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Selecção do melhor descolorante para a eliminação da cor residual

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1. 28 892 46 while with the product X the total cost was 32 471 68 With regard to the effluent of company A the bleachings tested product F X R 340 18 10 340 18 25 92 18 50 340 18 55 BWD 01 340 and Sinor Floc that one which led to better results was also the 340 18 55 Despite not reaching a large percentage of TSS removal 19 was achieved good rates of removal in the other parameters 82 for color and COD The sludge volume index SVI obtained 23 ml l was higher than that of other bleaching indicating its greater capacity to remove With regard to company B its effluent presented major difficulties of clearing it was not possible to identify only one of the best performing bleaching Thus it is considered that the possible products to remove the color of the effluent of this company would be the product F 340 18 55 and 340 18 25 For the effluent from Company C and since the conditions of sampling didn t produce a representative sample the results were not considered Besides the parameters mentioned above and that determined the selection of the different bleaching effluents were analyzed further in the clarified after the tests of coagulation flocculation and in the raw sewage Determinations of pH COD conductivity TSS volatile suspended solids VSS alkalinity color phosphorus nitrogen Kjeldhal and SVI vii It was proved that the effluent from the WWTP is easier to discolor achieving the better
2. 36 Metcalf amp Eddy 1991 Wastewater Engineering Treatment and Disposal Reuse 3 Edition International Edition MCGRAW HILL International Editions 860pp 63 64 ANEXO 66 ANEXO Tipos de Corantes ANEXO Tipos de Corantes Neste anexo os tipos de corantes est o divididos nas diferentes categorias em termos das propriedades e aplica es s o referidos tamb m os inconvenientes de cada tipo de corante bem como as suas vantagens Corantes reactivos s o caracterizados pela presen a de grupos reactivos capazes de formarem liga es covalentes com grupos hidroxilo das fibras celul sicas e grupos amino S o usados principalmente na etapa do tingimento e estamparia de fibras celul sicas reagindo quimicamente com o algod o viscose linho l e seda Dos numerosos corantes reactivos existentes os mais utilizados s o os que cont m a fun o azo e antraquinona como grupos crom foros R e os grupos clorotriazina e sulfatoetilsulfonila como grupos reactivos SO2 CH2 CH2 OSO3Na Um exemplo de processo de tingimento do algod o com um corante reactivo apresentado na Reac o 1 2 onde s o usados compostos com o centro reactivo da mol cula de sulfatoetilsulfonila cuja adi o do corante a fibra requer apenas a pr via elimina o do grupo sulfato em meio alcalino Reac o 1 1 gerando o composto vinilsulfona 23 OH R SOz CH2 CH2 OSOsNa R SO2 CH CH2 NazSOs Reac o 1 1 R
3. o caso do poli ster e da poliamida Como produto final procede se ao fabrico de vestu rio t xtil lar tal como roupa de cama cobertores atoalhados etc t xteis t cnicos telas para pneus lonas etc etc 1 1 Introdu o 1 2 1 A industria t xtil em Portugal Figura 1 1 Distribui o por distrito das empresas existentes em Portugal Continental Fonte Minist rio do Trabalho e da Solidariedade 1997 Tal como se pode observar pela Figura 1 1 o distrito de Braga e Porto det m o maior n mero de empresas t xteis seguido dos distritos de Lisboa e Aveiro No que respeita ao tipo de mat ria prima processada a zona de Castelo Branco e Guarda especializou se na l enquanto que as regi es do Ave e do C vado trabalham na sua maior parte no algod o Quer no caso da l quer no caso do algod o cada vez maior a incorpora o de fibras sint ticas como o poli ster a poliamida e o acrilico bem como de fibras artificiais como a celulose regenerada Embora dados fornecidos pelo INE Instituto Nacional de Estat stica de 1997 indiquem a exist ncia de 16 693 empresas t xteis segundo o Minist rio do Trabalho e da Solidariedade e relativamente ao mesmo ano de 1997 estariam em actividade apenas 8 411 empresas valor que se aproxima mais da realidade apesar de ainda se encontrar em excesso 1 1 Introdu o 1 2 2 Processo produtivo do sector t xtil O processo produtivo t xtil constitu do basicame
4. poss vel apontar apenas um dos descolorantes com melhor comportamento para o efluente desta empresa Era necess rio proceder a mais ensaios de clarifica o deste efluente assim considera se que os descolorantes poss veis para descolorar o efluente desta empresa seriam produto F 340 18 25 e o 340 18 55 50 7 An lise Estrat gica e Econ mica 7 AN LISE ESTRAT GICA E ECON MICA Para alcan ar sucesso num projecto essencial estabelecer objectivos No caso da Quimit cnica este objectivo consiste na coloca o no mercado de um descolorante atractivo para as empresas e economicamente vi vel A aquisi o de um descolorante por um cliente s realizada ap s ensaios industriais com o efluente da empresa e com estudos t cnicos da a import ncia de organizar um conjunto de informa es preliminares de modo a que verifique a exist ncia ou n o de uma oportunidade de neg cio Ap s o estabelecimento dos principais objectivos til fazer uma an lise SWOT para se determinar onde dever o ser aplicados esfor os de modo a atingir o resultado desejado 31 A an lise SWOT que se apresenta na Tabela 7 1 elaborada relativamente empresa que vende os descolorantes e baseia se no seguinte Tabela 7 1 An lise SWOT Produto de qualidade Baixo pre o Pouca produ o de lamas Grande disponibilidade local Produto novo num mercado competitivo Fraquezas Utiliza o numa gama de pH controlada
5. Na 9 e 35 6 Resultados e Discussao 10 semana o 340 18 10 e 340 18 55 foram os descolorantes que originaram percentagens de remo o mais elevadas Relativamente CQO a sua remo o varia entre 40 e 97 Os ensaios com remo o mais elevada na sua globalidade foram aqueles em que se usou o descolorante produto X e a mistura de 340 com PAX 18 Em rela o aos SST o valor da percentagem de remo o varia entre 35 e 97 Tal como nos outros par metros a semana com maior percentagem de remo o foi a 5 semana embora na 10 semana se tenha atingido uma percentagem de remo o de 96 com o descolorante 340 18 55 Assim ap s v rios ensaios com os diferentes descolorantes conclui se que apesar do efluente da ETAR ter caracter sticas bastante distintas os descolorantes com 340 apresentaram melhor comportamento tendo se alcan ado melhor percentagem de remo o com o 340 18 55 ap s a exclus o do descolorante 340 18 5 Este ensaio realizou se na 10 semana onde a percentagem de remo o da cor foi de 87 da CQO de 91 e de SST de 96 a quantidade de lamas formadas neste ensaio foi de 13ml I 6 2 Empresa A No que diz respeito empresa A que actualmente n o est a efectuar qualquer tipo de tratamento ao seu efluente comparou se o desempenho dos produtos F X R e alguns descolorantes da Quimit cnica As amostras foram recolhidas na 8 e 11 semana como foi referido na Tabela 5 1 6 2 1 8 Seman
6. o de descolorante T utilizada Por fim relativamente empresa C que faz tratamento com o produto F comparou se o desempenho deste produto com os da Quimit cnica no que diz respeito ao tratamento do seu efluente Os ensaios foram efectuados segundo a metodologia Jar test referida no anexo III 8 Simplificadamente representado por 92 18 25 que significa que a solu o cont m 25 de PAX 18 e 75 de C 592 92 18 10 e 92 18 50 dependente da quantidade de PAX 18 adicionada Simplificadamente representado por 340 18 5 que significa que a solu o cont m 5 de PAX 18 e 95 de optifloc 340 340 18 10 340 18 55 e 340 18 25 dependente da quantidade de PAX 18 adicionada 7 Referenciado apenas pelo n mero no decorrer do relat rio 23 5 Descri o Experimental Na Figura 5 4 pode se observar as diferentes etapas do procedimento experimental Recolha do Efluente Coloca o de uma amostra de 1L de efluente nos gobel s Efluente em agita o no equipamento Adi o de descolorante Per odo de sedimenta o Selec o dos clarificados Determina o do IVL Dura o 90 min Prepara o dos sobrenadantes para determina o dos par metros Fase de agita o r pida 120 rpm Dura o 1 min Fase de agrega o de part culas 80 rpm Durac o 4 min Fase de agita o lenta 40 rpm Dura o 15 min Separa o por gravidade do clarificado e dos flocos fo
