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Tratamento de um efluente modelo têxtil via reação de fenton

Resumo: Nos últimos anos, a problemática de contaminações ambientais atingiu grandes proporções e as indústrias têxteis tem grande colaboração neste cenário, pois possuem um dos processos de maior geração de poluentes, contribuindo com uma carga poluidora rejeitada no meio ambiente, que quando não tratado corretamente são indutores de sérios problemas de contaminação ambiental. As exigências de qualidade da água evoluíram e prosseguem, em processo contínuo, acompanhando os avanços do conhecimento técnico e científico. Os padrões de qualidade tornam-se gradativamente mais exigentes. Uma forma de tratar estes resíduos é pela técnica dos Processos Oxidativos Avançados (POA’s), que são processos com potencial de produzir radicais hidroxila (•OH), espécies altamente oxidantes, capazes de melhorar a matéria orgânica. O presente estudo teve como objetivo avaliar a aplicação de um Processo Oxidativo Avançado no tratamento de efluentes têxteis, denominado processo oxidativo de Fenton. Nos estudos realizados, envolvendo a degradação dos corantes Azul turquesa e Verde malaquita, por meio de um planejamento fatorial, análises de absorbância, DQO e pH, ficou evidenciada a elevada capacidade de degradação da reação de Fenton. Os resultados obtidos demonstraram que em pH 3,0 e temperatura de 25°C a remoção de cor foi de 99,3% e a DQO de 85,7%. A 50°C com o mesmo valor de pH a remoção de cor foi de 94,6%, e a DQO de 92,8%.

Introdução: O tratamento de efluentes na presença de corantes é uma preocupação crescente nos últimos anos na indústria têxtil devido à problemática do descarte dos banhos de tingimento residuais em um corpo hídrico receptor, bem como, de poluentes provenientes destes banhos de tingimento que podem ser apontados como substâncias potencialmente tóxicas conforme Kao (2001). O esgoto da indústria têxtil tem sido taxado como o mais poluente entre os setores industriais em termos de volume e composição de efluentes. Em adição ao efeito visual e ao efeito adverso dos corantes em termos de impacto de Demanda Química de Oxigênio (DQO), muitos corantes são tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos (Peixoto, 2013).
O pH do banho de tingimento pode afetar o comportamento do corante de várias maneiras. Assim, um corante pode ser convertido numa forma mais solúvel por ionização do grupo hidroxila, por exemplo, e mostrar um comportamento diferente durante o tingimento (Cogorni et al., 2014). Em condições extremas, certos corantes podem mesmo hidrolisar, mudando o seu comportamento e até a sua tonalidade3. Estudos indicam que o tingimento em tons médios e escuros nos tecidos de poliéster (PES), poliéster com elastano (PES/PUE) e poliamida (PA) resultam na diminuição do pH da água de tingimento de 4,0 para 3,5 conforme a proporção de água de reuso reportado por Cogorni et al. (2014).
Conforme Padoley et al. (2011), vários métodos de processos de oxidação avançados (POA’s), como: fotodissociação direta, sistema ozônio/ultravioleta, fotocatálise com dióxido de titânio (TiO2), sistema H2O2/UV e reagente de Fenton estão sendo estudados e aplicados para produzir intermediários altamente reativos capazes de oxidar a carga poluente, dentre estes o processo de Fenton demonstra-se vantajoso perante os demais por ter operação mais simples, custo de capital e operacional menores, além de não necessitar de irradiação, desta forma sem gasto de energia (Borba, 2011). Os POA’s são caracterizados pela baixa seletividade do ataque dos radicais hidroxila, o que é uma característica muito importante para um oxidante utilizado no tratamento de efluentes (Jerônimo et al., 2014).
O reagente de Fenton isoladamente ou em combinação provou ser uma maneira eficiente para degradar poluentes orgânicos e tem sido utilizada para o tratamento de uma ampla variedade de efluentes industriais (Hermosilla et al., 2012). Contudo, para que a reação ocorra de forma mais eficaz, observou-se através de estudos que há fatores condicionantes da eficiência do processo (Selcuk et al., 2005): dosagem de peróxido de hidrogênio (H2O2), concentração de ferro(Fe2+), pH e temperatura. Conforme Yingxun et al. (2006) a dosagem de peróxido de hidrogênio é determinante na degradação de corantes via reação de Fenton, já que vários estudos reportam a existência de uma condição ótima de H2O2, a uma razão molar Fe2+/H2O2, não havendo um consenso sobre a condição que fornece os melhores resultados (Chang et al., 2008).
O presente estudo tem como proposta analisar a partir de um planejamento fatorial a degradação de uma blenda de corantes (efluente modelo) Azul turquesa e Verde malaquita, pelo fato de não serem disponíveis na literatura estudos da reação de Fenton na degradação destes corantes utilizando diferentes relações de mistura.

Autores: L. A. D. KOSLOWSKI; S. LICODIEDOFF e H. G. RIELLA

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