22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental II-323 REMOÇÃO DE COR E DUREZA DE EFLUENTE TÊXTIL ATRAVÉS DO PROCESSO FENTON

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina II-323 REMOÇÃO DE COR E DUREZA DE EFLUENTE TÊXTIL ATRAVÉS DO PROCESSO FENTON Cléo Antônio Lopes Rosa Químico Industrial Universidade de Santa Cruz do Sul -UNISC/RS. Wolmar Alípio Severo Filho Químico, Mestre em Química, Professor do Departamento de Química e Física da Universidade de Santa Cruz do Sul-UNISC/RS Lourdes Teresinha Kist Química, Doutora em Química, Professora do Departamento de Química e Física da Universidade de Santa Cruz do Sul-unisc/rs Ênio Leandro Machado(1) Químico Industrial. Doutor em Engenharia. Professor do Departamento de Química e Física da Universidade de Santa Cruz do Sul UNISC/RS. Endereço(1): Av. Independência, 2293 Bairro Universitário Santa Cruz do Sul RS CEP Brasil Tel: (51) enio@unisc.br.

2 RESUMO Melhorar a qualidade dos efluentes finais de indústrias têxteis que trabalhem com tingimento aparece como uma estratégia promissora para racionalizar o uso da água ao ponto de poder reciclá-la. A aplicação de processo oxidativo avançado (método de Fenton) na redução da DQO e dureza em efluentes têxteis foi investigada neste trabalho, como possível ferramenta tecnológica adequada para obtenção do objetivo inicialmente exposto. Foram definidas as melhores condições para remoção de cor e dureza de efluente final de indústria têxtil localizada no Vale do Rio Pardo. Os ensaios foram realizados em escala de bancada, em sistema de semi-batelada, utilizando-se reator cilíndrico de PVC, dotado de aeração por difusão, termopar e amostrador. Nas melhores condições operacionais (25 mg L-1 Fe+2/100 mg L-1 H2O2, tempo de reação de 15 min, tempo de sedimentação de 20 min) obteve-se 82 % de redução da DQO e 40% de remoção da dureza. Observou-se que a coagulação aparece como mecanismo importante deste desempenho. PALAVRAS-CHAVE: POA s, Fenton, Efluentes Têxteis e Tratamento de Efluentes. INTRODUÇÃO As operações de limpeza, tingimento e acabamento na indústria têxtil dão origem a uma grande quantidade de despejos. A recirculação destes despejos e recuperação de produtos químicos e subprodutos, constituem os maiores desafios enfrentados pela indústria têxtil internacional, a fim de reduzir os custos com o tratamento de efluentes. Considerando-se que a poluição devido a indústria têxtil também atinge o vale do Rio Pardo, RS, em especial Santa Cruz do Sul, estudou-se a tratabilidade dos efluentes de uma empresa de tingimento de peças de roupas onde são utilizados em torno de 80 tipos de produtos químicos diferentes, nas mais variadas concentrações, atendendo a necessidade de cores e padrões de qualidade exigido pelos clientes. Pelo fato do efluente gerado no processo de tingimento conter grande quantidade de corantes e ser constituído basicamente por compostos orgânicos, torna-se de grande importância a busca de alternativas para a remoção da cor final do efluente e a eliminação dos demais compostos orgânicos contidos no efluente. Atualmente os efluentes gerados pela empresa são lançados em um riacho chamado de sanga preta, principal receptor de grande parte dos efluentes gerados em Santa Cruz do Sul e que eflui para o Rio Pardinho (afluentes do Rio Pardo). A alternat iva pensada inclui o processo Fenton, aplicado com sucesso em vários sistemas de descolorimento, inclusive de indústrias têxteis, mas que merece o estudo caso a caso para um projeto de tratamento de efluentes bem sucedido. MATERIAIS E MÉTODOS Na empresa estudada, três pontos de amostragem foram avaliados. A localização dos pontos são as seguintes: * ponto 1: efluente bruto que sai da lavanderia, * ponto 2: efluente lançado pela empresa após tratamento físico-químico, * ponto 3: melhor situação de abatimento de cor com o processo Fenton. Dentre os parâmetros de avaliação de descarte

