Utilização de esferas de quitosana no processo foto-fenton heterogêneo no tratamento de efluente têxtil

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2018.As indústrias têxteis tratam seus efluentes com métodos convencionais que apresentam limitações na remoção de cor e na degradação de poluentes não recalcitrantes. Para minimizar essa problemática, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POA), os quais são aplicados na degradação de compostos orgânicos tóxicos e resistentes, como os corantes. Dentre os POA, o Fenton Heterogêneo recebe atenção, pois possui elevada eficiência de descoloração e simplicidade operacional, tendo seu desempenho significativamente melhorado quando assistido por fontes de radiação ultravioleta (UV) ou visível. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é avaliar a eficiência do processo foto-Fenton Heterogêneo, na aplicação de um efluente têxtil real, tendo como catalisador heterogêneo, esferas de quitosana. Para isso, foram realizados ensaios em escala laboratorial em um reator fotoquímico equipado com uma lâmpada de mercúrio de 125 W. A coleta das amostras foi realizada nos tempos 15, 30, 45, 60, 75, 90 e 105 minutos. A concentração de H2O2 aplicada foi de 400 mg.L-1 e a massa de esferas de quitosana utilizada foi de 2g, recobertas com Ferro. Os resultados apresentaram uma taxa de descoloração de 90,63%. Foi possível verificar a eficiência do processo em pHs mais elevados, sem que ocorresse a precipitação do Ferro. A toxicidade do efluente de estudo, antes e pós-tratamento foto-oxidativo foi investigada com bioensaios utilizando microscrutáceo Daphnia magna e semente de alface Lactuca sativa. Ambos os ensaios revelaram que o processo aplicado diminuiu a toxicidade em termos de concentração, entretanto não sendo suficiente para atingir os padrões exigidos pela Portaria da º 017/02 da FATMA (Atual IMA).Abstract : The textile industries treat their effluents with conventional methods that have limitations in the removal of color and in the degradation of non recalcitrant pollutants. To minimize this problem, we emphasize the Advanced Oxidative Processes (POA), which are applied in the degradation of toxic and resistant organic compounds, such as dyes. Among the AOPs, the Fenton Heterogeneous receives attention because it has high efficiency of discoloration and operational simplicity, and its performance is significantly improved when assisted by sources of ultraviolet (UV) or visible radiation. In this context, the objective of this work is to evaluate the efficiency of the photo-Fenton Heterogeneous process in the application of a real textile effluent, having as a heterogeneous catalyst, chitosan spheres. For this, tests were carried out on a laboratory scale in a photochemical reactor equipped with a mercury lamp of 125W. Samples were collected at times 15, 30, 45, 60, 75, 90 and 105 minutes. The concentration of H2O2 applied was 400 mg.L-1 and the mass of chitosan spheres used was 2 g, coated with Iron. The results showed a discoloration rate of 90.63%. It was possible to verify the efficiency of the process at higher pHs, without precipitation of Iron occurring. In the removal of total solids, there was a small percentage of 9.70% and total dissolved solids was 12.7%. The effluent toxicity study, before and after photo-oxidative treatment was investigated with bioassays using Daphnia magna and Lactuca sativa lettuce seed. Both tests revealed that the applied process decreased the toxicity in terms of concentration, however not being sufficient to reach the standards required by FATMA (Actual IMA) Ordinance No 017/02