Remoção de corante índigo remanescente no efluente têxtil da bioestonagem por adsorção com bentonita sódica comercial e avaliação do reúso da água

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2019.A necessidade de minimizar o consumo de água e do descarte de efluentes, aliada a legislações ambientais cada vez mais rigorosas, vem exigindo a adoção de práticas para melhorar a gestão destes, como o tratamento de águas residuais para reúso. A bioestonagem utilizando celulase é um processo já utilizado em substituição à tradicional lavagem do jeans com pedra-pomes, que garante uma remoção mais controlada do corante Índigo Blue aprisionado nas fibras de algodão, conferindo ao artigo têxtil de algodão maior maciez e um aspecto mais despojado. No entanto, também gera um efluente com corante residual, que necessita de tratamento. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção do corante Índigo Blue presente em suspensão no efluente têxtil proveniente da etapa de bioestonagem, utilizando como adsorvente bentonita sódica comercial, tendo em vista o reúso da água no processo de bioestonagem. A argila utilizada foi caracterizada por meio de análises de tamanho, estabilidade, microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia de raios-X, espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier, porosidade e difração de raio X. Os experimentos de adsorção foram realizados em batelada com o intuito de avaliar os efeitos das condições de processo na descoloração do efluente, sendo definidas: concentração de argila de 2,5 g/L, pH do efluente 6,8, temperatura de 25 ºC, agitação de 140 rpm e tempo de contato de 1,5 h. Nestas condições, o efluente tratado teve 98,64% de descoloração e indicativos de qualidade para uma possível reutilização no processo de bioestonagem. Também foram realizados experimentos para avaliar a possibilidade de junção do tratamento à bioestonagem em uma única etapa, utilizando condições fornecidas pela empresa (30 ºC, 60 min, relação de banho 1:6, 1% (m/m) de celulase em relação ao tecido e a concentração de argila definida na etapa anterior (2,5 g/L em relação à água). Com base em análises colorimétricas dos tecidos, utilizando o sistema CIELab, e do efluente, descoloração (96,45%) e turbidez (33 NTU), o processo de adição de argila após 40 min foi definido como o processo utilizado nos testes de reúso, que foi realizado com 50% de efluente tratado tendo em vista a manutenção da atividade enzimática. Dois reúsos sucessivos foram realizados e a diferença de cor dos jeans bioestonados foi satisfatória (?E* entre 0,50-0,77). Assim, o processo simultâneo mostrou-se promissor para o tratamento de efluentes da bioestonagem, contribuindo para a sustentabilidade da indústria têxtil.Abstract : The necessity together to minimize the water consumption and the effluents disposal, with increasingly stringent environmental law, has required the adoption of practices to improve their management, such as wastewater treatment for water reuse. Biostoning using cellulase is a process used instead of the traditional washing of jeans with pumice stone, which guarantees a more controlled removal of the imprisoned indigo blue dye in the cotton fibers, giving to the cotton textile fabric more softness and abraded look. However, it also generates a highly colored effluent that needs treatment. In this context, this study milestone was to evaluate the removal of the dye indigo blue present in suspension in the textile effluent from the biostoning step, using a commercial sodium bentonite as adsorbent, in view of its possible reuse in the process. The clay used was characterized by size analysis, stability, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray, Fourier transform infrared spectroscopy, porosity and X-ray diffraction. The adsorption experiments were performed in batch mode with the purpose of evaluating the effects of the process conditions in the effluent discoloration, being defined: clay concentration of 2.5 g/L, pH of the effluent (6.8), temperature of 25 °C, agitation of 140 rpm and contact time of 1,5 h. In these conditions, the treated effluent had 98.64% discoloration and indicative of quality for a possible reuse in the biostoning process. Experiments were also performed to evaluate the possibility of union the treatment with biostoning in a single step, using conditions provided by the industry (30 °C, 60 min, 1: 6 bath ratio, 1% (w/w) cellulase in ratio to the fabric) and the clay concentration defined in the previous study (2.5 g / L in ratio to water). Based on colorimetric analysis of the fabrics, using the CIELab system, and of the effluent, discoloration (96.45%) and turbidity (33 NTU), the process of adding clay after 40 min was defined as the process used in the reuse tests, which was performed with 50% effluent treated in order to keep the enzymatic activity. Two successive reuses were performed and the color difference of the biostoned denim was satisfactory (?E * between 0.50-0.77). Thus, the simultaneous process is shown promising for the treatment of effluents from biostoning, contributing to the sustainability of the textile industry