7. 250 pH 8 04 92 18 10 150 pH 8 16 Descolorante dose ppm e pH 0 2 4 6 8 10 N vel de clarifica o do efluente Figura 6 39 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa B 10 semana Na Figura 6 40 pode se observar o aspecto do efluente bruto e do clarificado que embora tendo sido o melhor clarificado obtido apresenta um n vel de clarifica o insatisfat rio devido grande dificuldade de clarifica o este efluente Efluente bruto 340 18 25 Figura 6 40 Aspecto do efluente bruto e clarificado empresa B 10 semana O IVL obtido neste ensaio foi de 15 ml l resultado bastante inferior quando comparado com o do ensaio realizado com o efluente desta empresa recolhido na 6 semana cerca de 80 ml l Os par metros que sofreram maior altera o foram a cor e a CQO No efluente bruto a cor tinha um valor de 2 113 un Pt Co ficando com 850 un Pt Co no efluente clarificado Em rela o CQO esta diminuiu quase para metade do inicial ficando com um valor de 340 mgozl analisando a Tabela V 15 no anexo V 46 6 Resultados e Discussao 6 3 3 12 Semana O efluente apresenta uma cor azul esverdeada muito carregada cristalina nao possuindo cor residual na dilui o de 1 20 O valor de pH do efluente bruto de 9 58 e a condutividade de 4 711uS cm Foram testados quatro descolorantes produto F 340 340 18 25 e 340 18 55 va
8. A Efluente Produto X 340 18 10 92 18 50 EVENT ia Bruto 80 ppm 80 ppm 80ppm pH 9 18 9 17 9 13 9 13 T C 23 60 19 60 19 60 19 60 Cond uS cm 3143 3136 3127 3031 SST mg l 100 55 30 65 SSV mg l 185 95 60 80 CQO mgoz l 251 134 144 150 AT mg CaCO l 440 435 421 436 Cor un Pt Co 1123 325 317 391 P mg l 10 5 5 5 NTK mg l 29 25 27 27 IVL ml l 90 min 8 10 11 85 Anexo V Resultados experimentais e calculados Tabela V 11 Valores dos par metros analisados na ETAR 10 semana Par metros ruto 80 ppm 100 ppm pH 8 78 8 77 8 58 T C 24 90 19 20 19 20 Cond uS cm 2 868 2 842 2 753 SST mg l 505 50 20 SSV mg l 585 90 70 CQO mgo l 3 410 302 316 AT mg CaCO I 418 389 378 Cor un Pt Co 1185 241 153 P mg l 11 7 6 NTK mg l 32 29 29 IVL ml 1 90 min 15 13 V 2 Empresa A Tabela V 12 Valores dos par metros analisados na empresa A 8 semana Par metros Bruto Produto 340 180 92 18 50 pH 8 62 8 01 8 55 8 05 T sc 32 10 21 40 21 40 21 40 Cond uS cm 6 400 5 790 5 240 4 980 SST mg l 125 70 50 20 SSV mg l 160 80 105 75 CQO mgos 677 482 507 439 AT mg CaCO I 581 527 566 525 Cor un Pt Co 3 050 333 1 600 417 P mg l 21 10 15 9 NTK mg l 34 16 34 14 IVL ml l 90min 36 10 30 86 Anexo V Resultados experimentais e
9. SO2 CH CH2 O celulose pra R SOz CH2 CH2 O celulose Reac o 1 2 Este grupo de corantes apresenta como caracter sticas uma alta solubilidade em gua e o estabelecimento de uma liga o covalente entre o corante e a fibra cuja liga o confere maior estabilidade na cor do tecido tingido quando comparado com outro tipo de corantes Os corantes reactivos t m alta solidez luz e aos tratamentos h midos tem uma extensa gama de cores e n o necessita de fixador 32 Tamb m s o conhecidos inconvenientes na utiliza o destes corantes tal como a elevada quantidade de sal necess ria ao tingimento restri o aos tratamentos com cloro baixa biodegradabilidade e tamb m devido ao facto de serem as esp cies corantes com maior dificuldade de remo o nos efluentes devido elevada carga no mesmo 5 28 67 ANEXO Tipos de Corantes Corantes directos s o corantes ani nicos sol veis em gua capazes de tingir fibras de celulose como o algod o e a viscose atrav s de liga es de Van der Walls S o constitu dos essencialmente por corantes contendo mais do que um grupo azo ou pr transformados em complexos met licos Na Figura 1 1 representada a f rmula org nica de um corante directo em que I representa o corante vermelho Congo contendo tanto grupos diazo como grupos crom foros 23 So Na SONA A os A A yy SOO Khe N a eae N H 0 NH H Figura 1 F rmula or
10. Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 6 semana 45 Figura 6 38 Valor de cor obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 6 semana 45 Figura 6 39 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa B 10 semana ccceeeescceeeeeeeeseneeeeeceeeeeceaaeeeeseaeeeseaeeeeccaaeeeeeaeeeceaeeessceeeesseeeeeseeeeeesenseessaees 46 Figura 6 40 Aspecto do efluente bruto e clarificado empresa B 10 semana 46 Figura 6 41 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa A 12 semana cccceeesscceeeeeeeeeeaeeeeeeeeeeeeeaaeeeecsneeeseaeecessaaeeeseaueeeseasessuceeeessaeeesseaeeeessnseeessaees 47 Figura 6 42 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa B 12 semana 48 Figura 6 43 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa B 12 semana 48 Figura 6 44 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 12 semana 48 Figura 6 45 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 12 semana 48 Figura 6 46 Percentagem de remo o obtida nas diferentes semanas referentes cor CQO e SST na empresa 5 PERSEU DRE E A
11. a seguinte Cal odeia Equa o VI 13 Cal 96752 1 03 kg ton lama seca Consumo de cal Ccal Ccal oo x Cal Equa o VI 14 Ccal oe x 1 03 139 86 kg 1000 O custo da cal sera Ccal x Pc Equa o VI 15 139 86 x 0 75 104 90 91 Anexo VI C lculos relativos an lise estrat gica e econ mica e Custo da deposi o das lamas A deposi o das lamas engloba v rios itens Aluguer do contentor de lamas 60 00 Transporte dos contentores 65 00 Deposi o em aterro 80 ton Deposi o mensal das lamas em aterro MS Equa o VI 16 x 80 Daterro 1000 136000 Daterro x 80 10 880 1000 Considerando que cada contentor transporta 10 Ton de lamas o n mero de transportes ou viagens que o cami o ter que realizar para a deposi o em aterro o seguinte MS _ 136000 _ 10000 10000 Viagens Ent o o custo do transporte Ct ser Ct 60 xn viagens 60 x 14 884 Custo total da deposi o das lamas desidratadas resume se no Custo de transporte 884 Aluguer do contentor 60 Deposi o no aterro 10 880 O custo total da deposi o de 11 824 euros 92 Anexo VII Fichas de seguran a ANEXO VII Fichas de seguran a Reagente Caracter sticas da Riscos Seguran a subst ncia Ap s inala o exposi o ao ar Densidade 20 1 84 g cm fresco e consultar um m dico cido soub
12. cidas a um 2005 coagulante inorg nico no efluente da tinturaria O floculante foi testado em quatro tipos de corantes aii reactivos efluente simulado e num real proveniente de uma ind stria local de tinturaria Alinsafi A fotocat lise com di xido de tit nio foi aplicado a solu es de corantes reactivos puros tal como a Bane efluentes t xteis contendo os mesmos corantes sob radia o solar e UV Nas solu es sob radia o UV 17 a de descolora o foi mais elevada do que as solu es sob radia o solar Usando o processo de oxida o de Fenton foi removido o corante Reactive Black 5 RB5 de um efluente Sureyya Meri simulado A remo o da cor andou por volta dos 99 e a quantidade necess ria de H2O pareceu estar 18 2003 relacionada com o valor da CQO inicial da amostra A toxicidade foi removida completamente para cada uma das concentra es de RB5 em condi es ptimas de remo o Uma t cnica de digest o anaer bica foi aplicada a solu es aquosas de corantes reactivos e efluentes D Georgiou t xteis de algod o com o objectivo da elimina o da cor Foi utilizado um reactor bach anaer bio com 3 2003 jacto de gua aclimatizado e bact rias consumidoras de acetato provenientes de um digestor anaer bio de um efluente municipal Testaram os processos de coagula o flocula o e adsor o independentes e acoplados e conclu ram J Lee et al que os resultados obtidos com os processos
13. ticas nylon e fibras naturais de l e papel Az icos Fibras naturais de algod o e fibras sint ticas de poli ster De cuba Fibras naturais de algod o Directos Fibras naturais de algod o fibras artificiais de viscose couro e papel Dispersos Fibras sint ticas poli ster nylon e fibras artificiais de acetato e viscose Reactivos Fibras naturais de algod o e l fibras artificiais de viscose couro e papel Sulfurosos Fibras naturais de algod o Tal como j foi referido a cor do efluente t xtil um dos grandes problemas desta ind stria Estima se que 15 da produ o mundial de corantes perdida para o meio ambiente durante a s ntese processamento ou sua aplica o Contudo a principal perda corresponde incompleta fixa o dos corantes durante a etapa de tingimento das fibras t xteis De todos os corantes utilizados cerca de 30 s o referentes a corantes reactivos onde grande parte deles s o transformados em res duos devido ao seu baixo grau de fixa o em fibras celul sicas quando comparado com os outros corantes e baixa remo o destes corantes em tratamentos biol gicos 29 A aplica o de corantes t xteis base de enxofre do tipo disperso e outros com elevada insolubilidade apesar de produzirem efluentes que podem ser removidos mais facilmente envolvem muitas vezes subst ncias secund rias que demonstram elevados problemas ambientais devido sua toxicidade A Ec
