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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Aplicação dos processos de separação com membranas e adsorção em carvão ativado no tratamento de efluentes da indústria têxtil
Título [EN]: Application of separation processes with membranes and adsorption on activated carbon in the treatment of wastewater of textile industry
Autor(es): Ana Paula Ströher
Palavras-chave [PT]:

Efluente têxtil. Tratamento. Coagulação. Processo de separação com membranas. Adsorção. Carvão ativado. Brasil.

Textile wastewater. Coagulation. Membranes. Adsorption. Brazil.

Nehemias Curvelo Pereira [Orientador] - UEM Rosângela Bergamasco - UEM Gilberto da Cunha Gonçalves - UTFPR Maria Carolina Sergi Gomes - UTFPR Marcelo Fernandes Vieira - UNESP Sueli Teresa Davantel de Barros - UEM

Resumo: A escassez dos recursos naturais tem levado a leis ambientais cada vez mais rígidas, e os custos envolvidos com o uso destes recursos tem se tornado crescente em todos os setores industriais. No Brasil, o setor têxtil possui uma grande importância na economia nacional e regional. A preocupação deste setor é o grande consumo de água, insumos e corantes e consequentemente das quantidades consideráveis de efluentes gerados. Esse tipo de efluente é altamente poluente devido à presença de corantes que não se fixam às fibras e aos produtos auxiliares utilizados ao longo do processamento do tecido. No intuito de minimizar estes problemas, este estudo apresenta a avaliação de dois processos de tratamento de efluente têxtil, separação por membranas e adsorção, combinados com um pré-tratamento por coagulação/floculação/sedimentação, para remoção de poluentes de um efluente de uma lavanderia industrial e possível reutilização da água no processo de lavagem dos tecidos. Para tanto, são necessários altos índices de remoção dos compostos presentes no efluente, principalmente os que se referem aos parâmetros de cor, turbidez e matéria orgânica. A primeira etapa deste trabalho consistiu em uma avaliação da eficiência do pré-tratamento por coagulação/floculação/sedimentação para quatro diferentes coagulantes: policloreto de alumínio (PAC), sulfato de alumínio, moringa e tanino. Primeiramente determinou-se a dosagem ótima de coagulante e os resultados obtidos desta etapa foram: 0,4 mL/L para o PAC, 400 mg/L para o sulfato de alumínio, 1600 mg/L para a moringa e 100 mg/L para o tanino. A moringa e sulfato de alumínio além de requererem dosagens mais altas no tratamento do efluente em estudo, apresentaram menor eficiência. Os melhores resultados foram obtidos para o PAC e tanino. As reduções de cor, turbidez e DQO foram respectivamente: 92,8%, 96,6% e 70,3% para o PAC e 95,2%, 98,4% e 60,5% para o tanino. O tanino, por se tratar de um coagulante natural, se mostrou uma boa opção alternativa para o tratamento do efluente em estudo. Posteriormente, foi estudado o desempenho do processo de separação por membranas combinado com cada um dos pré-tratamentos de coagulação/floculação/sedimentação. Foram utilizadas membranas tubulares cerâmicas, com diâmetros de poros de 0,01 e 0,1 ?m. As condições de operação usadas no processo com membranas foram: pressão transmembrana de 1,0 e 2 ,0bar e temperatura 30ºC. Os resultados obtidos desta etapa mostraram que os menores valores de cor, turbidez e DQO foram obtidos para a membrana de 0,1 ?m e 1,0 bar para os pré-tratamentos com PAC e tanino. A terceira etapa consistiu no estudo do processo de adsorção em carvão ativado. Para o processo em batelada primeiramente avaliou-se a influência do pH e granulometria do adsorvente onde constatou-se que em pH igual a 4 ocorria a maior remoção de cor e a granulometria não influenciou na quantidade adsorvida. Para o processo de adsorção em sistema contínuo fixou-se a altura do leito em 17 cm e variou-se a vazão do sistema em 2,0; 4,0 e 8,0 mL/min. Os resultados mostraram que a vazão de 2,0 mL/min foi a que apresentou os menores valores de altura do leito não utilizado. O efluente após a combinação dos tratamentos de coagulação/floculação/sedimentação com processo de separação por membranas e adsorção, nas melhores condições estudadas, apresentou altas remoções dos parâmetros estudados, estando a maioria dentro dos padrões de qualidade da água utilizada na lavanderia. Abstract: The scarcity of natural resources has led to increasingly strict environmental laws, and the costs involved with the use of these resources has become increasing in all industrial sectors. In Brazil, the textile sector has a great importance in the national and regional economy. The concern of this sector is the major consumer of water, raw materials and dyes and consequently of considerable quantities of waste generated. Such effluent is highly polluting due to the presence of dyes which are not fixed to the fibers and auxiliary products used during the processing of the fabric. Thus, this study presents an evaluation of two methods of treatment of textile effluent, membrane separation and adsorption, combined with a pre-treatment by coagulation/flocculation/sedimentation for removal of pollutants from effluent of an industrial laundry and possible reuse of water in the wash process of the fabrics. To this end, high rates of removal of compounds present in the effluent, especially those which relate to the parameters of color, turbidity, organic matter are required. The first step of this work was to evaluate the efficiency of pretreatment by coagulation/flocculation/sedimentation for four different coagulants: aluminum poly (PAC), aluminum sulfate, moringa and tannin. First we determined the optimum dosage of coagulant and the results of this step were 0,4 mL/L for CAP, 400 mg/L aluminum sulfate, 1600 mg/L for the jug and 100 mg/L tannin. Moringa and aluminum sulfate in addition to require higher dosages in the treatment of effluent study showed lower efficiency. The best results were obtained for the PAC and tannin. Reductions color, turbidity and COD were respectively 92,8%; 96,6% and 70,3% for CAP and 95,2%; 98,4% and 60,5% for tannin. Tannin, because it is a natural coagulant, proved a good alternative option for the treatment of the effluent under study. Subsequently, the performance of the separation process combined with each of the membranes pretreatment coagulation/flocculation/sedimentation was studied. Tubular ceramic membranes were used with pore diameters of 0,01 to 0,1 ?m. The operating conditions used in the process with membranes were: pressure of 1,0 and 2,0 bar and temperature 30 °C. The results of this step showed that the lowest values of color, turbidity and COD were obtained for the membrane of 0,1 ?m and 1,0 bar for the pre-treatment with CAP and tannin. The third step consisted in the study of adsorption on activated carbon. For the first batch process we evaluated the effect of pH and particle size of the adsorbent where it was found that at pH 4 the largest occurring color removal and the particle size did not influence the amount adsorbed. For continuous adsorption system fixed to the bed height 17 cm and the flow rate was varied in the system 2,0; 4,0 and 8,0 mL/min. The results showed that the flow rate of 2,0 mL/min was the one with the lowest values of bed height unused. The effluent after treatment combination of coagulation/flocculation/sedimentation of membrane separation and adsorption, the best process conditions studied, showed high removals of the parameters studied, with most within the standards of quality of water used in the laundry.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Nehemias Curvelo Pereira Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Rosângela Bergamasco Instituição: Universidade Estadual de Maringá . Centro de Tecnologia . Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química) UEM: Departamento de Engenharia Química

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Ana Paula Stroher.pdf.pdf
Tamanho: 3174 Kb (3249884 bytes)
Criado: 24-11-2016 18:29
Atualizado: 24-11-2016 18:36
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