Tratamento de efluente têxtil empregando o processo fotocatalítico combinado com o biológico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Braga, Kézia Lisboa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Textile effluent; Heterogeneous catalysis; Visible light; TiO2; Biological treatment; Efluente têxtil; Catálise heterogênea; Luz visível; Tratamento biológico; Catalise heterogênea; Águas residuais; Purificação; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11906

A indústria têxtil demanda grande consumo de água em suas atividades, além de utilizar corantes, tensoativos e aditivos que geralmente são compostos orgânicos de estruturas complexas. Consequentemente, o efluente gerado em todo o processo produtivo possui uma alta carga poluidora e tóxica, sendo de difícil degradação por tratamentos convencionais. Diante disso, este estudo visa investigar a degradação de efluente têxtil real através da combinação de um processo oxidativo avançado (POA) e o tratamento biológico aeróbio. Foram utilizados, neste estudo, dois efluentes têxteis reais oriundos de indústrias diferentes. O POA empregou a fotocatálise heterogênea com Fe/TiO2 sob a radiação visível. O catalisador de Fe/TiO2 foi preparado pela impregnação do TiO2 P25 comercial, utilizando o sal Fe(NO3)3.9H2O, sendo que o material obtido foi tratado por secagem a 100ºC. As condições reacionais, como o tempo de reação, a concentração de catalisador e a vazão de ar utilizadas na fotocatálise heterogênea foram definidas por um estudo de planejamento de experimentos empregando-se um delineamento composto central rotacional 23 (DCCR), visando encontrar a condição mais favorável para a degradação do efluente têxtil. . A descoloração do efluente foi avaliada através da varredura em espectrofotômetro UV-VIS, entre 400 e 700 nm, enquanto que a remoção de matéria orgânica foi determinada através da análise de Carbono Orgânico Total (COT) e da demanda química de oxigênio (DQO). Nos ensaios fotocatalíticos, a melhor condição observada alcançou descoloração de 45% em 150 min de reação e remoção de COT e DQO de 25%. Entretanto, o efluente se mostrou extremamente tóxico. Na etapa do tratamento biológico, que teve duração de 72 h, utilizou-se lodo aclimatado, e, ao final do tratamento combinado, obteve-se um efluente têxtil com remoção de cor de 72%, remoção de COT de 78% e remoção de DQO de 86%, além da remoção total da toxicidade obtida na etapa fotocatalítica. Com o objetivo de comparar a eficiência do tratamento biológico com o tratamento combinado, o efluente industrial bruto foi tratado unicamente por bioprocesso. O ensaio biológico isolado foi conduzido por 48 h, pois ambas as remoções de cor e de matéria orgânica mantiveram-se praticamente inalteradas após este tempo de tratamento. A descoloração alcançada para o efluente bruto foi de 56% e a remoção de COT e DQO foram de 65% e 79%, respectivamente. Em suma, o processo combinado alcançou resultados superiores, mostrando-se mais eficaz na degradação do efluente têxtil que o tratamento biológico isoladamente, indicando a viabilidade do prosseguimento do estudo e uma rota promissora no tratamento de efluentes têxteis industriais.