14. 001 a 1 um n o sendo portanto vis veis a olho nu encontram se estabilizadas por uma s rie de cargas el ctricas superficiais do mesmo sinal que geram entre si repuls o electrost tica Uma vez que este fen meno impede o choque entre as part culas n o existe tend ncia natural para que as part culas formem agregados de maiores dimens es designados por flocos 6 7 A coagula o por defini o a desestabiliza o dos col ides por neutraliza o das for as que os separam pode conseguir se por adi o de coagulantes qu micos e por aplica o de energia de mistura ou seja tem por objectivo agregar as part culas que se encontram em suspens o e algumas que se encontram dissolvidas em part culas maiores que possam ser removidas por decanta o ou filtra o agrega o das part culas desestabilizadas que ao encontrarem se em contacto umas com as outras d o lugar forma o de flocos capazes de serem retidos numa fase posterior do tratamento de gua d se o nome de flocula o 24 Utilizam se dois processos para estabelecer o valor ptimo de pH e da dosagem de coagulante e Jar test em que se varia o pH e a dosagem de coagulante para atingir as condi es ptimas de opera o e Controlo do potencial zeta proposto por Riddick no qual se adiciona coagulante at se atingir um potencial zeta de zero 13 4 Coagula o Flocula o 4 2 Mat ria coloidal As part culas de tamanho s
15. 10 e o produto X Os resultados obtidos com estes produtos relativamente ao nivel de clarificagao obtido podem ver se na Figura 6 11 BWD 01 100 BWD 01 80 BWD 01 70 BWD 01 60 92 18 25 80 92 18 25 60 340 18 10 80 340 18 10 60 Produto X 150 Produto X 120 Produto X 100 Produto X 80 Descolorante e dose ppm 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N vel de clarifica o do efluente Figura 6 11 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 9 semana Para a caracteriza o do efluente tratado foram utilizadas as amostras da Figura 6 11 com n vel de clarifica o igual a 7 e 8 boa clarifica o com a excep o do BWD 01 que apesar de ter conseguido um bom clarificado conduziu a uma excessiva forma o de lamas E 4 Efluente Bruto Produto X 340 18 10 92 18 25 Figura 6 12 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 9 semana 31 6 Resultados e Discussao Produto X 340 18 10 92 18 25 IVL ml l Figura 6 13 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 9 semana Nesta semana os melhores clarificados obtidos foram referentes a ensaios em que a dose de descolorante utilizada foi de 80 ppm como se pode ver na Figura 6 11 Relativamente ao IVL Figura 6 13 o clarificado com menor valor foi o que se usou o descolorante produto X com um volume de lamas de 8 ml
16. E EE a E E apos Aa ERE EEE irei is anda nes 51 Tabela 7 2 An lise estrutural de PORTER cccssccccssseeeeseneeeeseeeeeeceeeeseccaeeesecaeeeeceeaeeessaeeesscaeeesseneeeensseeeeseaes 52 Tabela 7 3 Pre o dos descolorantes ii ireeeacaaaaaeraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaeeaaaaaaanananaa 53 Tabela 7 4 Custo de descolorante gasto mensalmente rear area errar 54 Tabela 7 5 Custo de pol mero usado nas lamas cc cccceeecceeeenseeeeeeeeeeeeeaeeesecaeeceseeeeeseaeeesseeeeeseneeeessneeeeseaes 54 Tabela 7 6 Custo da deposi o das larmas ccscccecssseeceeseeceesenneeeseneeeeecaeeesscaeeceseneeeseeaeeeseeaeeesseneesensneeeseeaes 55 Tabela 7 7 Custo global do tratamento e deposi o das lamas raras 55 Tabela V 1 Resultados calculados de SST e SSV e respectivas de remo o 81 Tabela V 2 ndice Volum trico de lamas eee 82 Tabela V 3 Valores da CQO e respectiva de remo o rr eereeeraaa aerea canas 82 Tabela V 4 Azoto de Kjeldhal e respectiva de remo o e reeeeecareeeacareaeacaaeaaa araras 83 Tabela V 5 Valores referentes cor e respectiva de remo o eres 83 Tabela V 6 Valores de f sforo reactivo e respectiva de remo o eres 83 Tabela V 7 Valores da alcalinidade fenolftaleina total e respectiva de remo o 84 Tabela V 8 Valores
17. Mercado emergente Oportunidades Necessidade de tratamento das guas pelo processo de coagula o flocula o sendo o mais econ mico Amea a dos concorrentes Tratamento dos efluentes por outros processos Amea as i eee Pers tecnologias de membranas oxida o qu mica tratamento biol gico 51 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro Na an lise estrutural de PORTER faz se um estudo para se obter um melhor conhecimento dos concorrentes do poder de compra dos fornecedores e dos clientes no sector de actividade A an lise estrutural de PORTER apresentada na Tabela 7 2 Tabela 7 2 An lise estrutural de PORTER For as Amea as Descri o Potenciais concorrentes A dimens o do mercado elevada os potenciais concorrentes s o as empresas que vendem descolorantes Poder dos clientes O poder elevado j que os clientes pretendem a melhor qualidade o menor pre o e menor res duo Poder dos fornecedores O poder relativamente baixo devido grande concorr ncia existente Produtos substitutos Tecnologias de membranas oxida o qu mica tratamento biol gico descolorantes com diferentes constitui es Rivalidade do sector A rivalidade do sector elevada diferentes empresas com os mesmos constituintes base com algumas altera es de modo a tornar mais eficiente a descolora o A realiza o de um estudo econ mico e financeiro possibilita a an lise da viabilidade de
18. OU Seja os valores obtidos s o 2 255 un Pt Co e 6 467 un Pt Co para o efluente do tubo e do tanque respectivamente devido a uma maior quantidade de i es met licos h mus pl ncton mat ria vegetal e compostos corados das diferentes descargas ao longo do dia Tabela 6 1 Caracter sticas do efluente bruto do tubo e do tanque de homogeneiza o empresa B 6 semana Par metros Efluente Tubo Efluente Tanque pH 10 48 8 15 T C 25 70 24 40 Cond uS cm 4417 3 798 SST mg l 90 560 SSV mg l 135 560 CQO mgoz l 18 292 808 AT mg CaCO I 399 409 Cor un Pt Co 2 255 6 467 P mg l 22 32 NTK mg l 27 66 43 6 Resultados e Discussao Os descolorantes utilizados nos ensaios com o efluente do tubo foram produto F e produto X 340 18 15 92 18 25 Sinor Floc DSM Lubrofloc Eco 340 420 e o C 592 numa quantidade de 200 ppm N o se obtiveram resultados satisfat rios com nenhum destes descolorantes visto que os que clarificaram o efluente produziram grande quantidade de lamas As doses de 40 60 50 80 e 120 ppm tamb m foram testadas para o produto F mas sem qualquer forma o de lamas nem clarifica o Nos ensaios realizados com o efluente do tanque de homogeneiza o usaram se como descolorantes o produto R o produto X o produto F 340 e BWD 01 Na Figura 6 35 apresentam se os resultados obtidos em termos de clarifica o usando o efluente referido Pro
19. aedi eikit un Pt Co remo o Bruto 187 183 186 185 10 1853 Produto X 242 243 241 242 1 242 86 94 340 190 195 193 193 1 193 89 60 92 18 25 295 297 298 297 1 297 83 99 340 18 5 255 253 252 253 1 253 86 33 Tabela V 6 Valores de f sforo reactivo e respectiva de remo o Valores Rar rE P de mg PO M dia Dilui o ing p0 1 remo o Bruto 4 62 4 58 4 51 4 57 10 45 70 Produto X 19 54 19 53 19 4 19 49 1 19 49 57 35 340 18 72 18 91 18 96 18 86 1 18 86 58 72 92 18 25 17 37 17 41 17 43 17 40 1 17 40 61 92 340 18 5 19 08 19 11 19 08 19 09 1 19 09 58 23 83 Anexo V Resultados experimentais e calculados Tabela V 7 Valores da alcalinidade a fenolftaleina total e respectiva de remogao pH Vaat 8 3 Va at 4 3 AT AP de ml ml MGcacos l Mgcacos l remo o Bruto 8 03 9 640 482 Produto X 8 41 0 260 9 270 463 5 13 3 84 340 8 44 0 210 9 276 463 8 10 5 3 78 92 18 25 8 12 9 194 459 7 4 63 340 18 5 8 27 9 188 459 4 4 69 e Exemplo de c lculo da alcalinidade total para o efluente bruto est representado pela Equa o IV 4 V x N x 50 000 AT V _ 9 640 x 0 1 x 50 000 482 l 100 00 MBcacos e Exemplo de c lculo da alcalinidade fenolftaleina para o clarificado do 340 V X N x 50000 AP V _ 0 210 x 0 1 x 50 000 AP 10 5 100 00 19 MBcaco Os resultados dos par metros ser
20. calculados Tabela V 13 Valores dos par metros analisados na empresa A 11 semana 340 18 55 Par metros Bruto F ee 200ppm pH 9 49 9 48 9 22 T C 35 30 23 60 23 60 Cond uS cm 6 650 5 950 6 560 SST mg l 80 70 65 SSV mg l 100 85 70 CQO mgos l 662 199 123 AT mg CaCO l 550 530 520 Cor un Pt Co 2 320 775 412 P mg l 20 14 14 NTK mg l 8 1 2 ER rs V 3 Empresa B Na Tabela V 14 est o representados os par metros analisados no efluente bruto do tubo do tanque e respectivos clarificados do efluente proveniente do tanque Tabela V 14 Valores dos par metros analisados na empresa B 6 semana Parametros Efluente Efluente Produto F 340 Tubo Tanque 200 ppm 150 ppm pH 10 48 8 15 7 83 8 16 T C 25 70 24 40 24 40 24 40 Cond uS cm 4417 3 798 3 760 3 551 SST mg l 90 560 35 20 SSV mg l 135 560 50 65 CQO mgo_ I 18 292 808 145 308 AT mg CaCO l 399 409 375 382 Cor un Pt Co 2 255 6 467 208 180 P mg l 22 32 3 4 NTK mg l 27 66 15 19 IVL m l 90 min 80 110 Anexo V Resultados experimentais e calculados Tabela V 15 Valores dos par metros analisados na empresa B 10 semana Parametros Bruto EA n pH 9 73 7 64 T C 23 80 21 60 Cond uS cm 5 160 5 070 SST mg l 75 70 SSV mg l 95 90 CQO mgoz l 611 340 AT mg CaCO I 398
