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Título: Estudo e comparação da eficiência da ação coagulante do polímero natural tanino e do cloreto férrico no tratamento de efluente têxtil
Título(s) alternativo(s): A comparative study of coagulation efficiency of a natural tannin-based coagulant and ferric chloride in the treatment of textile wastewater
Autor(es): Moreira, Isabela
Orientador(es): Pereira, Edilaine Regina
Palavras-chave: Indústria têxtil
Águas residuais - Purificação
Coagulantes
Taninos
Textile industry
Sewage - Purification
Coagulants
Tannins
Data do documento: 29-Ago-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: MOREIRA, Isabela. Estudo e comparação da eficiência da ação coagulante do polímero natural tanino e do cloreto férrico no tratamento de efluente têxtil. 2016. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2016.
Resumo: A indústria têxtil consome grande quantidade de água e insumos químicos, caracterizando-se como grande geradora de efluente rico em matéria orgânica, substâncias recalcitrantes, elevada cor e turbidez. A fim de minimizar os problemas ambientais oriundos da emissão inadequada de efluentes têxteis em corpos hídricos, muitos processos podem ser aplicados no tratamento desse tipo de efluente. Um dos processos mais populares no tratamento primário de efluentes têxteis, pela facilidade e baixo custo de aplicação, é o processo de coagulação-floculação seguido de sedimentação. Considerando isso, o presente trabalho se propôs a comparar a eficiência de tratamento do coagulante químico cloreto férrico, do coagulante natural tanino (Tanfloc SG) e da combinação de cloreto férrico e tanino (Tanfloc SG) na remoção de cor aparente, sólidos totais e turbidez de efluente têxtil. O efluente bruto de estudo foi coletado na saída do tanque de equalização da ETE de uma indústria têxtil localizada no norte do Paraná. O Delineamento Composto Central rotacional (DCCR) foi usado como planejamento estatístico, considerando como fatores a concentração de coagulante e o tempo de sedimentação e como variáveis dependentes a Eficiência de remoção de cor aparente, turbidez e sólidos totais. Os ensaios foram conduzidos no aparato Jar-test, sendo que as concentrações dos coagulantes utilizados variaram de 300 a 800 mgL-1 e o tempo de sedimentação variou de 0 a 40 minutos. Para os ensaios com tanino e com a combinação de tanino e cloreto férrico, o tempo de mistura rápida (90 rpm) foi de 2 minutos e o de mistura lenta (35 rpm) foi de 20 minutos e, para os ensaios com cloreto férrico, o tempo de mistura rápida (150 rpm) foi de 5 minutos e o de mistura lenta (30 rpm) foi de 15 minutos. No intervalo estudado, o tanino utilizado isoladamente não apresentou bons resultados para os parâmetros avaliados. O ensaio com 800 mgL-1 de cloreto férrico e 20 minutos de sedimentação apresentou os melhores resultados experimentais, atingindo remoção de 13,2% de sólidos totais, 25% de cor aparente e 47,6% de turbidez, reduzindo o pH do efluente para 4,29. Os modelos estatísticos gerados, no entanto, indicam que o tratamento com a combinação de tanino e cloreto férrico resultam em maiores eficiências máximas de remoção de cor aparente e turbidez (21,9% e 40,7%, respectivamente). Além disso, os ensaios experimentais indicaram que a redução do pH foi menos acentuada no tratamento com a combinação de coagulantes. Os baixos valores de eficiência de remoção dos parâmetros estudados podem ter como causa o excesso de matéria orgânica no efluente bruto, que pode prejudicar o processo de coagulação e floculação. A combinação de cloreto férrico e tanino é, portanto, a alternativa mais eficiente dentre as demais para o tratamento primário de efluente têxtil.
Abstract: Textile industry consumes large amounts of water and chemicals in its production processes. In consequence of that, this type of industry is a big generator of wastewater with high color and turbidity and rich in organic matter and recalcitrant substances. To minimize environmental problems associated with inadequate emission of textile wastewater in water bodies, many processes has been used to treat this sort of effluent. Because of its easy application and low cost, one of the most popular processes applied in textile wastewater primary treatment is coagulation-flocculation followed by sedimentation. Considering these facts, this paper aimed to compare the removal efficiency of apparent color, total solids and turbidity using ferric chloride, a natural tannin-based coagulant (Tanfloc SG) and the combination of both ferric chloride and Tanfloc SG in the treatment of a textile wastewater by coagulation-flocculation-sedimentation process. The raw textile wastewater was collected in the equalization tank outlet of a Textile Industry´s Treatment Plant located on northern Paraná. Central Composite Rotatable Design (CCRD) was used as experimental design. Coagulant concentration and settling time were considered as factors and removal efficiencies of color, turbidity and total solids were considered as dependent variables. Tests were run in the Jar Test apparatus. The coagulant concentration ranged from 300 to 800 mgL-1 and sedimentation time varied from 0 to 40 minutes. For tests using Tanfloc SG and the combination of ferric chloride and Tanfloc SG, it was applied rapid mixing of 90 rpm during 2 minutes and slow mixing of 35 rpm during 20 minutes. For tests using only ferric chloride, it was used rapid mixing of 150 rpm for 5 minutes and slow mixing of 30 rpm for 15 minutes. The coagulant Tanfloc SG did not show good results for removal efficiencies of the evaluated parameters. The test ran with 800 mgL-1 of ferric chloride and 20 minutes of sedimentation achieved the best results for removal efficiency of total solids (13.2%), apparent color (25%) and turbidity (47.6%), but reduced the pH to 4.29. Statistical Models, however, indicated that treatment using the combination of ferric chloride and Tanfloc SG could achieve the highest removal efficiencies of apparent color (21.9%) and turbidity (40.7%). Moreover, tests ran with combination of coagulants showed smaller drop in pH. Low removal efficiencies values could be caused by excess of organic matter in raw wastewater, which can make it harder for coagulation and flocculation to occur. Within the boundaries of this study, coagulation and flocculation using combination of ferric chloride and Tanfloc SG seems to be the most suitable alternative for primary treatment of textile wastewater.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7283
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