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Reator anaeróbio tipo UASB conjugado com processo Fenton para remoção de cor e demanda química de oxigênio de água residuária sintética de indústria têxtil

Resumo

A contaminação por despejos de efluentes industriais têxteis tem sido uma preocupação emergente de pesquisadores e ambientalistas, pois esses apresentam composição extremamente heterogênea e grande quantidade de material tóxico e recalcitrante, o que dificulta seu tratamento. Durante o processamento têxtil, uma ampla gama de corantes é liberada e alguns desses,como os azo corantes, que se caracterizam pela função azo (-N=N-) ligada a grupos aromáticos e podem ser tóxicos, carcinogênicos e/ou mutagênicos. Em vista disso, esta pesquisa teve como principal objetivo avaliar os benefícios da utilização de um reator anaeróbio tipo reator anaeróbico de fluxo ascendente com manta de lodo (UABS), seguido de processo oxidativo avançado (POA) do tipo Fenton na degradação de cor e demanda química de oxigênio (DQO) de efluente sintético de indústria têxtil. Com os resultados, foram verificadas remoções de DQO em torno de 82,0% para o reator UASB e de 95,6% para o conjunto. A cor alcançou 96,1% de remoção no reator UASB e 100,0% ao final do processo.

Introdução

Diversos segmentos industriais destacam‑se no cenário ambiental como grandes poluidores, devido às suas características altamente prejudiciais ao ambiente. Nessa categoria, enquadra‑se o setor têxtil,apresentando‑se como um dos maiores consumidores industriais de água do mundo. Além disso, como a maior parte da água utilizada no processo não é incorporada ao produto, esse setor também é responsável pelo descarte de grandes volumes de efluentes, que apresentam elevada carga orgânica, alto teor de sais inorgânicos, sólidos suspensos, pH variável, presença de surfactantes e, principalmente, uma alta concentração de corantes (SILVA, 2015).

A quantidade exata de corantes orgânicos sintéticos produzido sem todo mundo nos dias atuais não é conhecida. Todavia, os gastos anuais com a sua produção têm crescido continuamente. Estima‑seque o consumo de corantes no Brasil, seja em torno de 26.500 t porano (MARMITT; PIROTTA; STULP, 2010).

De todas as classes de corantes orgânicos sintéticos, os azo corantes vêm se destacando como a principal classe de corantes empregados para colorir produtos em vários setores da indústria têxtil (RIBEIROet al., 2013).

A carga orgânica liberada por essas substâncias altera o ecossistema devido ao aumento de turbidez na água, dificulta a penetração da radiação solar — o que gera modificações na atividade fotossintética e o regime de solubilidade dos gases. Ademais, os corantes possuem com‑postos tóxicos em sua molécula, tais como: benzeno, tolueno e etil-benzeno, naftaleno, antraceno e xileno. Essas substâncias causam perigo de bioacumulação e riscos de eco toxicidade, podendo permanecer por50 anos no meio ambiente (MENDES; DILARRI; PELEGRINI, 2015).

Devido aos problemas ambientais decorrentes, muitos estudos associados a novas tecnologias têm sido propostos para o tratamento de efluentes têxteis, como, por exemplo, ozonização, fluxo subcrítico, degradação biológica, adsorção e biossorção (MÓDENESet al., 2012).

Em geral, as indústrias têxteis no Brasil tratam seus efluentes empregando a tecnologia de lodos ativados, sendo necessária a aplicação de tratamentos adicionais para a redução da cor (GALINDO;JACQUES; KALT, 2011). Outras formas de eliminação dos corantes se baseiam na utilização de processos integrados que envolvem combinações entre processos biológicos e físico‑químicos (ROBINSONet al.,2011). Os processos combinados são utilizados de maneira complementar, já que muitas vezes os processos utilizados isoladamente apresentam deficiência para o tratamento do efluente (KUNZet al., 2002).

A utilização dos processos oxidativos avançados (POA) funciona como um método alternativo na degradação de diferentes tipos de poluentes, tendo sido observadas ótimas porcentagens de degradação dessas substâncias em solução aquosa (NAPOLEÃOet al., 2015).

O verde malaquita (Figura 1), um corante azo, apresenta elevada solubilidade em água e nos álcoois metílico, etílico e amílico. Em soluções aquosas, apresenta coloração verde azulada com absorção máxima de radiação eletromagnética em 616,9 nm. Varia de cor de acordo com o pH, sendo amarelo em pH<2, verde em pH=2, verde azulado em pH=11,6e incolor em pH=14 (ALVES, 2013). Esse corante apresenta uma banda de absorção na região vermelha do espectro eletromagnético. Sua molécula é catiônica e pertence à família dos tri fenilmetanos com três anéis benzênicos e sua fórmula química é representada por C23H25N2(PRATRES, 2005).

(…)

Autores: Emília Maria Alves Santos; Antônia Tatiana Pinheiro do Nascimento; Thiago Romário Soares Paulino; Bruno César Salgado Barroso e Cynara Reis Aguia.

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