21. combinados foram mais eficientes com uma remo o de 19 2006 99 9 dos corantes estudados S Papic et al Combinaram os processos de coagula o flocula o e adsor o em que obtiveram remo o de 99 9 po 2004 para os corantes reactivos analisados e remo es superiores a 90 para carbono org nico total e CQO 3 Corantes 3 CORANTES A tecnologia moderna de tingimento consiste numa s rie de etapas que s o escolhidas de acordo com a natureza da fibra t xtil caracter sticas estruturais classifica o disponibilidade do corante para a aplica o propriedades de fixa o compat veis com o destino do material a ser tingido considera es econ micas e muitas outras 5 As opera es que constituem a fase do tingimento consistem na montagem a fixa o e o tratamento final A fixa o do corante fibra feita atrav s de reac es qu micas da simples solubiliza o do corante ou de derivados gerados De seguida s o feitas sucessivas lavagens para eliminar o excesso de corantes e produtos qu micos presentes no material a tingir seja ele rama fio tecido malha ou produto acabado 1 5 Os corantes s o caracterizados por dois grupos principais um grupo crom foro que respons vel pela cor e por um grupo funcional que permite a fixa o nas fibras do tecido 21 3 1 Classifica o dos Corantes Um corante toda a subst ncia que adicionada a outra altera a cor desta S o sol veis ou disp
22. de percentagem de remo o o descolorante 92 18 50 conduziu a melhores resultados em todos os 41 6 Resultados e Discussao par metros a excep o da cor sendo portanto o descolorante com melhor comportamento para este efluente Na 11 semana Figura 6 33 o descolorante 340 18 55 com a dose de 200 ppm foi o que se conseguiu melhor percentagem de remo o 82 para a cor e CQO e 19 nos SST O descolorante com melhor desempenho foi o 340 18 55 Apesar de n o ter conseguido uma grande percentagem de remo o de SST conseguiu obter boas percentagens na remo o da CQO e da cor Comparando as duas semanas em termos de CQO do efluente bruto o valor obtido foi de 677 mgo2 e 662 mg l na 8 e 112 semana respectivamente que quando se analisam os clarificados obtidos verifica se que o uso do descolorante 340 18 55 tem maior percentagem de remo o do que o 92 18 50 repetindo se os melhores resultados em termos de IVL para o 340 18 55 Com isto o descolorante com melhor comportamento para o efluente da empresa A o 340 18 55 6 3 Empresa B No tratamento do efluente da empresa B compararam se os descolorantes da Quimit cnica com o produto F As amostras foram recolhidas na 6 10 e 12 semana como foi referido na Tabela 5 14 6 3 1 6 Semana Foram recolhidas duas amostras efluente descarregado directamente do tubo e o efluente do tanque de homogeneiza o O efluente do tubo apresenta uma cor acinzentada bas
23. dos par metros analisados na ETAR 4 semana eee 85 Tabela V 9 Valores dos par metros analisados na ETAR 5 semana ie eeseeaeeaaanas 85 Tabela V 10 Valores dos par metros analisados na ETAR 9 semana ie ereseaaeeaaanas 85 Tabela V 11 Valores dos par metros analisados na ETAR 10 semana e eeseereriaanas 86 Tabela V 12 Valores dos par metros analisados na empresa A 8 semana 86 Tabela V 13 Valores dos par metros analisados na empresa A 11 semana 87 Tabela V 14 Valores dos par metros analisados na empresa B 6 SCMANA ceeceeeeeeeeeeeeeneeeeeeeteneeeeenerenes 87 Tabela V 15 Valores dos par metros analisados na empresa B 10 semana 88 Tabela V 16 Valores dos par metros analisados na empresa B 12 semana 88 Tabela VI 1 Varia o mensal da quantidade da cal e da quantidade de lamas produzidas 91 xii NOMENCLATURA AP Alcalinidade a Fenolftaleina AT Alcalinidade Total Consumo de polimero das lamas Cal Quantidade de cal ton lama seca Cd Custo de descolorante Cmpl Custo mensal do pol mero gasto nas lamas Cor Cor Cond Condutividade CQO Car ncia Quimica de Oxig nio Ct Custo do transporte das lamas d Densidade das lamas Dd Dose de descolorante Dgm Descolorante gasto mensalmente G
24. efluente apresenta uma cor cinzenta bastante escura e um forte odor A cor n o vis vel quando se procede dilui o de 1 20 O pH de 8 78 e a condutividade de 2 868 uS cm Foram testados cinco descolorantes 340 BWD 01 Superfloc C 502 340 18 55 e o produto X No que diz respeito ao n vel de clarifica o obtido os resultados s o apresentados na Figura 6 16 340 80 BWD 01 80 Superfloc C 502 100 Superfloc C 502 80 340 18 55 100 340 18 55 80 Produto X 100 Produto X 80 Produto X 60 Descolorante e dose ppm 0 2 4 6 8 10 Nivel de clarifica o do efluente Figura 6 16 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 10 semana Para a caracteriza o do efluente tratado foram utilizados os clarificados dos ensaios em que se obteve um n vel de clarificado igual a 8 O efluente bruto e os clarificados est o representados na Figura 6 17 Efluente bruto Produto X 340 18 55 80 ppm 100 ppm Figura 6 17 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 10 semana 33 6 Resultados e Discussao Na classifica o do n vel de clarifica o foi dif cil definir com qual das doses do produto X se obteve o melhor clarificado mas ao longo do tempo e com o decorrer da sedimenta o a dose de 80 ppm originou um melhor clarificado devido a total sedimenta o dos flocos Quando se compara o clarificado obtido com o
25. ensaios est o directamente relacionados com os mecanismos de coagula o e flocula o a sua aplica o pretende determinar os valores mais adequados para os par metros que influenciam directamente aqueles fen menos Assim procura se definir por via experimental e O tipo de coagulante e Os tempos de coagula o e flocula o indispens veis obten o de flocos com elevada massa espec fica e a dura o da sedimenta o para uma separa o s lido l quido eficaz e completa e A gama de pH e as concentra es de coagulante que maximizam a remo o da carga poluente com a minimiza o da quantidade de lamas 18 5 Descri o Experimental 5 DESCRI O EXPERIMENTAL 5 1 Locais de amostragem Para a realiza o do trabalho foi necess rio proceder recolha de efluentes para se investigar a capacidade de remo o da cor dos diferentes produtos descolorantes face a este tipo de efluentes Os efluentes foram recolhidos numa ETAR e em tr s empresas t xteis A Be C que em seguida se passam a descrever 5 1 1 ETAR A ETAR situa se na zona de Barcelos e recebe efluente industrial t xtil e efluente dom stico Na Figura 5 1 apresenta se uma vista a rea da ETAR 30 Figura 5 1 Vista a rea da ETAR O afluente bruto d entrada na ETAR e distribui se por dois canais equipados com tamisadores para a reten o de res duos de maiores dimens es e um terceiro com uma grade de limpeza manual Segue p
26. inconveniente de serem muito sens veis a varia es do pH da solu o Se este n o se encontra no intervalo adequado a clarifica o pouco efectiva e pode solubilizar o ferro ou o alum nio originando eventuais problemas no processo O mais utilizado o sulfato de alum nio embora tenha o inconveniente de as lamas obtidas conterem hidr xido de alum nio podendo gerar inconvenientes na sua deposi o A utiliza o de pol meros org nicos sint ticos na desestabiliza o dos col ides est muito difundida Estes s o designados por polielectr litos ou seja s o pol meros que cont m grupos ioniz veis como por exemplo grupos carboxil amino e sulf nico Conforme o grupo ioniz vel existem polielectr litos ani nicos cati nicos e anfot ricos como o caso das prote nas os n o i nicos s o pol meros sem grupos ioniz veis A capacidade que um pol mero tem para funcionar como floculante depende da sua tend ncia para se ligar superf cie da part cula coloidal sendo por isso polielectr litos espec ficos As liga es poder o efectuar se entre os grupos funcionais do pol mero e 16 4 Coagulacao Flocula o pontos espec ficos do col ide tornando se importante o peso molecular e o grau de ramifica o do pol mero Todavia as caracter sticas da solu o tamb m s o importantes como por exemplo o pH que poder afectar a carga do polielectr lito e a alcalinidade 25 Os polielectr litos cati nico
