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Abstract(s)
The Olive Pomace Oil Extraction Industry (OPOEI) has grown by 4% annually since 2019, highlighting its economic importance in the European Union (EU). This growth has led to the generation of significant amounts of wastewater, approximately 1 cubic meter per ton of processed olive pomace, totaling about 5.4 million cubic meters annually worldwide. The wastewater from this industry contains pollutants that pose environmental and public health risks. It is characterized by high levels of suspended solids, strong odors, high turbidity, low biodegradability, and the presence of Chemical Oxygen Demand (COD), phenolic compounds, dark color.
Olive mill wastewater is complex, necessitating innovative treatment techniques beyond conventional methods. Advanced Oxidation Processes (AOP), particularly the Fenton and Photo-Fenton processes, use hydrogen peroxide (H2O2) and ferrous ions (Fe2+) at acidic pH to generate hydroxyl radicals that degrade tough organic compounds, with the Photo-Fenton process additionally using UV light. This study aimed to identify the optimal pH and concentrations of Fe2+ and H2O2 for effective organic matter removal.
In the Fenton process, the impact of iron ion (0.5 to 14 g/L) and H2O2 dosage (1.5 to 20 g/L) was assessed at pH values of 2.5, 3.0, and 3.5. Optimal conditions were identified as 20 g/L H2O2 and 7 g/L Fe2+ at pH 3.5, achieving 45% COD and 82% TPC removal. For the Photo- Fenton process, the best conditions were 15 g/L H2O2 and 7 g/L Fe2+ at pH 3.5, resulting in 75% COD and 86% TPC removal.
Reaction time is critical for the efficiency of these processes. The Photo-Fenton process achieved approximately 80% COD removal and 97% TPC removal in 60 minutes, while the Fenton process achieved 55% COD removal and 93% TPC removal in 40 minutes. The economic viability of these processes involves evaluating chemical costs, energy requirements, and overall efficiency for treating one cubic meter of olive pomace oil wastewater.
A IndĆŗstria de ExtraĆ§Ć£o de Ćleo de BagaƧo de Azeitona (OPOEI) tem crescido 4% ao ano desde 2019, destacando sua importĆ¢ncia econĆ“mica na UniĆ£o Europeia (UE). Esse crescimento levou Ć geraĆ§Ć£o de quantidades significativas de Ć”guas residuais, aproximadamente 1 metro cĆŗbico por tonelada de bagaƧo de azeitona processado, totalizando cerca de 5,4 milhƵes de metros cĆŗbicos anualmente em todo o mundo. As Ć”guas residuais dessa indĆŗstria contĆŖm poluentes que representam riscos ambientais e para a saĆŗde pĆŗblica. SĆ£o caracterizadas por altos nĆveis de sĆ³lidos suspensos, odores fortes, alta turbidez, baixa biodegradabilidade e a presenƧa de Demanda QuĆmica de OxigĆŖnio (DQO), compostos fenĆ³licos e cor escura. As Ć”guas residuais dos lagares de azeite sĆ£o complexas, necessitando de tĆ©cnicas de tratamento inovadoras alĆ©m dos mĆ©todos convencionais. Os Processos de OxidaĆ§Ć£o AvanƧada (AOP), particularmente os processos Fenton e Foto-Fenton, utilizam perĆ³xido de hidrogĆŖnio (H2O2) e Ćons ferrosos (Fe2+) em pH Ć”cido para gerar radicais hidroxila que degradam compostos orgĆ¢nicos difĆceis, com o processo Foto-Fenton utilizando adicionalmente luz UV. Este estudo teve como objetivo identificar o pH ideal e as concentraƧƵes de Fe2+ e H2O2 para a remoĆ§Ć£o eficaz da matĆ©ria orgĆ¢nica. No processo Fenton, o impacto dos Ćons de ferro (0,5 a 14 g/L) e da dosagem de H2O2 (1,5 a 20 g/L) foi avaliado em valores de pH de 2,5, 3,0 e 3,5. As condiƧƵes ideais foram identificadas como 20 g/L de H2O2 e 7 g/L de Fe2+ a pH 3,5, alcanƧando 45% de remoĆ§Ć£o de DQO e 82% de remoĆ§Ć£o de TPC. Para o processo Foto-Fenton, as melhores condiƧƵes foram 15 g/L de H2O2 e 7 g/L de Fe2+ a pH 3,5, resultando em 75% de remoĆ§Ć£o de DQO e 86% de remoĆ§Ć£o de TPC. O tempo de reaĆ§Ć£o Ć© crucial para a eficiĆŖncia desses processos. O processo Foto-Fenton alcanƧou aproximadamente 80% de remoĆ§Ć£o de DQO e 97% de remoĆ§Ć£o de TPC em 60 minutos, enquanto o processo Fenton alcanƧou 55% de remoĆ§Ć£o de DQO e 93% de remoĆ§Ć£o de TPC em 40 minutos. A viabilidade econĆ“mica desses processos envolve a avaliaĆ§Ć£o dos custos dos produtos quĆmicos, requisitos de energia e eficiĆŖncia geral para o tratamento de um metro cĆŗbico de Ć”guas residuais do Ć³leo de bagaƧo de azeitona.
