ÁREA: IC-Iniciação Científica
TÍTULO: TRATAMENTO DE EFLUENTE TÊXTIL ATRAVÉS DO REAGENTE DE FENTON
AUTORES: FREITAS,K. B. - CEFETGO; SILVA,L. V. - CEFETGO ; OLIVEIRA,S. B. - CEFETGO.
RESUMO: O tratamento com o reagente de Fenton é um processo oxidativo avançado (POA) que possui um alto poder de degradação de moléculas orgânicas (como os corantes) por oxidação, quebrando-as em compostos menores. Formado pela mistura de H2O2 e íons Fe2+, age na quebra das moléculas orgânicas através do ataque radicalar da hidroxila formada após oxidação dos íons Fe2+ a Fe3+. A reação é potencializada pela incidência de radiação U.V. devido à geração de mais radical hidroxila e à fotorredução dos íons Fe3+ à Fe2+. Neste trabalho determinou-se a melhor condição desse POA, onde se constatou uma remoção de cor (91,2%), turbidez (98,87%), DQO (78,48%), STD (67,26%) e ST (76,83%) em 15 min. de tratamento. Como a radiação U.V. não potencializou a reação do tratamento, a mesma pode ser eliminada.
PALAVRAS CHAVES: poa, fenton e corantes.
INTRODUÇÃO: Os corantes orgânicos são estáveis e de difícil degradação, o que provoca vários distúrbios no meio ambiente, por exemplo bloqueio da luz solar. A maioria desses corantes pertence ao grupo dos azo-corantes (70%) e aos indicanos (índigo blue: corante do jeans). A característica química do indicano é o grupo cromóforo cetônico (C=O). Já os azo-corantes contêm o grupo cromóforo azo (–N=N–) (ALLINGER et al., 1978).
O reagente de Fenton é um dos tratamentos por POA mais eficazes para a degradação de moléculas orgânicas complexas. Os POA são baseados na oxidação de moléculas estáveis por um radical oxidante, como a hidroxila (OH●), transformando-as em compostos menores como álcoois, aldeídos, ácidos, etc. ou levando-os à total mineralização. O reagente de Fenton (Fe2+ + H2O2) faz parte do sistema homogêneo dos POA (ALMEIDA et al., 2004).
Neste trabalho, foi aplicado um tratamento inovador para a solução do problema de impacto ambiental causado pelos corantes. Para se estudar a eficiência deste tratamento, foram realizadas análises físico-químicas no efluente, baseadas no “Standard Methods for the Examination of Water and Waste-Water" da AWWA (American Water Works Association).
MATERIAL E MÉTODOS: Foi montado um reator de fotoFenton, responsável pela incidência de radiação U.V., homogeneização por agitação magnética e conservação da temperatura ideal (20-40°C) no tratamento. A refrigeração foi feita pelo controle de vazão da água de circulação do reator.
A amostra tratada foi o efluente de uma lavanderia industrial de Goiânia, rico em índigo blue (coloração azul escura), refrigerado a 4 °C após a coleta.
Os reagentes para a composição do Fenton foram: FeSO4.7H2O e H2O2 (30% P.A) na proporção de [Fe2+: H2O2] = 1:5 m/m e concentração [H2O2] a 30 mg.L-1 e [Fe++] a 6 mg.L-1 para 600 mL de amostra (RODRIGUES et al, 2000).
Foram feitos os testes: 1) Fenton, 30 min.; 2) Fenton + U.V., 30 min.; 3) Fenton + U.V., 15 min. Estes tratamentos foram baseados no poder oxidante do radical hidroxila gerado na decomposição catalítica do H2O2 em meio ácido (NOGUEIRA, 1995):
Fe2+ + H2O2 → Fe2+ + OH● + OH-
Os métodos analíticos utilizados foram baseados nas técnicas do “Standard Methods for the Examination of Water and Waste-Water”, que são: análises de cor, turbidez, condutividade, demanda química de oxigênio (DQO), pH, sólidos totais (ST) e sólidos totais dissolvidos (STD).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Fig. 1 mostra o reator. A identificação das amostras está na Tab. 1., os resultados analíticos na Tab. 2 e as eficiências dos tratamentos na Tab. 3. No tratamento com Fenton (A1), houve uma redução de 94%cor, 99,89%turbidez, 74,68%DQO e 56,2%STD., que mostram a quebra de anéis aromáticos, originando radicais orgânicos instáveis que se recombinam com Fe2+, coagulando os compostos degradados, formando flocos que sofrem precipitação, podendo passar por um segundo tratamento mais simples (RODRIGUES et al, 2000).
O tratamento combinado realizado por 30 min. (A2), diminuiu 90%cor, 97,6%tubidez e 82,9%DQO. Houve queda de 4%cor 4% e 2,29%turbidez; redução de 8,22%DQO e 7,21%STD, comparando-se com A1. A incidência de luz U.V. provocou a fotorredução do Fe(III) à Fe(II), o qual reagiu novamente com a H2O2, acelerando sua decomposição e a fotocatálise dos complexos orgânicos de Fe(III) (RODRIGUES et al, 2000). A amostra A3 mostrou que o tratamento combinado é eficiente em 15 min., onde se observou remoção de 91,2% cor, 98,87% turbidez, 78,48% DQO e 67,26% STD. Houve pequena variação na eficiência do tratamento com Fenton ou combinado com luz U.V., possibilitando a retirada da luz U.V.
CONCLUSÕES: A eficiência do tratamento de efluente têxtil com reagente de Fenton mais radiação U.V. foi comprovada, observando uma diminuição de 91,2% da cor, 98,9% da turbidez, 78,9% da DQO e 67,3% dos STD em 15 minutos. A radiação U.V. não potencializou a eficiência do tratamento, podendo ser eliminada, simplificando o tratamento e diminuindo o seu custo.
Poderá ser aplicado um tratamento secundário para a remoção dos subprodutos formados, que apesar de serem compostos orgânicos estáveis, os mesmos são de maior degradabilidade, podendo ser transformados produtos como CO2, H2O e ácidos inorgânicos.
AGRADECIMENTOS:Ao meu orientador prof. Ms. Sérgio Botelho de Oliveira e à instituição de ensino CEFET-GO.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:ALLINGER, N. L.; CAVA, M P.; DE JONGH, D. C.; JOHNSON,C. R.; LEBEL, N. A.; STEVENS, C. L, 1978. Química Orgânica, 2 ed., Rio de Janeiro: Guanabara Dois S.A, 696-697.
ALMEIDA, E.; ASSALIN M.R.; ROSA M.A.; DURAN N, Sept./Oct. 2004. Tratamento de efluentes industriais por procesos oxidativos na presença de ozônio. Química Nova, 27(5), 818-824.
NOGUEIRA, R. F. P, Mai. 1995. Fotodestruição de compostos potencialmente tóxicos utilizando TiO2 e luz solar. Tese (Doutorado) - Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas - SP, 1-6.
RODRIGUES, A. N.M.; BERGAMASCO, R.; GIMENES,M.L, 2000. Utilização de processos combinados para tratamento de efluentes da indútria de papel e celulose. In: CIADICYP, Argentina, 1-12.