27. para o tanque de homogeneiza o por um canal de Parshall Neste tanque realiza se a recircula o de lamas e adicionado o descolorante Os dois poss veis locais para a amostragem situam se a montante do canal de Parshall ou no tanque de homogeneiza o A recolha do efluente directamente do canal de Parshall origina uma amostra pouco representativa pois dependia do que estivesse a ser descarregado nesse momento Quando o efluente se recolhia do tanque de homogeneiza o devido injec o de descolorante e recircula o das lamas o efluente j se encontrava clarificado Assim e ap s se efectuarem an lises ao efluente em ambos os locais excluiu se esta empresa pois tal como referido anteriormente as condi es de amostragem n o eram representativas 5 1 5 Calendariza o das amostragens A recolha das amostras foram feitas em semanas alternadas de modo a que se conseguisse obter diferentes condi es climat ricas e assim testar a efic cia do descolorante nas diferentes condi es que os efluentes se encontravam Na Tabela 5 1 apresenta se um diagrama com a recolha semanal das amostras nas diferentes empresas ao longo das 12 semanas de trabalho experimental Tabela 5 1 Calendariza o semanal de recolha das amostras Semana 12 22 32 4 53 6 7 8 92 102 112 122 err HM al 22 5 Descri o Experimental 5 2 Materiais e m tod
28. que com o produto F acontecendo o mesmo embora de forma mais pronunciada relativamente cor como se pode observar na Figura 6 45 Assim sendo e uma vez que o 340 18 55 apresenta melhor clarificado e um menor valor de CQO considera se este o descolorante com melhor comportamento apesar de ter formado uma quantidade de lamas um pouco maior _ 400 300 300 e 2 8 e O 200 3 a VLE 100 100 O 8 o Ds Produto F 340 18 55 Oo Produto F 340 18 55 Figura 6 44 Valor de CQO obtido em fun o Figura 6 45 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 12 dos descolorantes utilizados empresa B 12 semana semana 48 6 Resultados e Discussao A Figura 6 46 permite visualizar de uma forma global os melhores resultados alcan ados na descolora o do efluente da empresa B m Produto F 200 ppm a 6 Semana 340 150 ppm 10 Semana 96 97 94 96 340 18 25 200 ppm e 100 82 e 100 o 80 62 o 80 60 E 60 E 60 44 o 40 o 40 o E 20 7 L 20 2 0 0 Cor CQO SST Cor CQO SST 122 Semana m Produto F 300 ppm 340 18 55 300 ppm 100 g 76 SE 78 78 S 80 60 F 40 E x 20 5 0 Cor CQO SST Figura 6 46 Percentagem de remogao obtida nas diferentes semanas referentes a cor CQO e SST na empresa B Analisando a Figura 6 46 na 6 semana o produto F foi o descolorante com melhores resultados em termos de percentagem de remo o de
29. test Os testes laboratoriais de coagula o flocula o t m o objectivo de optimizar dois componentes importantes custo e performance Na sua generalidade a dose ptima ser a mais baixa leva a menor custo produzindo a menor quantidade de flocos com melhor remo o de cor e com propriedades na qual o efluente possa ser descarregado no meio h drico 33 A realiza o de ensaios Jar test implica o uso de gobel s com um litro de amostra com um aparelho de coagula o flocula o tipicamente com quatro ou seis agitadores As experi ncias deste tipo devem ser divididas em etapas que s o posteriores coloca o do efluente nos gobel s e ao ajuste do pH at ao valor pretendido Embora se reconhe a a importante influ ncia do pH no processo de coagula o flocula o os ensaios foram realizados sem se proceder ao ajuste do pH porque as empresas onde foram retiradas as amostras n o o faziam e como lhes seria um custo acrescido a maior parte das an lises foram realizadas sem a adi o de cidos As condi es de tratamento em termos de energia de agita o e tempo de mistura foram optimizadas e as solu es de coagulante foram adicionadas numa gama alargada para determina o da dose ptima O aparelho utilizado para os ensaios de coagula o flocula o o que apresentado na Figura Ill 1 O procedimento Jar test utilizado na realiza o deste trabalho compreende os seguintes passos 33 1 Agitar uma amostr
30. 000 cp o teor de s lidos de 20 1 e densidade relativa de aproximadamente 1 1 g ml utilizado como coagulante prim rio ou como floculante no tratamento de gua pot vel comercializado pela Quimit cnica e produzido pela Kemira e Optifloc PD 325 um l quido transparente constitu do por polyDADMAC de viscosidade entre os 500 e 2 000 cp com um peso molecular m dio e teor de s lidos de 25 1 cuja densidade relativa de 1g ml utilizado para tratamento de guas produzido pela Kemira e comercializado por Quimit cnica e Optifloc PD 140 Trata se de um pol mero cati nico constitu do por polyDADMAC com peso molecular baixo viscosidade inferior a 2 000 cp e com teor em s lidos entre 39 e 41 utilizado como coagulante prim rio ou como floculante no tratamento de guas comercializado pela Quimit cnica e produzido pela Kemira 72 ANEXO II Descolorantes e Superfloc C 502 uma solu o aquosa condensada de dicianamida formaldeido O seu uso recomendado como floculante e BWD 01 Este produto um pol mero cati nico quatern rio constitu do por guanidine ciano pol mero com cloreto de am nio e formalde do A densidade aparente de 1 2 a 1 3 e o teor de s lidos maior do que 50 aplicado como descolorante para o tratamento de efluentes t xteis como floculante e Sinor Floc DSM uma solu o aquosa de descolorante sint tico mineral composta por uma resin
31. 264 Cor un Pt Co 2113 850 P mg l 13 7 NTK mg l 10 6 IVL ml l 90min a 15 Tabela V 16 Valores dos par metros analisados na empresa B 12 semana Par metros Bruto ae aa ge E pH 9 58 9 20 9 03 T ec 26 80 26 80 26 80 Cond uS cm 4711 4245 4335 SST mg l 45 10 10 SSV mg l 70 60 45 CQO mgov l 380 360 340 AT mg CaC0Os I 490 397 388 Cor un Pt Co 1 083 262 191 P mg l 26 10 13 NTK mg l 14 13 11 IVL ml l 90min E 30 40 88 Anexo VI C lculos relativos a an lise estrat gica e econ mica ANEXO VI C lculos relativos a An lise Estrat gica e Econ mica Os exemplos de c lculos apresentados ser o referentes ao ensaio decorrido na ETAR na 9 semana com os descolorantes produto X e Descolorante gasto mensalmente Dgm e respectivo custo Cd Dados Dose de descolorante Dd 80 ppm g m Caudal mensal de efluente tratado Q 85 000 m Pre o do descolorante Pd 1 10 kg Dd x Q E Equa o VI 6 Dym 7000 ee T ce E eK gm 000 g Cd Dgm x Pd Equa o VI 7 Cd 6800 x 1 10 7 480 00 e Custo do tratamento das lamas Dados IVL 80 ml l Densidade das lamas d 0 8 ton m de Humidade 36 H 75 Consumo de pol mero das lamas 3 5 Kg ton lama seca Pre o de pol mero das lamas Pp 3 kg Pre o da cal Pc 0 75 kg Dados da ETAR 1 Dados f
32. 40 18 5 80 Descolorante e dose ppm O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N vel de clarifica o do efluente Figura 6 6 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 5 semana Na caracteriza o do efluente tratado foram utilizadas as amostras indicadas na Figura 6 6 com um n vel de clarifica o de 6 7 e 8 O aspecto do efluente bruto e dos clarificados obtidos representado na Figura 6 7 k gt Efluente bruto Produto X 92 18 25 340 18 5 BWD 01 340 18 5 100 ppm 100 ppm 100 ppm 100ppm 80 ppm Figura 6 7 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 5 semana IVL ml 1 Produto X 92 18 25 340 18 5 BWD 01 340 18 5 80 100ppm ppm Figura 6 8 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 5 semana 29 6 Resultados e Discussao 2500 300 M 250 _ 2000 8 E 1500 E 200 gt gt c 150 E 1000 io ae 9 500 e_m e 50 O 0 0 o 9 N S N N gt n ow of Ss or Reg NS A A D Q 9 Y S N X Q 2 Jo ye as D N V Ro Figura 6 9 Valor de CQO obtido em fun o dos Figura 6 10 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 5 semana descolorantes utilizados ETAR 5 semana Analisando globalmente as figuras anteriores verifica se que o descolorante BWD 01 foi o que conduziu a melhores resultados nesta semana ao n vel de CQO
33. ANEXO Tipos de Corantes da VD NON WLS O S Aiii NH qu CH Figura 2 Estrutura molecular do corante cido violeta Corantes de cuba a classe de corantes que est baseada nos ndigos tioindig ides e antraquin ides S o insol veis na gua apesar de no processo de tingimento em meio alcalino transformarem se num composto sol vel leuco que depois da oxida o pelo ar ou per xido de hidrog nio regenera a sua forma original do corante sobre a fibra A maior aplica o deste tipo de corantes acontecem no tingimento do algod o embora devido a qualidade da fixa o outros tipos de corantes t m sido utilizados como por exemplo os reactivos e directos A grande desvantagem deste tipo de corantes est relacionada com a produ o do hidrossulfito de s dio que pode causar problemas ecol gicos 32 Corantes de enxofre s o caracterizados pela presen a de enxofre na mol cula de corante S o insol veis em gua Contudo na presen a de uma solu o de sulfito de s dio que actua como um agente redutor torna se sol vel T m sido utilizados principalmente no tingimento de fibras celul sicas conferindo cores como o preto verde oliva azul marinho e castanho apresentando boa fixa o No entanto estes corantes usualmente apresentam res duos altamente t xicos Na Reac o 1 3 est representada a reac o de corantes de enxofre contendo o grupo tiossulfato com o i o sulfureto e subsequente for
