Synergistic bromothymol blue dye degradation with hydrodynamic cavitation and hydrogen peroxide (HC-H2O2)

  • Polyane Ribeiro Machado Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Avenida. Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
  • Thiago Vinícius Ribeiro Soeira Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Avenida. Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
  • Fausto de Souza Pagan Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Avenida Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
  • Geoffroy Roger Pointer Malpass Departamento de Engenharia Química. Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Avenida Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
  • Julio Cesar de Souza Inácio Gonçalves Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas. Departamento de Engenharia Ambiental. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM). Avenida Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
  • Deusmaque Carneiro Ferreira Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental. Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas. Departamento de Engenharia Ambiental. Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM). Avenida Dr. Randolfo Borges Júnior, n° 1400, CEP: 38064-200, Uberaba, MG, Brazil.
DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2518
Keywords: advanced oxidation process, rotatable central composite design, Venturi

Abstract

This study assessed the degradation of bromothymol blue in a Venturi device based on a hybrid process that combines hydrodynamic cavitation (HC) and hydrogen peroxide (H2O2). A Rotatable Central Composite Design (RCCD) was used to optimize the following variables: pressure, reaction time and molar ratio of hydrogen peroxide. Degradation efficiencies were evaluated based on Chemical Oxygen Demand (COD) and color removals before and after Venturi treatment. Maximum COD (93.42%) and color (93.28%) removals were observed at 4.0 bar inlet pressure, at a treatment time of 25 minutes and at H2O2/effluent (dye) molar ratio of 30:1. The hydrodynamic cavitation/hydrogen peroxide system has great potential to remove normally recalcitrant organic pollutants.


Published
02/06/2020
Issue
Vol. 15 No. 3 (2020)
Section
Papers

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