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Título: Tratamento de águas residuárias da indústria têxtil por biossorção
Autor(es): Silva, Daniela da
Orientador(es): Souza, Fernanda Batista de
Palavras-chave: Resíduos industriais
Corantes
Pinhão
Água - Reuso
Factory and trade waste
Colorings matter
Pinyon pines
Water reuse
Data do documento: 27-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: SILVA, Daniela da. Tratamento de águas residuárias da indústria têxtil por biossorção. 2017. 78 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2017.
Resumo: O elevado consumo de água pelas indústrias e o seu posterior descarte, são preocupações ambientais devido aos problemas de escassez da água e contaminação dos corpos hídricos. As indústrias têxteis são responsáveis por grande parte da utilização de água, pois seus processos demandam grandes quantidades, de no mínimo 150 litros de água na produção de um tecido. As etapas de tingimento, amaciamento e lavagem desprendem grandes quantidades de corantes e estes, por sua vez, quando entram em contato com o corpo hídrico dificultam a penetração da luz, prejudicando assim os processos biológicos que ali ocorrem. O efluente têxtil, objeto de estudo deste trabalho é proveniente de uma indústria têxtil localizada em Francisco Beltrão e este foi coletado da etapa de gradeamento. O estado do Paraná é um grande produtor de pinhão e desta forma a casca foi utilizada como biossorvente para remoção de corantes de efluentes têxteis. Foi realizado um tratamento químico na casca com ácido sulfúrico a fim de melhorar sua área superficial e através de análises como ponto de carga zero e titulação de Boehm foi possível identificar que a superfície da casca é predominantemente ácida. A casca passou por uma análise imediata a fim de identificar os percentuais em cinzas, carbono fixo, sólidos totais e material volátil e os valores encontrados foram semelhantes ao de outros trabalhos com a casca do pinhão. O efluente também passou por análises de caracterização, dentre elas a série de sólidos que identificou a presença de sais dissolvidos provenientes da etapa de produção da empresa. A DQO encontrada para o efluente bruto está fora das normas exigida pela legislação, porém esta análise foi realizada no efluente antes de passar por quaisquer tratamentos e o valor encontrado de 3016,67 mgO2/L está de acordo com o valor de DQO de efluentes têxteis. Foram realizadas diluições do efluente bruto a fim de se obter uma curva de calibração de concentração para este efluente. A partir do planejamento experimental foram identificados alguns parâmetros que interferem na adsorção, tais como o pH = 3 e temperatura 25 °C. As cinéticas de adsorção foram realizadas dentro destas condições, através de um reator em batelada de bancada, que permaneceu em agitação a 150 rpm por 24 horas. Após este período os dados experimentais foram ajustados a modelos cinéticos de pseudo 1° e 2° ordem. O melhor ajuste foi o de pseudo 2° ordem com R² = 0,9893 e qmax = 8,928 mg/g o qual obteve maior aproximação q experimental. A remoção da cor ficou em torno de (42%) em 24 horas sob agitação. Por se tratar de um efluente real e com muitos compostos desconhecidos considera-se uma porcentagem de remoção considerável. No entanto, ao realizar as análises para verificar se o efluente tratado se enquadra ao reúso, este não pode ser aplicado, visto que após passar pelo processo de adsorção os parâmetros exigidos pela legislação ficaram em desacordo com os valores encontrados. Sugere-se então novas abordagens de tratamento para a casca de pinhão a fim de se obter um biossorvente com maior capacidade de adsorção.
Abstract: The high consumption of water by the industries and their subsequent disposal, are environmental concerns due to the problem of water scarcity and contamination of the water bodies. The textile industries are responsible for a large part of the water use, since their industrial processes demand large quantities, since it spends at least 150 liters of water in the production of a woof. The steps of dyeing, softening and washing release large quantities of dyes and these, in turn, when into contact with the water body, dificult the penetration of light, thus damaging the biological processes that occur there. The textile effluent, object of study of this work, comes from a textile industry located in Francisco Beltrão. The state of Paraná is a major producer of pinion bark, and in this way the bark was, used as a biosorbent for the removal of dyes from textile effluents. A chemical treatment was carried out in the shell with sulfuric acid in order to improve the surface area and through analyzes like zero load point and Boehm titration, it was possible to identify that the surface of the shell is predominantly acidic. The bark underwent to a proximate analysis in order to identify the percentages of ash, fixed carbon, total solids and volatile material and the values found were similar to those of other works with the pinion bark. The effluent also underwent characterization analyzes, among them, the series of solids that identified the presence of dissolved salts from the production stage of the company. The COD found for the raw effluent is outside of the standards required by the legislation, but, this analysis was performed on the effluent before undergoing any treatments and the found value of 3016,67 mgO2/L is in agreement with the COD value of textile effluents. Dilutions of the raw effluent were carried out in order to obtain a calibration curve with the concentration for this effluent. From the experimental planning some parameters that interfere in the adsorption, such parameters are pH = 3 and room temperature. The adsorption kinetics were performed under these conditions, in a bench batch reactor that remained in agitation at 150 rpm's for 24 hours and after this period, the experimental data as adjusted to kinetic models of pseudo 1st and 2nd order. The best fit was the pseudo 2nd orders with R² = 0.9893 and qmax = 8.928 mg/g which obtained a greater approximation to the experimental q. The color removal was around 42% in 24 hours under agitation. Because it is a real effluent and with many unknown compounds, it is considered a considerable percentage of removal. However, when conducting the analyzes to verify if the effluent is suitable for the reuse, it can not be applied, since after passing through the adsorption process, the parameters required by the legislation were in disagreement with the values found. New treatment approaches are suggested for the pinion bark in order to obtain a biosorbent with greater adsorption capacity.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11108
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