<b>Influence of pH and concentration on the decolorization and degradation of BR red azo dye by ozonization

Jéssica Luiza Bueno Trevizani; André Nagalli; Fernando Hermes Passig; Karina Querne de Carvalho; Gilson Júnior Schiavon; Adriana Neres de Lima Model

doi:10.4025/actascitechnol.v40i1.35436

Jéssica Luiza Bueno Trevizani Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-8563-5915
André Nagalli Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-3985-755X
Fernando Hermes Passig Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-7461-0616
Karina Querne de Carvalho Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0003-4577-7537
Gilson Júnior Schiavon Universidade Tecnológica Federal do Paraná http://orcid.org/0000-0002-5642-078X
Adriana Neres de Lima Model Universidade Estadual do Oeste do Paraná http://orcid.org/0000-0002-6193-4144

DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v40i1.35436

Keywords: dye removal, AOP, ozone, textile effluent.

Abstract

Ozone application has been generally reported based only on the oxidation of textile dyes. In this study, a central composite design and surface response methodology were applied to optimize operational parameters pH and concentration of the dye in the decolorization process. The oxidation of Corafix BR Red Azo dye in aqueous solutions was carried out in a semi-batch bubble column reactor with ozone production at 0.702 g hour^-1. Tests were performed at pH 4, 7 e 10 and initial dye concentration of 50, 100 and 150 mg L^-1. The maximum removal efficiency was 98% for pH 10 and initial dye concentration of 50 mg L^-1 with pseudo-first order constant rate (k₁) of 0.0595 min^-1. Statistical analysis determined the influence of pH and dye concentration in the decolorization process. The pH presented a positive effect on the decolorization while the variation in dye concentration had a negative effect on the same variable, indicating the higher the pH and the lower the initial concentration of dye, the higher the efficiency. Toxicity tests performed before and after ozonization showed acute toxicity for the test organism Daphnia similis with higher percentage of mortality after ozonization.

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Author Biographies

Jéssica Luiza Bueno Trevizani, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheira Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Doutoranda em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

André Nagalli, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheiro Civil (2002), Mestre em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental (2005) e Doutor em Geologia (2010) pela Universidade Federal do Paraná - UFPR. Atualmente atua como Professor nos cursos de graduação em Engenharia Civil e de Pós-graduação em Engenharia Civil na UTFPR, câmpus Curitiba.

Fernando Hermes Passig, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheiro Sanitarista pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Mestre e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Atualmente atua como Professor nos cursos de graduação em Tecnologia de Processos Ambientais e Química e de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental na UTFPR, câmpus Curitiba.

Karina Querne de Carvalho, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Engenheiro Civil pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Atualmente atua como Professor nos cursos de graduação em Engenharia Civil e de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental e em Engenharia Civil na UTFPR, câmpus Curitiba.

Gilson Júnior Schiavon, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Técnico em Eletrônica pela Graham Bell. Físico pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Engenharia Elétrica na Área de Eletrônica de Potência pela Universidade Estadual de Londrina (UEL). Doutor na Área de Modelagem, Controle e Automação de Processos pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Atualmente atua como Professor no curso de graduação em Engenharia Eletrônica e de Pós-Graduação em Inovações Tecnológicas na UTFPR, câmpus Campo Mourão.

Adriana Neres de Lima Model, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Tecnóloga em Gestão Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Campo Mourão. Doutora em Engenharia Agrícola - Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), câmpus Cascavel. Mestre em Engenharia Agrícola - Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), câmpus Cascavel.