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Utilização de processo fenton para tratamento de efluente contendo corante disperso

Resumo

O grande consumo de água e geração de efluentes nos processos industriais de tingimento de tecidos tem gerado preocupação no que se diz respeito à poluição de corpos hídricos. O Processo Fenton é um tipo de processo oxidativo avançado considerado como alternativa de tratamento, pois possibilita a mineralização da grande maioria dos contaminantes orgânicos, a diminuição de toxicidade do poluente e o aumento da biodegradabilidade do efluente. O presente trabalho teve como objetivo estudar o uso de processo Fenton para tratamento de efluentes contendo corante disperso. Para realização dos experimentos, utilizou-se um efluente contendo apenas o corante e um efluente sintético com características mais próximas do efluente industrial. Foram utilizados diferentes catalisadores, diferentes dosagens de H2O2 e Fe2+ e tempos de reação. As absorbâncias antes e após o tratamento do efluente foram medidas com o intuito de determinar a eficiência na remoção de cor. Para o efluente contendo apenas o corante, a utilização do catalisador FeSO4 ‧7 H2O indicou 90,3% de eficiência para 60 minutos de tempo de reação para uma relação Fe:H2O2 de 1:18, enquanto o uso do catalisador Fe(NH4)2(SO4)2‧6 H2O resultou em 89,4% de eficiência para 30 minutos de tempo de reação. Para a efluente têxtil sintético, a maior eficiência foi de 44,9% ao utilizar FeSO4‧7 H2O como catalisador, 40 minutos de tempo de reação e relação Fe:H2O2 igual a 1:22.

Introdução

O grande consumo de água e geração de efluentes líquidos coloridos nos processos industriais de tingimento de tecidos tem gerado preocupação em relação à poluição de corpos hídricos. Os efluentes têxteis são constituídos, principalmente, pelos corantes que não se fixaram à fibra durante o processo de tingimento. Eles possuem alta concentração de matéria orgânica dissolvida, sendo que, ao descartá-los sem tratamento, a matéria orgânica em excesso neles contida pode gerar problemas nos corpos d’água, tais como na sua cor, seu odor, sabor, turbidez e remoção do oxigênio dissolvido (STARLING, 2016). Os constituintes dos corantes causam sérios impactos ambientais, uma vez que são causadores de poluição visual, da contaminação dos lençóis freáticos e interferentes na biodiversidade do ecossistema afetado. Além disso, causam problemas na saúde humana, uma vez que muitos deles são carcinogênicos, tóxicos, desreguladores endócrinos e mutagênicos (KUNZ, 2002). Além dos corantes, o efluente têxtil é constituído por: dispersantes, ácidos, álcalis, detergentes, umectantes, oxidantes, além de apresentarem alta Demanda Química de Oxigênio (DQO).

Os efluentes industriais podem ser tratados por processos químicos, físicos e biológicos. Os métodos tradicionais utilizados, tais como os processos biológicos, mostram-se ineficazes para a degradação de corantes, uma vez que estes possuem estruturas complexas por serem biorefratários (GIORDANO, 2003). A busca por processos de baixo custo e alta eficiência tem impulsionado várias pesquisas nesta área, as quais têm identificado os processos oxidativos avançados (POA) como uma boa alternativa de tratamento.

Os POA tem como princípio a formação dos radicais hidroxila (OH•), a partir do peróxido de hidrogênio, sendo altamente reativos e oxidantes. Eles provocam a degradação da cadeia orgânica das moléculas não biodegradáveis (STASINAKIS, 2008). Os seguintes métodos são compreendidos como POA: fotodissociação direta, sistema ozônio/utravioleta, fotocatálise com TiO2, processo Fenton e foto-Fenton. O processo Fenton utiliza peróxido de hidrogênio e sulfato ferroso para a degradação do corante e tem sido estudado como alternativa para a remoção da cor em efluentes têxteis, uma vez que os corantes são constituídos de compostos recalcitrantes. Ele possui a vantagem de mineralizar grande parte dos contaminantes orgânicos, transformandoos em CO2, H2O e ânions inorgânicos. Com isso, tem-se a diminuição da toxicidade do poluente, além de aumentar a biodegradabilidade do mesmo (ACHAK, 2009).

Fatores como o pH, tempo de reação, superfície de contato dos reagentes, temperatura e concentrações de H2O2 e catalizador influenciam diretamente na eficiência do processo (LEITE, 2012). O interessante é associar os POAs com processos biológicos para proporcionar maior eficiência ao final do tratamento.

Assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar a aplicabilidade do processo Fenton para tratamento de efluentes contendo corante disperso, avaliando, as dosagens mais adequadas de catalisador e do peróxido de hidrogênio. Realizou-se, ainda, a caracterização inicial e final do efluente utilizado no processo de tratamento e avaliou-se o efeito da variação da proporção de ferro e peróxido de hidrogênio na eficiência do processo.

Autores: Ana Paula Sales de Souza e Patrícia Procópio Pontes.

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