34. CQO 82 obtiveram se percentagens de remo o de cor e SST menores do que com o 340 97 para a cor e 96 para os SST que devido ao facto da diferen a n o ser bastante significativa entre eles e uma vez que em rela o CQO essa diferen a bastante pronunciada o ensaio com este descolorante teve melhores resultados nesta semana Na 10 semana n o foi poss vel comparar descolorantes porque apenas o 340 18 25 conseguiu clarificar o efluente As percentagens de remo o foram bastante baixas conseguindo se remover 60 da cor e 44 da CQO permanecendo tamb m muitos s lidos em suspens o Para tentar ultrapassar o problema da dificuldade de clarifica o baixou se o pH mas mesmo assim n o se conseguiu clarificar o efluente Na 12 semana examinando a Figura 6 46 o pior resultado foi em termos de CQO pois com nenhum dos descolorantes se conseguiu ultrapassar a percentagem de remo o 49 6 Resultados e Discussao de 11 Em termos de cor o descolorante 340 18 55 conseguiu uma percentagem de remo o de 82 melhor do que com o produto F nos SST a percentagem de remo o foi igual para os dois ensaios Em nenhum dos ensaios se conseguiu obter as condi es ideais em que se pretendia a dose m nima de descolorante um menor IVL um clarificado muito bom e um teor de CQO e cor baixos Tal como se foi verificando ao longo das semanas os par metros do efluente desta empresa s o de dif cil remo o deste modo n o
35. CR RO EO MSN AND op NNE AR ERR DORES SNAREO T SR CR RPPS ENE E SDS INR EE E 49 Figura 1 1 F rmula org nica do corante Vermelho Congo eee eereacaeearareanaenaneeaa 68 Figura 1 2 Estrutura molecular do corante cido violeta era eerecaeeaeereacaraananaa 69 Figura Ill 1 Aparelho para ensaios de coagula o flocula o e eeaeeereraeanareaeaataeanaa 76 ndice de Tabelas Tabela 1 1 Estimativas de res duos s lidos e efluentes l quidos gerados anualmente no sector t xtil 5 Tabela 2 1 Grau de fixa o e perdas no efluente para diferentes combina es de corantes fibras 8 Tabela 2 2 Trabalhos realizados na descolora o de efluentes t xteis utilizando diferentes t cnicas 10 Tabela 3 1 Tipos de corantes e destinos do mesmo e eearerenaeaacaaanerenaaaananananaa 12 Tabela 4 1 ndice de flocula o de WIICOMD scccsscssssssssessessesssesseseseavessssessssasessssasessseaseissceueasseereaeseeeeeaeess 15 Tabela 5 1 Calendariza o semanal de recolha das amostras iii eereseaaaereeaneaaanaereaanaa 22 Tabela 6 1 Caracter sticas do efluente bruto do tubo e do tanque de homogeneiza o empresa B 6 semana SE pesba a E E bth To SRA uvas cos v das iba eli pd divin Riise ats eee nd cut E plate aval pesa ere 43 Tabela 71 Analise SWOT sritno serna ee eap e eae a O EEEa aE
36. Custo da Cal H Percentagem de humidade IVL ndice Volum trico de Lamas my Massa do filtro mo Massa do filtro com res duo seco ms Massa do filtro com res duo seco calcinado MS Mat ria Seca N Normalidade do acido NTK Azoto de Kjeldhal P F sforo total Pd Pre o do descolorante Pc Pre o da Cal Pgl Pol mero gasto nas lamas Pp Pre o do pol mero das lamas Q Caudal mensal SST S lidos Suspensos Totais SSV S lidos Suspensos Vol teis V Volume da toma da amostra Va Volume de cido gasto Vb Volume de titulante gasto no branco MQcacos MQcacos Kg ton iama seca Kg ton iama seca un Pt Co uS cm mgozl viagem Ton m ppm kg ml l kg mg l mg l mg l kg kg kg kg mg l mg l ml ml ml xiii VI Volume de lamas m Vta Volume de titulante gasto na amostra ml LISTA DE SIGLAS ETAD Ecological and Toxicological Association of the Dyestuff Manufacturing Industry ETAR Esta o de Tratamento de Aguas Residuais INE Instituto Nacional de Estat stica INETI Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial VLE Valor Limite de Emiss o DL Decreto lei HCI cido Clor drico HSO cido Sulf rico xiv 1 Introdu o 1 INTRODU O A preserva o do meio ambiente constitui cada vez mais uma preocupa o a n vel mundial e um desafio para a maioria das ind strias sendo cada vez m
37. INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DO PORTO Sep a MESTRADO EM ENGENHARIA QU MICA RAMO TECNOLOGIAS DE PROTEC O AMBIENTAL FA aa Selec o do melhor descolorante para a elimina o da cor residual num efluente t xtil PAULA CRISTINA PAIVA MELRO PORTO DEZEMBRO 2009 Ha tr s m todos para ganhar sabedoria Primeiro por reflex o que o mais nobre Segundo por imita o que o mais f cil Terceiro por experi ncia que o mais amargo Conf cio fil sofo chin s 551 a C 479 a C AGRADECIMENTOS Desejo agradecer em primeiro lugar a Professora Cristina Morais pela disponibilidade e forma como sempre me ajudou no decorrer do trabalho al m de toda a literatura fornecida Agrade o ao Engenheiro Lu s Quelhas da Quimit cnica S A pela forma como me orientou e do modo como me recebeu proporcionando as melhores condi es na realiza o da parte experimental do trabalho Tamb m ao Laborat rio de Tecnologias do ISEP s Engenheiras Ana Carneiro Paula Capeto e Magda Guimar es quero agradecer todo o apoio que me foi prestado Engenheira Ana pela orienta o prestada inicialmente no enquadramento do trabalho relativamente ao tingimento t xtil Por fim agrade o aos meus pais s minhas irm s e ao Daniel que cada um sua maneira foram ajudas verdadeiramente valios ssimas RESUMO A industria t xtil consome quantidades consideraveis de agua durante os processos de tingimento e acaba
38. O Produto F 340 18 10 92 18 50 Figura 6 24 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa A 8 semana 37 6 Resultados e Discussao Analisando a Figura 6 23 e 6 24 verifica se que o melhor clarificado e tamb m o maior IVL s o obtidos quando usado o produto F Comparando o desempenho dos dois produtos da Quimit cnica o descolorante 340 18 10 e o 92 18 50 verifica se que este ltimo apesar de produzir maior volume de lamas situa o j esperada devido grande quantidade de PAX 18 na mistura originou um melhor clarificado e um menor valor de CQO e de cor 2000 O 600 i e O 1500 gt 400 cou 1000 E 500 5 200 VLE 5 Produto F 340 18 10 92 18 50 PORMO SAUM Geno Figura 6 25 Valor de CQO obtido em fun o Figura 6 26 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 8 dos descolorantes utilizados empresa A 8 semana semana Relativamente Figura 6 25 nenhum dos descolorantes se distingue em rela o aos outros O valor de CQO obtido para qualquer deles cerca de 500 mgoz l n o sendo portanto poss vel descarregar este efluente no meio h drico sem proceder a um tratamento subsequente Analisando a Figura 6 26 verifica se que em rela o cor o ensaio em que se usou o descolorante produto F obteve um valor de cor inferior em rela o aos ensaios realizados com os descolorantes 340 18 10 e o 92 18 50 Considera se q
39. S suas isa ee hate ieee noe DIAS ae eda abas a ie ev ae aiken 11 3 1 Classifica o dos COrantes eccceeeceeeneeeeneeeseeeeeeeeaeeseneeeaeeeseaeeeaeeseaeeesaeeseaeeseaeeseaeeseaeeseaeessaeessaeesaees 11 4 COAGULA O FLOCULA O ou ececsessssssesesescsceesesesesssesesasasesessssssssssasasasesessisasssssasasanenessssacsceceeeeseseaeseaes 13 4 1 Considera es Gerais icici a tis 13 4 2 Materna coloidal ses empan nsore nea EE ENEE E Lisa CASE erry EE rete rercercrrre rere 14 4 3 Co ag l ntes floc laNte Ssss aian i ET e E E Sa a a ie 16 4 4 Mecanismo da Coagula o Flocula o eecececeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeesaeeeeeeseeseeeesieeseneeesieeeeneeens 17 5 DESCRI O EXPERIMENTAL scscssscscscscssssesssesescscssesenessssssasaseseuessssssscasasasasesssesssasasasesesensaesesescseenenenens 19 5 1 Locais de amostragem i2i Aiihadiae i RH ie lg ied eect ee 19 5 1 1 lV Ae GeeeecerenereerSerteeenerreeetrerfrecerereretereeercereerereret E etree tren tee 19 5 1 2 Empresa Aste sacs assentada i daecbdnduaptcs A E E A A 20 5 1 3 Empresa IB ccciccrcesiseecccehlis cogent nce ences ieee als linda deeb be ee Cada e A aa E E a A aay 21 5 1 4 Empresa Cs state ado cosa ro doats tet cu ROSTO RIA Cao pao E a o AG pa aa Aba nd ENO duet aaaeesseneenuck 22 5 1 5 Calendariza o das amostragens errar caraca SS carne E Eaa 22 5 2 Materiais metodos anaren eee eet rerrreetrcrerr preerrerererterrerrerer reper