3 de efluentes têxteis em corpo receptor considerou-se: Dureza total, DQO, fósforo total, nitrogênio total, sólidos totais dissolvidos, sólidos sedimentáveis, surfactantes, cor aparente e real (determinados conforme Standardt Methods, 2000). Figura 1: Esquema do reator para estudos de tratabilidade dos efluentes têxteis com reagente de Fenton.. Foi desenvolvido um reator de PVC, de forma cilíndrica, com capacidade de 10 litros, e com poço de irradiação de vidro borossilicato, conforme mostrado na Figura 1. Uma bomba a vácuo de velocidade variável proporcionou um fluxo contínuo de efluente entre um reservatório e o reator. O sistema foi alimentado pela bomba, em sistema de batelada, na proporção de 5 L por teste realizado. Na parte superior há duas entradas, nas quais pode-se medir e registrar o ph e a temperatura durante a oxidação. RESULTADOS E DISCUSSÕES No processo de tingimento desta indústria são utilizados 32 tipos de corantes que em diferentes combinações e concentrações podem conferir mais de 200 colorações aos tecidos. Já o processo de estonagem gera um efluente de coloração azul intensa com grande concentração de sólidos sedimentáveis. Estes provenientes dos restos de tecidos, pedras estones e do pó abrasivo que são utilizados na remoção do corante índigo e no envelhecimento do tecido jeans. Juntamente outros produtos químicos como amaciantes, dispersantes, antimigrantes, sabões, entre outros são agregados no processo de beneficiamento a fim de dar o toque final de qualidade ao tecido, que consequentemente contribuem para o aumento da DQO final do efluente. Contudo, o principal problema para os processos de tratamento deste efluente é a remoção da cor. López e Gutarra destacaram que se a coloração dos efluentes de tingimento pudesse ser eliminada, estes poderiam ser reutilizados para outros processos como enxágües, limpezas ou tingimento com a conseqüente economia do consumo de água e menor impacto ambiental. Como pode ser observado pela Tabela 1 o processo de tratamento Fenton reduziu satisfatoriamente todos os parâmetros analíticos de caracterização do efluente de descarte. Dentre os parâmetros analíticos mais importantes, destacam-se a DQO, que foi reduzida em 82%, o que é muito importante já que o efluente têxtil caracteriza-se pela grande quantidade de compostos químicos adicionados no processo de beneficiamento, o que consequentemente eleva o valor da DQO. Já a dureza, a qual a remoção do efluente de descarte era um dos objetivos deste trabalho, foi constada como baixa. Conforme classificação britânica da água quanto a dureza, percebe-se que o efluente de descarte

4 caracteriza-se com água mole pois a dureza total ficou abaixo de 50 mg L-1. Mas mesmo assim, o tratamento do efluente com o processo Fenton reduziu a dureza em 39,3% da concentração inicial. Tabela 1 : Comparação de redução de parâmetros analíticos entre efluente bruto e efluente tratado com processo Fenton Parâmetro Efluente bruto Processo Fenton % de Redução DQO (mg O2 L-1) 673,6 122,3 82,5 N Total (mg L-1) 2, 01 1,09 45,7 F Total (mg L-1) 2,96 0,27 90,7 SS (mg L-1) 120,0 0,65

5 94,4 SD (ml L-1) 1, Dureza (mg L-1) 14,35 8,7 39,3 Surfactantes (mg L-1) 0,29 0,005 99,9 ph 8,4 7,0 12,5 Dados obtidos para n = 3, número de ensaios e análises. CONCLUSÕES A introdução do tratamentos com reagente de Fenton constituiu-se como a grande alternativa de remediação dos parâmetros mais importantes. A DQO foi reduzida em 82% da quantidade inicial, o que é muito importante, pois um efluente têxtil caracteriza-se pelo grande número de reagentes químicos que, adicionados ao processo de beneficiamento, que incorporam elevados teores de DQO. O ensaio de dureza, que no efluente bruto foi constatada ser baixa, foi reduzida em torno de 40%, com o emprego desta metodologia. Observou-se coagulação intensa após inicio da oxidação, com cinética rápida e com

6 formação de flocos de rápida sedimentação (10 min). Acredita-se que a coagulação atue prioritariamente na remoção de cor ao invés da oxidação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APHA - American Public Health Association. Standard methods for the examination of water and wastewater, 18a edithion, Washington, LÓPEZ, R.; GUTARRA, A. Descoloração de águas residuais da indústria têxtil. Revista Química Têxtil. Ano XXII, Junho de NOGUEIRA, R. F. ; GUIMARÃES, J. R. Processos oxidativos avançados: uma alternativa para o tratamento de efluentes. Revista engenharia sanitária e ambiental. Vol 3, nº 3 e 4, P , Julho/setembro de 1998 e Outubro/Dezembro de KUNZ, A.; ZAMORA, P. Novas tendências no tratamento de efluentes têxteis. Revista Química Nova. Vol 25, no 1, P , Janeiro/Fevereiro de LIAO, C-H.; KANG, S-F. and HUNG, H-P. Simultaneous removal of COD and color from dye manufacturing process wastewater using photo-fenton oxidation processes. Journal of Environmental Science and Health, vol. 34, n0 4, P , 1999.