015.10.063 • Isa, M. H., Ezechi, E. H., Ahmed, Z., Magram, S. F., & Kutty, S. R. M. (2014). Boron removal by electrocoagulation and recovery. Water Research, 51(0), 113–123. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.12.024 • Kabay, N., Bryjak, M., Hilal, N., Yoshizuka, K., & Nishihama, S. (2015). Boron Separation Processes. Boron Separation Processes. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63454-2.00005-8 • Kartikaningsih, D., Shih, Y.-J., & Hunag, Y.-H. (2016). Boron removal from boric acid wastewater by electrocoagulation using aluminum as sacrificial anode. Sustainable Environment Research. https://doi.org/10.1016/j.serj.2015.10.004 • Kim, J. H., Park, I. S., & Park, J. Y. (2015). Electricity generation and recovery of iron hydroxides using a single chamber fuel cell with iron anode and air-cathode for electrocoagulation. Applied Energy, 160, 18–27. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.041 • Kochkodan, V., Darwish, N. Bin, & Hilal, N. (2015). The Chemistry of Boron in Water. Boron Separation Processes. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63454-2.00002-2 • Laçin, B., Tastan, B. E., & Dönmez, G. (2015). Detection of boron removal capacities of different microorganisms in wastewater and effective removal process. Water Science and Technology, 72(10), 1832–1839. https://doi.org/10.2166/wst.2015.409 • Leader, T. H. E., The, I. N., & Boron, W. (n.d.). Turkey As the Global Leader in Boron Export.
  • 30. Principais Referências • Sari, M. A., & Chellam, S. (2015). Mechanisms of boron removal from hydraulic fracturing wastewater by aluminum electrocoagulation. Journal of Colloid and Interface Science, 458, 103–11. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.07.035 • Sarkar, D., Sheikh, A. A., Batabyal, K., & Mandal, B. (2014). Boron Estimation in Soil, Plant, and Water Samples using Spectrophotometric Methods. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 45(11), 1538–1550. https://doi.org/10.1080/00103624.2014.904336 • Sayiner, G., Kandemirli, F., & Dimoglo, A. (2008). Evaluation of boron removal by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes. Desalination, 230(1–3), 205–212. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.10.020 • Swain, G. M. (n.d.). Chapter 2 – Thermodynamics and Potentials Thermodynamics encompass systems at equilibrium ! Potentials. • Tagliabue, M., Reverberi, A. P., & Bagatin, R. (2014). Boron removal from water: Needs, challenges and perspectives. Journal of Cleaner Production, 77, 56–64. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.11.040 • Tobergte, D. R., & Curtis, S. (2013). No Title No Title. Journal of Chemical Information and Modeling (Vol. 53). https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004 • Tseng Advisor, C.-Y., & Ho, K.-C. (2011). Chapter 3 Kinetics of Electrode Reactions Electrochemical Camp. • Vasudevan, S., Sheela, S. M., Lakshmi, J., & Sozhan, G. (2010). Optimization of the process parameters for the removal of boron from drinking water by electrocoagulation - A clean technology. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85(7), 926–933. https://doi.org/10.1002/jctb.2382 • Wang, B., Guo, X., & Bai, P. (2014). Removal technology of boron dissolved in aqueous solutions - A review. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 444, 338–344. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.12.049 • Xu, Y., & Jiang, J. Q. (2008). Technologies for boron removal. Industrial and Engineering Chemistry Research, 47(1), 16–24. https://doi.org/10.1021/ie0708982 • Yilmaz, A. E., Boncukcuoǧlu, R., & Kocakerim, M. M. (2007). An empirical model for parameters affecting energy consumption in boron removal from boron-containing wastewaters by electrocoagulation. Journal of Hazardous Materials, 144(1–2), 101–107. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.09.085