A IndĆŗstria de ExtraĆ§Ć£o de Ćleo de BagaƧo de Azeitona (OPOEI) tem crescido 4% ao ano desde 2019, destacando sua importĆ¢ncia econĆ“mica na UniĆ£o Europeia (UE). Esse crescimento levou Ć geraĆ§Ć£o de quantidades significativas de Ć”guas residuais, aproximadamente 1 metro cĆŗbico por tonelada de bagaƧo de azeitona processado, totalizando cerca de 5,4 milhƵes de metros cĆŗbicos anualmente em todo o mundo. As Ć”guas residuais dessa indĆŗstria contĆŖm poluentes que representam riscos ambientais e para a saĆŗde pĆŗblica. SĆ£o caracterizadas por altos nĆveis de sĆ³lidos suspensos, odores fortes, alta turbidez, baixa biodegradabilidade e a presenƧa de Demanda QuĆmica de OxigĆŖnio (DQO), compostos fenĆ³licos e cor escura. As Ć”guas residuais dos lagares de azeite sĆ£o complexas, necessitando de tĆ©cnicas de tratamento inovadoras alĆ©m dos mĆ©todos convencionais. Os Processos de OxidaĆ§Ć£o AvanƧada (AOP), particularmente os processos Fenton e Foto-Fenton, utilizam perĆ³xido de hidrogĆŖnio (H2O2) e Ćons ferrosos (Fe2+) em pH Ć”cido para gerar radicais hidroxila que degradam compostos orgĆ¢nicos difĆceis, com o processo Foto-Fenton utilizando adicionalmente luz UV. Este estudo teve como objetivo identificar o pH ideal e as concentraƧƵes de Fe2+ e H2O2 para a remoĆ§Ć£o eficaz da matĆ©ria orgĆ¢nica. No processo Fenton, o impacto dos Ćons de ferro (0,5 a 14 g/L) e da dosagem de H2O2 (1,5 a 20 g/L) foi avaliado em valores de pH de 2,5, 3,0 e 3,5. As condiƧƵes ideais foram identificadas como 20 g/L de H2O2 e 7 g/L de Fe2+ a pH 3,5, alcanƧando 45% de remoĆ§Ć£o de DQO e 82% de remoĆ§Ć£o de TPC. Para o processo Foto-Fenton, as melhores condiƧƵes foram 15 g/L de H2O2 e 7 g/L de Fe2+ a pH 3,5, resultando em 75% de remoĆ§Ć£o de DQO e 86% de remoĆ§Ć£o de TPC. O tempo de reaĆ§Ć£o Ć© crucial para a eficiĆŖncia desses processos. O processo Foto-Fenton alcanƧou aproximadamente 80% de remoĆ§Ć£o de DQO e 97% de remoĆ§Ć£o de TPC em 60 minutos, enquanto o processo Fenton alcanƧou 55% de remoĆ§Ć£o de DQO e 93% de remoĆ§Ć£o de TPC em 40 minutos. A viabilidade econĆ“mica desses processos envolve a avaliaĆ§Ć£o dos custos dos produtos quĆmicos, requisitos de energia e eficiĆŖncia geral para o tratamento de um metro cĆŗbico de Ć”guas residuais do Ć³leo de bagaƧo de azeitona.
Description
Mestrado de dupla diplomaĆ§Ć£o com a UniversitĆ© Libre de Tunis
Keywords
Economic feasibility Fenton Olive pomace oil extraction Photo-fenton Technical feasibility