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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Tratamento de efluentes têxteis em reatores foto-oxidativos
Autor(es): Daiane Cristina Lenhard
Palavras-chave [PT]:

Efluente têxtil. Tratamento. Efluente. Lavanderia industrial. Foto-oxidação catalítica. Dióxido de titânio. Tratamento. Reator de lama. Catalisador em suspensão. Semicondutor. Dióxido de titânio. Reator de filme fino. Catalisador imobilizado. Escala semipiloto. Brasil.

Célia Regina Granhen Tavares [Orientador] - UEM Alessandra Zacarias dos Santos - UEM Cláudia Telles Benatti - CESUMAR Edmilson Cesar Bortoletto - UEM Noboru Hioka - UEM

Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a possibilidade de tratamento de efluentes de lavanderias têxteis industriais pelo processo de foto-oxidação catalítica. Para isso, um levantamento de dados dos processos de doze lavanderias industriais da região de Maringá e de seus efluentes foi realizado. Em seguida, foi avaliado o tratamento de diferentes efluentes em quatro reatores foto-oxidativos: dois em escala de bancada (reator de filme fino, com catalisador imobilizado e reator lama, com catalisador em suspensão) e dois em escala semipiloto (reator lama e reator com lâmpada submersa). No reator de filme fino, em escala de bancada, foram realizados ensaios com diferentes fontes de radiação ultravioleta, utilizando lâmpadas a vapor de mercúrio de alta e baixa pressão. Os resultados obtidos com as lâmpadas de alta pressão apresentaram-se melhores que aqueles com lâmpadas de baixa pressão. Nos ensaios em reator de lama, foram avaliados diferentes parâmetros para o tratamento de efluentes de três lavanderias, de forma a se obter a melhor condição experimental para cada um deles. Para isso, foi realizado um planejamento experimental com cinco fatores em dois níveis. As melhores condições obtidas para o efluente de uma das lavanderias avaliadas foram utilizadas para posteriores experimentos, em escala de bancada e também em escala semipiloto. Os melhores resultados de descoloração foram obtidos quando se utilizou o reator de lama, muito provavelmente devido à maior área de contato catalisador efluente, conseguida nesta configuração. No reator lama, em escala semipiloto, foi avaliada a utilização de dióxido de titânio analítico e comercial, assim como a utilização do catalisador analítico, combinado ao peróxido de hidrogênio. Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se o catalisador comercial e o analítico combinado ao peróxido de hidrogênio. Também foi avaliada a utilização do dióxido de titânio comercial em diferentes concentrações, e os melhores resultados foram obtidos utilizando-se 1 g.L-1 do catalisador. Foram realizados testes para verificação da toxicidade dos efluentes têxteis, antes e após o tratamento pelo processo foto-oxidativo no reator de lama. Para estes ensaios foi utilizado micro-crustáceo artemia salina. Os testes indicaram redução na toxidade do efluente após o tratamento, podendo-se inferir, portanto, que os produtos formados na reação não são tóxicos. Foi realizada ainda, uma análise do resíduo sólido gerado nos tratamentos no reator de lama, em escala semipiloto, sendo este classificado como CLASSE II-B, ou seja, não perigoso e não inerte, devendo ser descartado em aterro sanitário industrial próprio para esta classe de resíduo sólido. No reator de lâmpadas submersas, em escala semipiloto, não foi utilizado catalisador, apenas um oxidante auxiliar, o peróxido de hidrogênio. Os resultados obtidos, no entanto, não foram promissores, não se verificando descoloração significativa do efluente. Abstract: The objective of this work was to evaluate the possibility of treating effluents from textile industrial laundries by the process of photocatalytic oxidation. For this, a survey of data from the processes of industrial laundries from Maringá and from their effluent was conducted. Then, the treatment of effluents was evaluated in four different photocatalytic oxidation reactors: two on a bench scale (a thin film reactor, with immobilized catalyst, and a slurry reactor, with the catalyst in suspension) and two in a semi-pilot scale (a slurry reactor and a reactor with submerged lamps). Using the thin film reactor, in bench scale, tests were conducted using mercury vapor lamps of high- and low-pressure. The results obtained using the high pressure lamps were better than the ones obtained using the low pressure lamps. In the tests using the slurry reactor, different parameters were evaluated for the treatment of effluents from three laundries aiming to obtain the best experimental conditions for each one. For this, an experimental design with five factors at two levels was accomplished. The best conditions obtained for the effluent from one of the laundry were used for subsequent experiments in bench scale and also in a semi-pilot. The best decolorization results were obtained using the slurry reactor, which is probably due to the higher contact area obtained in this configuration. In the slurry reactor, on semi-pilot scale, the use of analytical grade titanium dioxide and commercial titanium dioxide as well as the combination of analytical grade catalyst and hydrogen peroxide was evaluated. The best results were obtained using the analytical grade titanium dioxide and commercial titanium dioxide combined with hydrogen peroxide. In three conditions, it was possible to reuse the catalyst four times. The use of commercial titanium dioxide in different concentrations was also evaluated and the best results were obtained using 1 g.L-1 of catalyst. Tests were carried out to verify the toxicity of textile effluents before and after treatment by photo-oxidative process using the slurry reactor. For these tests the micro-crustacean Artemia salina was used. The tests indicated a reduction in toxicity of the effluent after the treatment, therefore, it can be inferred that the intermediate compounds formed after the reaction are not toxic. The analyses of the solid waste generated in the treatments using the slurry reactor, on semi-pilot scale, were also accomplished. They were classified as CLASS II-B, or non-hazardous and non-inert, and should be disposed of in industrial landfill specific for this class of solid waste. Using the reactor with submerged lamps, on semi-pilot scale, the catalyst was not used. Only hydrogen peroxide was used, as an auxiliary oxidant. The results, however, were not promising and there were no significant decolorization of the effluent.

Idioma: Português Data de Publicação: 2010 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Célia Regina Granhen Tavares Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Alessandra Zacarias dos Santos Instituição: Universidade Estadual de Maringá . Departamento de Engenharia Química Nível: Tese (doutorado)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese Daiane C Lenhard.pdf
Tamanho: 1784 Kb (1826403 bytes)
Criado: 21-07-2010 08:09
Atualizado: 21-07-2010 08:48
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