Resumo
O setor industrial atua como fonte de contaminação ambiental devido à grande quantidade de efluentes gerados com elevada carga poluente. Neste cenário, destacam-se as indústrias têxteis, no qual o Brasil ocupa a quarta posição entre os maiores produtores mundiais de artigos de vestuário e a quinta posição entre os maiores produtores de manufaturas têxteis (ABIT, 2013). No processo de tingimento, o efluente têxtil apresenta grandes volumes e forte coloração, devido à presença de corantes, compostos alcalinos, sólidos solúveis e compostos tóxicos que não são biodegradáveis. Os corantes são considerados poluentes e por apresentarem características de não biodegradabilidade, torna-se necessário a aplicação de tecnologias de tratamento que os degradem completamente. Nesse contexto, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POA) os quais são aplicados na degradação de compostos orgânicos tóxicos e resistentes, como os corantes. O processo Fenton, tem sido considerado como um dos processos mais eficientes para a remoção de cor de águas residuais produzidas por tingimento, fabricação de têxteis e outros processos industriais (KARTHIKEYAN et al., 2012). O processo é caracterizado pela reação entre o íon ferroso (Fe2+) e o peróxido de hidrogênio (H2O2) para a geração da radical hidroxila (·OH), altamente oxidante (NOGUEIRA et al., 2007), e tem sua eficiência significativamente melhorada se assistido por radiação ultravioleta ou visível, passando a ser denominado de sistema foto-Fenton (DURIGAN; VAZ; ZAMORA, 2012). Entretanto há condições que limitam esse processo, como a necessidade de se operar em condições ácidas, assim, alguns estudos relatam a utilização de materiais contendo grupos que permitam formas imobilizadas de íons férricos e /ou ferroso em matrizes orgânicas ou inorgânicas, para o uso em processos fotoquímicos (GONZÁLEZ-BAHAMÓNA et al., 2011; SOUZA, 2009; BOZZI, et al., 2004). Dentre esses materiais, destaca-se a quitosana, um polímero que apresenta baixa toxicidade, maior resistência à dissolução em meio ácido, menor hidrofília, potencial para sorção de íons metálicos e corantes. Com isso, o objetivo desse trabalho é avaliar a eficiência de remoção de cor de um efluente têxtil, aplicando o processo fotoFenton heterogêneo, utilizando o a quitosana, na forma de esferas, como matriz para imobilização do ferro.
Introdução
A água representa, sobretudo, o principal constituinte dos seres vivos. No entanto, nas últimas décadas, a contaminação desse recurso devido à ação antrópica, resultou em um grande prejuízo ao meio ambiente. Dentre as diversas fontes de contaminação, os processos industriais contribuem significativamente, pois geram grandes volumes de efluentes com elevada carga poluente.
As indústrias têxteis ocupam um dos mais importantes setores industriais no Brasil, inclusive na região de Santa Catarina no Vale do Itajaí. É mundialmente conhecida como uma das maiores consumidoras de água em seus processos produtivos (80-100 m3/ton de tecido acabado) e, consequentemente, uma das maiores geradoras de efluentes industriais (SAVIN; BUTNARU, 2008).
O efluente liberado, em grandes volumes no processo de tingimento, é altamente colorido, e libera uma série de contaminantes devido à presença de corantes, incluindo ácidos, compostos alcalinos, sólidos solúveis e compostos tóxicos que não se fixam nas fibras do tecido durante o processo de tingimento.
No âmbito da produção mundial de corantes cerca de 10 a 15% são lançados no meio ambiente durante o processo de manufatura dos produtos por não aderir às fibras do tecido (MATTAR, 2012).
Os corantes são considerados demasiadamente poluentes e podem causar alterações no ecossistema aquático como a diminuição da transparência da água e da penetração da radiação solar e, consequentemente, da atividade fotossintética e da solubilidade dos gases, e, como agravante, apresenta alta toxicidade e possível acumulação no meio ambiente (VASQUES et al., 2011).
A remoção de corantes têxteis de efluentes industriais é um dos principais problemas em tecnologia de tratamento de águas (BALCI et al., 2011). Dessa forma, os processos mais utilizados para tratar esses poluentes são os processos biológicos e físico-químicos, contudo estes são ineficientes na degradação efetiva desses poluentes. Com isso, novos métodos de tratamento estão sendo estudados com o objetivo de degradar totalmente esses contaminantes, sendo que dentres esses destacam-se os processos oxidativos avançados (POA), os quais são aplicados na degradação de compostos orgânicos tóxicos e resistentes, como os corantes reativos (GUIMARÃES et al., 2012; AMORIM et al., 2013). Estes processos são baseados na geração de radical hidroxila (●OH), um poderoso agente oxidante não seletivo que pode reagir com vários tipos de compostos orgânicos, inclusive recalcitrantes (AMORIM et al., 2013).
O processo Fenton, o mais popular dos POA, tem sido considerado um dos processos mais eficientes para a remoção de cor e Demanda Química de Oxigênio (DQO) de águas residuais geradas do processamento têxtil e de outros processos industriais (KARTHIKEYAN et al., 2012). O processo é caracterizado pela reação entre o íon ferroso (Fe2+) e o peróxido de hidrogênio (H2O2) para a geração do radical hidroxila (●OH), altamente oxidante (NOGUEIRA et al.,2007).
O processo Fenton promove a degradação de muitos poluentes de relevância ambiental, porém a eficiência na degradação pode ser significativamente melhorada se o sistema for assistido por radiação ultravioleta, passando a ser denominado sistema foto-Fenton (DURIGAN; VAZ; ZAMORA, 2012). Entretanto há condições operacionais deste processo que limitam sua aplicabilidade, como a necessidade de se operar em condições ácidas (pH<3) para evitar a precipitação de hidróxidos de Fe 3+ e a redução da sua capacidade catalítica. Assim, existem alguns materiais que possuem grupos que permitam formas imobilizadas de ferro em matrizes orgânicas ou inorgânicas, para o uso em processos fotoquímicos. A utilização de formas imobilizadas permite uma importante ampliação da faixa operacional de pH, a inexistência de geração de lodo ao final do tratamento e a possibilidade de reutilização do sistema imobilizado. Tais fatores representam grande importância no desenvolvimento de um sistema de tratamento em escala industrial.
Diante disso, esse trabalho propõe avaliar a eficiência de remoção de cor em efluentes têxteis, pelo processo foto-Fenton heterogêneo, utilizando esferas de quitosana como matriz de imobilização do ferro.
Autores: Beatriz Lima Santos Klienchen Dalari; Fabíola Tomassoni; Maria Angeles Lobo Recio; William Gerson Matias e Maria Eliza Nagel Hassemer.
