46º CBQ - DEGRADAÇÃO DE SOLUÇÕES AQUOSAS DO CORANTE REMAZOL VERMELHO RB 133% NUM SISTEMA EM BATELADA UTILIZANDO PROCESSO FOTO-FENTON COM LUZ UV

ÁREA: Química Ambiental

TÍTULO: DEGRADAÇÃO DE SOLUÇÕES AQUOSAS DO CORANTE REMAZOL VERMELHO RB 133% NUM SISTEMA EM BATELADA UTILIZANDO PROCESSO FOTO-FENTON COM LUZ UV

AUTORES: HOPPER, D. P. – UFPE; SILVA, J. E. – UFPE ; SILVA, L. C. – UPE; SOUZA, S. M. – UFPE; MOTTA, M. A. – UFPE; BENACHOUR, M. – UFPE; SILVA, V. L. – UFPE

RESUMO: RESUMO: O tingimento de tecidos no setor têxtil gera muitos efluentes contendo corantes. Neste trabalho foi proposta uma metodologia de oxidação avançada para degradação de soluções aquosas do corante Remazol Vermelho RB 133%, baseada na reação Foto-Fenton. A melhor condição de trabalho foi definida pelo uso de um planejamento fatorial 23, avaliando-se as variáveis mais influentes no processo (concentração de H2O2, Fe+2 e tempo de exposição à luz UV). Constatou-se que a concentração de H2O2 e o tempo influenciaram significativamente, aumentando a degradação quando se eleva os níveis desses fatores. Fixando-se a concentração de H2O2 em 144 mg/L e a de Fe+2 em 8x10-5 mg/L, num tempo de 5h, obteve-se 99,6% de degradação, resultado considerado satisfatório, visto que a solução ficou incolor.

PALAVRAS CHAVES: efluentes, corantes, oxidação avançada, reação foto-fenton, planejamentos fatoriais.

INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: A indústria têxtil gera efluentes com vários tipos de poluentes, principalmente corantes utilizados no tingimento dos tecidos, estimando-se uma perda de pelo menos 20% durante o processo de fixação às fibras (SAQUIB & MUNEER, 2002). A introdução de corantes nos corpos hídricos causa desequilíbrio nos ecossistemas, pois estes absorvem luz solar, prejudicam a fotossíntese de plantas aquáticas e alteram a qualidade da água (ROBINSON et al., 2001). Assim, a remoção desses corantes dos rejeitos é um problema que aflige o setor têxtil. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são usados com sucesso no tratamento de corantes devido ao seu alto potencial de degradação. Estes utilizam espécies químicas muito reativas que convertem os poluente em produtos inertes como CO2 e H2O (KUNZ et al., 2002). A reação Foto-Fenton é um tipo de POA onde são produzidos radicais hidroxila (OH•) com alto poder oxidativo, pela decomposição de peróxido de hidrogênio (H2O2) catalisada por ferro (Fe2+) em meio ácido e na presença de luz UV. (KUO, 1992; TORRADES et al., 2004). Neste trabalho essa reação foi aplicada na degradação de soluções aquosas do corante Remazol Vermelho RB 133% em batelada.

MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Todos os reagentes utilizados neste trabalho foram de grau analítico, exceto o H2O2 56% e o corante têxtil. As soluções foram preparadas com água destilada de condutividade 5 S/cm. O corante utilizado neste trabalho foi o Remazol Vermelho RB 133% (C27H18O16S5N7Na4). O processo de degradação foi avaliado através de um planejamento fatorial 23, com quatro repetições no ponto central. As variáveis estudadas foram: a concentração de H2O2 (144; 216 e 288 mg/L), de Fe+2 (8x10-5; 12x10-5 e 16x10-5 mg/L) na solução final e o tempo de irradiação UV (1, 2 e 3 h). Os ensaios foram realizados usando-se uma solução aquosa contendo 100 mg/L do corante, com pH 3 ajustado com H2SO4 0,1 mol/L. Volumes de 60 mL dessa solução foram transferidos para placas de Petri, seguido da adição de Fe2+e H2O2. As placas foram colocadas no reator composto por uma caixa de madeira fechada com 2 lâmpadas UV de 20 W na parte interna, situadas a 4 cm de altura das placas. Decorrido o tempo definido, as placas foram retiradas do reator e as concentrações do corante foram medidas por Espectrofotometria UV – Visível, no comprimento de onda de 518 nm.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: A resposta otimizada foi o percentual de remoção do corante Remazol vermelho, que variou de 92,6% (com todas as variáveis em seus valores mínimos) a 96,4% (valores máximos das variáveis H2O2 e Fe2+ e valor mínimo do tempo). Os efeitos das variáveis foram calculados com auxílio do programa Statistica 6.0 num nível de 95% de confiança. Observou-se que apenas as variáveis H2O2 e tempo de irradiação influenciam significativamente, não havendo qualquer interação relevante entre elas nos níveis estudados. O aumento dos níveis de H2O2 ou do tempo eleva a degradação do corante em 1,5% e 1,4%, respectivamente. A opção de aumentar apenas o tempo de tratamento se torna mais vantajosa do ponto de vista econômico. Assim, uma vez que não foi possível obter a máxima degradação nas condições estudadas, para melhorar a eficiência do tratamento decidiu-se fixar os níveis de H2O2 e Fe2+ em seus valores mínimos (144 mg/L e 8 x 10-5 mg/L) e ampliar o tempo para 5 horas. Desta vez, a taxa de degradação obtida foi de 99,6% para uma amostra com quatro repetições, contendo 100 mg/L de corante.

CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: Os resultados demonstraram a eficiência do tratamento proposto para degradação de soluções aquosas contendo Remazol Vermelho RB 133%. As condições de operação do sistema em batelada definida pelo planejamento fatorial apresentaram vantagens econômicas e ambientais, uma vez que o consumo de reagentes foi pequeno (0,04% do volume final), e as taxas de degradação obtidas foram superiores a 99%. Estas características tornam o processo viável, demonstrando sua adequação ao tratamento de efluentes contendo corantes.

AGRADECIMENTOS:Ao CNPq, FACEPE, CAPES e a UFPE

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:KUNZ, A.; ZAMORA, P. P.; MORAES, S. G.; DURAN, N. 2002. Novas tendências no tratamento de efluentes têxteis. Química. Nova. 25(1), 78-82.
KUO, W.G. 1992. Decolorizing dye wastewater with Fenton's reagent. Water Research, 26 (7): 881-886.
SAQUIB, M.; MUNEER, M. 2002. Semicondutor mediated photocatalysed degradation of an anthraquinove dye, Remazol Brilliant Blue R under sunlight and artificial light source. Dyes and Pigments, 53: 237-249.
TORRADES, F.; GARCIA-MONTAÑO, J.; GARCÍA-HORTAL, J.A.; DOMÈNECH, X.; PERAL, J. 2004. Decolorization and mineralization of commercial reactive dyes under solar light assisted photo-Fenton conditions. Solar Energy, 77: 573-581.
ROBINSON, T.; McMULLAN, G.; MARCHANT, R.; NIGAM, P. 2001. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Biosource Tchnology, 77: 247-255.