40. X 340 340 18 5 92 18 25 Figura 6 4 Valor de CQO obtido em fun o dos Figura 6 5 Valor da cor obtida em descolorantes utilizados ETAR 42 semana fun o dos descolorantes utilizados ETAR 4 semana Quanto cor Figura 6 5 verificou se o inverso do que se obteve para a CQO o menor valor obtido foi no ensaio em que se utilizou o descolorante 340 Pela an lise conjunta das diferentes figuras verifica se que nem sempre f cil reunir as condi es ptimas referidas anteriormente menor dose de descolorante melhor clarifica o menor volume de lamas e melhor remo o Com as caracter sticas do efluente nesta semana o descolorante com melhor comportamento na sua globalidade foi o ensaio com o descolorante 340 pois obteve um IVL baixo 4 ml l CQO de 76 mgo5 e cor com um valor de 193 un Pt Co 6 1 2 5 Semana O efluente recolhido nesta semana apresenta uma cor violeta com uma pequena tonalidade cinzenta bastante carregado mas n o muito ba a A cor deixa de ser vis vel quando se procede dilui o de 1 20 o pH 9 80 e a condutividade de 3 130 uS cm Foram testados seis descolorantes BWD 01 Lubrofloc Eco Sinor floc DSM 92 18 25 340 18 5 e o produto X cujos resultados em termos de clarifica o obtida s o apresentados na Figura 6 6 28 6 Resultados e Discussao BWD 01 100 BWD 01 80 Lubro floc Eco 100 Lubro floc Eco 80 Sinor Floc DSM 100 92 18 25 100 340 18 5 100 3
41. a O efluente recolhido nesta semana apresenta uma cor castanha bastante carregada e muito ba a A cor ainda vis vel quando se procede dilui o de 1 20 n o sendo poss vel por isso despejar o efluente no meio h drico O valor de pH inicial de 862 e a condutividade de 6 400 uS cm Foram testados seis descolorantes produto X F R 340 18 10 340 18 25 e 92 18 50 cujos resultados em termos de clarifica o final s o apresentados na Figura 6 22 36 6 Resultados e Discuss o 92 18 50 200 340 18 25 200 Produto R 200 Produto R 100 340 18 10 200 340 18 10 100 Produto X 300 Produto X 200 Produto X 100 Produto X 80 Produto F 200 Produto F 100 Produto F 75 Descolorante e dose ppm N vel de clarifica o do efluente Figura 6 22 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa A 8 semana Para a caracteriza o do efluente tratado foram utilizados os clarificados com n vel de clarifica o entre 6 e 8 com excep o do produto R uma vez que originou uma quantidade de lamas excessivamente elevada O aspecto do efluente bruto e dos clarificados obtidos podem ser observados na Figura 6 28 Efluente bruto Produto F 340 18 10 92 18 50 200 ppm 100 ppm 200 ppm Figura 6 23 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa A 8 semana 40 ee Oo IVL ml No O o
42. a o conjugado com processos de filtra o e espessamento de lamas e tecnologia de membranas como a osmose inversa a nanofiltra o ou di lise e uso de adsorventes como o carv o activado granular s lica ou argilas e tecnologias de oxida o qu mica incluindo o uso do reagente de Fenton com per xido de hidrog nio H202 uso de radia o UV processos avan ados de oxida o UV per xido UV ozono per xido ozono per xido ozono ou oxidantes baseados em compostos de cloro e digest o anaer bia recorrendo a diferentes tipos de bact rias e oxida o bioqu mica Alguns autores t m vindo a realizar v rios estudos nesta rea Na Tabela 2 2 est o referenciados alguns exemplos de trabalhos realizados por diferentes autores Devido natureza do efluente a ser tratado pouco prov vel que apenas uma tecnologia permita o total tratamento do efluente possibilitando que a maior parte da gua obtida seja reutilizada Estudos recentes prop em o uso de combina es de processos para a obten o de resultados mais eficientes no tratamento de efluentes 14 15 2 Estado Actual de Conhecimentos Tabela 2 2 Trabalhos realizados na descolora o de efluentes t xteis utilizando diferentes t cnicas Duk Jong et al Um processo de coagula o e flocula o foi aplicado para o tratamento de um efluente com elevada concentra o de corantes reactivos Um floculante sint tico foi aplicado sob condi es
43. a de dicianamida formalde do com uma viscosidade inferior a 100 cp e densidade entre 1 2 1 3 g m aplic vel a qualquer tipo de efluente em que se verifique a necessidade de descolora o e tamb m em efluentes onde se utilizem sais inorg nicos como coagulantes produzido pela Consorima e comercializado pela Quimit cnica Relativamente aos descolorantes utilizados nas empresas n o foi poss vel adquirir as fichas t cnicas dos produtos X F e T n o havendo por isso informa es acerca das suas caracter sticas Sabe se apenas que o produto X constitu do por polyDADMAC com um teor em s lidos de 20 Em alguns ensaios misturaram se descolorantes Como exemplo refere se o 92 18 25 o que significa que esta solu o cont m 25 de PAX 18 e 75 de C 592 ou seja o primeiro valor corresponde ao componente org nico o segundo valor ao inorg nico PAX 18 e o terceiro valor a percentagem que o componente inorg nico apresenta na solu o O resto ser do componente org nico quer seja o C 592 ou o optifloc PD 340 que ser referido apenas como 340 No decorrer do trabalho os descolorantes optifloc e superfloc apenas s o designados numericamente consoante o descolorante que esteja a ser utilizado 73 ANEXO II Descolorantes Existe ainda um produto denominado de R constituido por 70 de C 592 20 de PAX 18 e 10 de 73 e que apenas se sabe que uma poliamina 74 ANEXO III Jar test ANEXO Ill Jar
44. a de efluente de modo a obter um l quido homog neo e recolher amostras de 1 para um gobel 2 Preparar as solu es de coagulantes a 2 ou 5 dilu das em gua da rede para um volume total de por exemplo 100 ml 3 Medir o pH e a condutividade da amostra adicionar solu o tamp o de cido ou base se se pretender variar o pH 4 Colocar as diferentes amostras sob agita o velocidade de 120 rpm e adicionar rapidamente o coagulante mantendo a agita o durante 1 min esta etapa inicial de agita o r pida tem a finalidade de promover r pida dispers o e homogeneiza o do coagulante floculante de modo a desestabilizar os col ides 5 Diminuir a velocidade de agita o mantendo em 80 rpm durante 4 min com a finalidade de promover a agrega o das part culas destabilizadas 75 76 ANEXO III Jar test 6 Baixar a velocidade de agita o para 40 rpm mantendo a durante 15 min esta etapa de agita o lenta simula o funcionamento do floculador em que os s lidos coloidais se agregam originando flocos de dimens es consider veis 7 Deixar depositar os flocos formados esta ltima etapa de dura o mais longa corresponde deposi o dos flocos e destina se separa o por via grav tica do l quido clarificado e dos flocos formados Ap s a sedimenta o dos flocos analisar em termos de pH e condutividade o l quido clarificado 8 Colocar a amostra tratada num cone de Imhoff e registar em intervalo
45. a sociedade A cor associada s descargas deste tipo de efluente nos rios origina v rios inconvenientes como problemas est ticos devido cor remanescente e redu o da penetra o da luz reduzindo significativamente o crescimento das plantas Foram usados neste estudo os efluentes reais de tr s empresas t xteis A Be C e um outro que se tratava de uma mistura de um efluente industrial t xtil com esgoto dom stico As recolhas das amostras foram efectuadas ao longo de doze semanas nas respectivas empresas e na Esta o de Tratamento de guas Residuais ETAR onde a referida mistura de efluentes era tratada Os descolorantes que foram testados s o 9 produtos da Quimit cnica de entre os quais o Superfloc C 592 e o Optifloc 340 em solu o com PAX 18 BWD 01 e o Sinorfloc DSM que foram comparados com os descolorantes usados nos locais de amostragem na ETAR com o produto X e nas empresas com os descolorantes designados por produto F e produto X Numa primeira fase iniciaram se os ensaios de coagula o flocula o com o efluente recolhido na ETAR Os ensaios na sua maior parte foram realizados sem acerto do pH Apenas nos efluentes em que foi mais dif cil a remo o da cor que se procedeu ao abaixamento do pH com HCl e H2SQ Evitou se ao m ximo o uso dos cidos para que se pudesse representar de uma melhor forma o tratamento existente nas empresas Assim e como ao usar se o cido este traria um custo acrescido para as empres
46. ais complexo quando se alia a economia ao ambiente Assim a legisla o sobre subst ncias t xicas em efluentes industriais tem se vindo a tornar cada vez mais rigorosa 1 2 Devido ao aumento populacional e ao desenvolvimento de uma sociedade cada vez mais consumista tem ocorrido um consumo cada vez maior de produtos de primeira necessidade Por isso nas ltimas d cadas as quest es de natureza ambiental relacionadas com a actividade produtiva t m tido uma aten o redobrada Entre estas destaca se o sector t xtil respons vel pela produ o de tecidos e roupas que origina um volume bastante elevado de res duos poluidores Esta ind stria encontra se estreitamente ligada ind stria dos corantes uma vez que a sua maior consumidora existindo mais de 1 000 000 de tipos de corantes acess veis no mercado com mais de 7x10 toneladas produzidas anualmente 3 4 Segundo o Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial INETI o sector t xtil um dos principais sectores industriais do pa s e respons vel por 20 da produ o industrial nacional sendo respons vel por uma grande carga de polui o Avaliam se em 80730 t ano os res duos de fibras e em 9 500 t ano as lamas de Esta o de Tratamento de guas Residuais ETAR 18 454 t ano quando todos os efluente l quidos forem tratados 1 Por conseguinte a remo o da cor de efluentes t xteis tem sido alvo de grande aten o nos ltimos anos n o apenas p
