| Resumo: | O ozônio por ser altamente oxidante, polui ao nível troposférico, causando danos à saúde humana e ao meio ambiente. Existem diversas aplicações quanto ao uso do ozônio, desde medicinais e veterinários (ozonioterapia), tratamento de águas, efluentes e solo, até a descontaminação de superfícies e ambientes internos. O processo de produção mais usual de ozônio ocorre através da Descarga de Barreira Dielétrica (DBD). Nesse processo o ar ambiente purificado pode ser utilizado como gás de alimentação, porém, pode haver a geração indesejada de contaminantes nitrogenados. Nesse sentido, o estudo objetiva avaliar a geração de contaminantes em ozonizadores de pequeno porte, bem como avaliar a degradação do O3 por diferentes catalisadores. A avaliação da geração de contaminantes foi feita por duas diferentes técnicas analíticas (iodometria e espectrofotometria) em fase gasosa e aquosa (contaminantes). Verificou-se que o método iodométrico de determinação do O3 sofre significativa influência dos contaminantes nitrogenados. Verificou-se também que o aumento da umidade relativa do ar e a temperatura causaram uma diminuição na produção de O3. Na degradação de ozônio foram avaliados diferentes catalisadores: óxido de grafeno (OG), óxido de grafeno reduzido (OGr), zeólita 4ª modificada com Mn (Z4A-Mn), carvão ativado granular (CAG) e macerado (CAM) e catalisador comercial (contendo Mn). Foram testadas concentrações de ozônio de 0,077 ppm a 2,0 ppm e vazão 3 L min-1, por até 60 min. O OGr (1º lote) apresentou a maior taxa de reação sendo 39 x 10-6 mol gcat-1 min-1, para uma concentração de 2,0 ppm de O3. Os fatores que possivelmente contribuíram para a diferença na eficiência de degradação do O3, foram o tempo de exposição ao ambiente, o armazenamento, a composição química e a morfologia de cada catalisador.
Ozone is highly oxidizing and pollutes at tropospheric level, causing damage to human health and the environment. Ozone can be used in a wide range of applications, from medicinal and veterinary applications (ozone therapy), treatment of water, effluents and soil, to decontamination of surfaces and indoor environments. The most common ozone production process is Dielectric Barrier Discharge (DBD). In this process, purified ambient air can be used as a feed gas, but it can generate undesirable nitrogenous contaminants. In this context, this study aims to assess the generation of contaminants in small-scale ozonators, as well as to evaluate the degradation of O3 by different catalysts. Contaminant generation was assessed using two different analytical techniques (iodometry and spectrophotometry) in gas and aqueous phases. The results showed that the iodometric method for determining O3 is significantly influenced by nitrogen contaminants. In addition, it was found that an increase in relative humidity and temperature caused a decrease in O3 production. Different catalysts were evaluated for ozone degradation: graphene oxide (OG), reduced graphene oxide (OGr), zeolite 4A modified with Mn (Z4A-Mn), granular activated carbon (CAG) and macerated activated carbon (CAM) and commercial catalyst (containing Mn). Ozone concentrations ranging from 0.077 ppm to 2.0 ppm and a flow rate of 3 L min-1 were tested for up to 60 min. OGr (1st batch) produced the highest reaction rate at 39 x 10- 6 mol gcat-1 min-1, at a concentration of 2.0 ppm of O3. The factors that probably contributed to the difference in O3 degradation efficiency were the time of exposure to the environment, storage, chemical composition and morphology of each catalyst. |
