Com o rápido crescimento da industrialização, a produção de águas residuais aumenta ainda mais rapidamente. A descarga de águas residuais não tratadas degrada gravemente os ecossistemas aquáticos e a saúde pública. A procura de tratamento de águas residuais está a tornar-se cada vez mais proeminente.
O tratamento de águas residuais por plasma é uma tecnologia avançada que utiliza plasma de alta energia (gás ionizado) para decompor os poluentes. A geração de gás ionizado utiliza um reator de plasma baseado numa descarga de barreira dieléctrica híbrida (HDBD).
Simplificando, o princípio fundamental da tecnologia de tratamento de águas residuais com base no plasma é a utilização de descargas eléctricas de alta energia para gerar plasma, que é depois utilizado para decompor os poluentes.
Geração de plasma: A eletricidade de alta tensão ou as micro-ondas são utilizadas para ionizar um gás (como o ar) em partículas carregadas - especificamente electrões e iões - formando assim um plasma.
Decomposição de poluentes: Estas partículas de alta energia colidem diretamente com a matéria orgânica presente nas águas residuais ou geram potentes agentes oxidantes (como os radicais hidroxilo, -OH), que oxidam os poluentes em pequenas moléculas inofensivas (como o dióxido de carbono e a água).
A gama de tensões normalmente utilizada para o tratamento por plasma de alta energia de águas residuais industriais situa-se entre 10kV e 50kV (frequência de 1kHz a 100kHz), dependendo do tipo específico de tecnologia e das caraterísticas das águas residuais.
A descarga por barreira dielétrica (DBD) utiliza normalmente tensões que variam entre 15 kV e 20 kV.
A descarga de arco elétrico pode exigir tensões entre 20 kV e 30 kV.
Certas técnicas especializadas — tais como a ativação por radicais sulfato — exigem mesmo tensões elevadas, entre 45 kV e 50 kV.
A tecnologia de tratamento de águas residuais por plasma está a passar rapidamente do laboratório para o mercado da proteção ambiental.
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