Resumo
O descarte de efluentes coloridos representa um sério problema ambiental e de saúde pública, pois, além de afetar a estética, a transparência e a solubilidade de gases nos corpos hídricos, muitos corantes e seus subprodutos são tóxicos e carcinogênicos. Este trabalho objetivou avaliar e comparar a remoção do corante azo RR2 e de suas aminas aromáticas em biorreator sob condições anaeróbias e microaeróbias. O experimento foi realizado em um reator anaeróbio UASB com volume útil de 3,5 L e operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 24h com efluente sintético contendo 50 mg/L do corante RR2. Após adição da microaeração, o reator foi suplementado com mediador redox AQDS na concentração de 25 μM. Em condições anaeróbias a eficiência de remoção do corante RR2 foi de 51% e 89% da DQO afluente foi removida. Entretanto, sob condições microaeróbias, as eficiências médias mantiveram-se iguais às da etapa anterior. Com adição do AQDS, a eficiência de remoção de cor foi, em média, 82%, e de DQO, 90%. Assim como na ausência de AQDS, a adição da microaeração não provocou alterações significativas nas eficiências de remoção de cor e DQO. Portanto, para as condições aplicadas neste experimento, não foi possível evidenciar o efeito da microaeração do reator UASB quanto ao desempenho na descoloração ou na mineralização dos subprodutos (aminas aromáticas) do efluente sintético utilizado no presente estudo.
Introdução
O setor têxtil é um dos segmentos de maior representatividade dentro da indústria, tendo um papel de destaque na economia dos países desenvolvidos, funcionando como um “carro-chefe” em muitos dos países em desenvolvimento (VIANA, 2005). No Brasil, o setor tem desempenhado uma função de grande relevância no processo de desenvolvimento ao longo dos anos, com destaque para região Nordeste, que tem atraído muitas empresas devido à política de incentivos fiscais, em especial o estado do Ceará (VIANA, 2005). Apesar da grande contribuição para economia do país, após a crise econômica mundial de 2008, o setor brasileiro apresentou pequeno crescimento.
Mesmo assim, a demanda por produtos têxteis é alta, gerando grande quantidade de águas residuárias com elevado teor de corantes, matéria orgânica, produtos químicos, etc., os quais representam um risco quando lançados em corpos hídricos. As indústrias têxteis têm grande dificuldade em tratar eficientemente as águas residuárias geradas em sua complexa cadeia produtiva, particularmente em relação à remoção de corantes desses efluentes que, mesmo em pequenas quantidades, conferem cor intensa (AKSU, 2005).
É estimado que 109 kg de corantes sejam anualmente produzidos no mundo, dos quais 70% pertencem à classe dos corantes azo (-N=N-) (ZOLLINGER, 1987 apud DOS SANTOS, 2005; SYNTHETIC DYES, 2016). Entre todas as classes de corantes químicos, os corantes azo são moléculas solúveis em água, os quais podem conter um ou mais grupos iônicos, sendo os mais comumente empregados o ácido sulfônico e/ou grupo amina. Eles são considerados recalcitrantes e não biodegradáveis (MOHAN et al., 2008 apud ERDEN et al., 2011; AKAR et al., 2009).
Uma grande proporção dos corantes é perdida durante os processos industriais e entra no meio ambiente a partir das águas residuárias. Os efluentes contaminados com corantes são considerados altamente tóxicos para a biota aquática e afetam os processos de simbiose, causando alteração no equilíbrio natural do meio já que reduzem a fotossíntese e a produção primária por reduzirem a transparência da água (AKSU e TEZER, 2005 apud ERDEN et al., 2011).
Dentre os diferentes métodos de descoloração de efluentes contendo corantes, o tratamento biológico tem merecido bastante destaque por ser economicamente atraente. Entretanto, a remoção de cor de corantes por bactérias aeróbias é normalmente baixa. Por exemplo, no sistema de lodo ativado a remoção está associada principalmente à adsorção do corante no lodo. Por outro lado, sob condições anaeróbias, uma descoloração efetiva dos corantes pode ser alcançada (FIRMINO, 2009). Contudo, para alguns corantes mais recalcitrantes, baixa remoção de cor pode ser verificada, possivelmente por problemas de transferência de elétrons do doador ao receptor de elétrons corante (FIRMINO, 2009).
Estudos demonstram que a aplicação de compostos a base de quinonas como o AQS ou AQDS, vitaminas como a riboflavina, ou mesmo extrato de leveduras, podem aumentar as eficiências de remoção de cor por facilitarem a referida taxa de transferência de elétrons. Tais substâncias são conhecidas como mediador redox (DOS SANTOS, 2005).
A redução dos corantes azo geralmente requer condições anaeróbias, enquanto a remoção e/ou biodegradação das aminas aromáticas ocorre quase que exclusivamente em processos aeróbios. Portanto, um processo em que são combinadas as condições aeróbias e anaeróbias (processo microaeróbio) seria mais adequado para remoção de tais corantes de águas residuárias (VAN DER ZEE, 2005). A adição de baixas concentrações de oxigênio pode favorecer a degradação inicial dos compostos aromáticos, pois, sob condições microaeróbias, alguns microrganismos podem utilizar oxigênio para introduzir grupos hidroxila no anel aromático como nas rotas aeróbias clássicas, facilitando posteriormente sua clivagem por meio de rotas metabólicas anaeróbias (FUCHS, 2008).
Adicionalmente, até onde se conhece, nenhum trabalho atentou para o emprego conjunto de mediadores redox e tratamento microaeróbio, visando assim à obtenção de elevadas taxas de remoção de cor de corante azo, a subsequente geração das aminas aromáticas e a remoção destas em condições microaeróbias.
Autores: Amanda Nascimento de Barros; Victória Fernandes Lemos; Marcos Erick Rodrigues da Silva; Paulo Igor Milen Firmino e André Bezerra dos Santos.
