Avaliação do processo de eletrocoagulação associado ao processo oxidativo UV/H2O2 aplicados no tratamento de efluente têxtil

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017.Dentre os vários segmentos produtivos altamente poluidores, as indústrias têxteis destacam-se devido ao elevado consumo de água e baixo aproveitamento dos insumos químicos, como os corantes, e estes, por sua vez, podem causar alterações no ecossistema aquático. Devido a ineficiência dos processos de tratamento convencionais utilizados por estas indústrias faz-se necessário o estudo de novas alternativas de tratamento, assim, a eletrocoagulação (EC) surge como alternativa devido à simplicidade operacional, a não necessidade de inserção de produtos químicos, menor tempo de operação e menor produção de lodos. Além do mais, a EC pode ter sua eficiência aumentada na degradação de compostos recalcitrantes e cor, quando combinada com Processos Oxidativos Avançados, como o processo UV/H2O2. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de eletrocoagulação associado ao processo UV/H2O2 na degradação do efluente têxtil. Para isto, foram realizados ensaios de eletrocoagulação em reator de bancada com capacidade de 1,1 L, e eletrodos de alumínio conectados a uma fonte de corrente contínua ajustável com variação de 0 a 10 A e tensão 0 a 30 V. As melhores eficiências na remoção de cor, compostos aromáticos e carbono orgânico dissolvido (COD) nesta etapa, foram alcançadas em pH 3, distância entre as placas de 3 cm e intensidade de corrente de 200 A.m-2. Na sequência, o efluente eletrocoagulado foi submetido ao processo UV/H2O2, em reator fotoquímico de 0,8 L de volume útil, com fonte de radiação UV mediada por lâmpada de 125 W de potência e diferentes concentrações de H2O2. Após o tratamento combinado, atingiu-se redução de 96, 95, 96 e 82 % para os parâmetros cor, compostos aromáticos, turbidez e carbono orgânico dissolvido, respectivamente, comprovando a eficiência do processo EC+UV/H2O2. Em relação à toxicidade dos efluentes, antes e após o tratamento, foi avaliada por meio de ensaios de toxidade aguda com Daphnia magna como organismo teste. O fator de diluição (FD) do efluente antes do tratamento era de 4, após atingiu-se um FD de 2, atendendo as normas de toxicidade para emissão de efluente têxtil da Portaria nº 017/02 da FATMA.Abstract : Among the various highly polluters productive segments, the textile industry stands out because of the largest water consumption and the lower chemical inputs utilization, such as artificial coloring, and these, in turn, could modify the water ecosystem. Due to the inefficiency of the conventional treatment process used by these industries it makes necessary to study new treatment alternatives, thus, the electrocoagulation (EC) comes up as an alternative due to the operational simplicity, the no need of chemicals products, shorter operation time and lower sludge production. Besides that, the EC could have its efficiency increased by the recalcitrant compounds and color degradations, when combined with Advanced Oxidative Processes, such as the UV/H2O2 process. By this context, the purpose of the present study is to evaluate the electrocoagulation process associated with the UV/H2O2 process in the degradation of the textile effluent. For this, the electrocoagulation tests were carried out in a bench reactor with 1.1 L of capacity and aluminum electrodes connected to an adjustable direct current source varying from 0 to 10 A and voltage from 0 to 30 V. The removal of color, aromatic compounds and dissolved organic carbon got the best efficiencies at this step when were achieved pH 3, distance between plates of 3 cm and current intensity of 200 A.m-2. Following that, the electrocoagulated effluent was submitted to an UV/H2O2 process in a photochemical reactor of 0.8 L of useful volume with a UV radiation source mediated by a 125W lamp and different H2O2 concentrations. After the combined treatment, reductions of 96%, 95%, 96% and 82% was reached for the parameters color, aromatic compounds, turbidity, dissolved organic carbon, respectively, proving the efficiency of the EC+UV/H2O2 process. Regarding the toxicity of the effluents, before and after the EC+UV/H2O2 treatment, it was evaluated by means of acute toxicity tests with Daphnia magna as organism test. The dilution factor (DF) of the effluent before the treatment was 4, after passing through the system a DF of 2 was reached, meeting the toxicity standards for the emission of textile effluent from FATMA Ordinance No. 017/02