47. almente no sector t xtil 1 Rama 24 904 1 206 700 7 000 67 E Fio 20 070 1 088 3914 235 95 a Tecidoe 17 634 112 2 0 14 99 Malha Rama 167 147 41 450 75 52 290 257 3 Fio 200 672 6 097 40 0 1 97 Algod o Tecido e 215 776 1940 36 228 10 621 99 Malha Fibras sint ticas e 84 700 2 560 4 979 498 97 artificiais Confec o 207 200 26 277 1901 100 87 59 706 249 TOTAL 80 730 47 764 18 454 111 996 506 As Figura 1 3 e Figura 1 4 ilustram respectivamente as distribui es percentuais dos res duos s lidos e guas residuais gerados por subsector da industria t xtil 1 i Os quantitativos de outros res duos englobam papel e cart o pl stico metais embalagens comp sitas sucatas e cinzas Os quantitativos de leos apresentados englobam leos de motores de transmiss o e de lubrifica o 3 92 para rama de l limpa e 50 para rama de l suja Esta a quantidade de lamas que seria gerada caso a globalidade dos efluentes l quidos fosse tratada No ano de 1998 apenas foram tratados cerca de 51 dando origem a 9 500 t ano de lamas 1 Introdu o 3 ela E Algod o m Fibras m Confec o 61 Figura 1 3 Distribui o percentual dos res duos s lidos por subsector da ind stria t xtil 1 ela m Algod o m Fibras m Confec o o E e Figura 1 4 Distribui o percentual dos efluentes l quidos por subsector da ind stria
48. antes utilizados e respectivas doses empresa A 1 1 Semana sis ssuassletasessitem o sus e aaaea ea aaan ico nana cess ibe tages a aspas ad Paget ads i ese eee 39 Figura 6 28 N vel de clarifica o do efluente para o descolorante 340 18 55 a 200 ppm com diferentes pH s de solu o empresa A 11 semana ret ceeea carne caea cara caea cara caa acer acaaaa aeee caaaa ear nara 39 Figura 6 29 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa A 11 semana 40 Figura 6 30 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa A 11 semana 40 Figura 6 31 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 11 semana 40 Figura 6 32 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 11 semana 40 Figura 6 33 Percentagem de remo o obtida nas diferentes semanas referentes cor CQO SST e SSV na empresa esa a an eee eed Rec NS ed ee ee ees 41 Figura 6 34 Aspecto do efluente do tubo 1 e do tanque de homogeneiza o 2 empresa B 6 semana 43 Figura 6 35 N vel de clarifica o do efluente do tanque de homogeneiza o para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa B 6 semana e neeenaaena 44 Figura 6 36 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes Empresa B 6 semana 44 Figura 6 37
49. ara dois desarenadores desengorduradores rectangulares para a remo o das areias e gorduras equipados com sistemas de insufla o de ar permitindo a separa o de gorduras com raspadores de fundo e de superf cie para a remo o dos s lidos sobrenadantes e dos s lidos sedimentados neste local que recolhido o efluente para posterior ensaio Na zona de sa da deste tanque aplicado um descolorante As guas residuais passam depois para um tanque de homogeneiza o equipado com 5 arejadores no qual efectuada a regulariza o dos caudais e a equaliza o das cargas 19 5 Descri o Experimental O efluente depois repartido por duas linhas de tratamento fisico quimico no qual adicionado novamente coagulante floculante numa c mara de mistura r pida passando depois para uma de mistura lenta sa da do tratamento f sico qu mico as guas s o distribu das por dois decantadores prim rios com raspadores de fundo e de superf cie Em seguida segue graviticamente para dois leitos percoladores com enchimento em pl stico para suporte do biofilme respons vel pelo tratamento biol gico Por fim o efluente dos leitos percoladores maioritariamente transferido para os decantadores secund rios e posteriormente descarregado no rio C vado enquanto o restante recirculado para a caixa repartidora de caudais As lamas formadas provenientes dos decantadores prim rios e secund rios s o tratadas em co
50. arando o produto X com o descolorante 340 18 10 consegue se uma poupan a de 7 404 22 e comparando com o 92 18 25 a poupan a obtida de 9 746 33 Nesta semana verifica se que em termos de percentagens de remo o o ensaio em que se usou o descolorante 340 18 10 foi o que obteve melhores resultados n o se verificando o mesmo em termos de custo de tratamento uma vez que o tratamento obtido com o descolorante produto X originou menor custo Relativamente aos descolorantes utilizados na 10 semana verificou se que o ensaio com o descolorante 340 18 55 foi o que obteve melhores percentagens de remo o ocorrendo o mesmo com o custo do tratamento e deposi o das lamas Assim pode se salientar que a melhor solu o para a ETAR seria o descolorante 340 18 55 pois permitiu obter menor quantidade de lamas contribuindo para um menor valor em todas as etapas subsequentes forma o das lamas resultando numa poupan a de 3 572 22 em rela o aos custos obtidos com o descolorante produto X 56 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro 8 CONCLUSOES O principal objectivo deste trabalho incidiu na selec o do descolorante mais eficaz na eliminagao da cor residual de efluentes t xteis provocada pelo uso de corantes na fase do tingimento sendo eliminada a cor residual pela metodologia Jar test atrav s dos ensaios de coagula o flocula o A remo o da cor dos efluentes t xteis tem cada vez mais import ncia n
51. as n o se estudou a varia o do pH nos diferentes efluentes apesar de ser um par metro importante na metodologia estudada Na ETAR o ensaio em que se obteve melhor resultado foi o 340 18 55 na 10 semana com uma percentagem de remo o na cor de 87 na CQO de 91 e nos SST de 96 Na 9 e na 10 semana fez se a an lise dos custos inerentes ao tratamento do efluente Na 9 semana o tratamento e a deposi o das lamas obteve um valor 20 836 90 com o descolorante produto X melhor ensaio desta semana Na 10 semana com uma dose de 100 ppm o descolorante 340 18 55 teve um custo associado de 28 892 46 e com o produto X usando uma dose de 80 ppm obteve se um custo total de 32 471 68 57 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro No que diz respeito ao efluente da empresa A dos descolorantes testados produto F X R 340 18 10 340 18 25 92 18 50 340 18 55 BWD 01 340 e Sinor Floc aquele que conduziu aos melhores resultados foi o 340 18 55 Apesar de nao ter atingido uma grande percentagem de remo o de SST 19 foi poss vel alcan ar boas percentagens de remo o nos outros par metros 82 para cor e CQO O ndice volum trico de lamas IVL obtido 23 ml l foi superior ao dos outros descolorantes indiciando a sua maior capacidade de remo o Para a empresa B o efluente apresentou grandes dificuldades de descolora o n o sendo poss vel apontar apenas um dos descolorantes com melhor desem
52. ci ncia do processo de coagula o flocula o e adsor o no tratamento de efluentes t xteis Tese de P s Gradua o em Engenharia Qu mica e Engenharia de Alimentos Universidade Federal de Santa Catarina 151pp 27 Trindade T Manuel R 2006 Ensaios de Tratabilidade em guas Residuais Lisboa ISEL Setembro de 2006 vers o pdf do documento descarregada em 16 de Mar o de 2009 62 Bibliografia 28 Costa J Cruz C Moreira R 2007 Clarifica o de efluente industrial da ind stria de curtumes por coagula o e flocula o utilizando a metodologia Jar test Porto ISEP 29 Ramalho RS 1983 Tratamiento de aguas residuales Editorial Revert S A Canad 30 EFACEC A tecnologia que move o mundo http www efacec pt PresentationLayer efacec projecto 00 aspx area 2 amp idioma 4 amp projectoid 4 Consultada em 25 de Maio de 2009 31 Lewis JP 1999 Manual pr tico da Gest o de Projectos Edi es CETOP Mem Martins 61pp 32 Guaratini CCI Zanoni MVB 1999 Corantes T xteis Araraqua QUIMICA NOVA 23 1 2000 33 Barnes D Bliss PJ Gould BW Vallentine HR 1981 Water and Wastewater Engineering Systems London Pitman Books Limited 212 215pp 34 Mendes B Oliveira JF 2004 Qualidade da gua para consumo humano Lisboa Lidel 35 APHA AWWA WEF 2005 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 21 Edition Washinton Dc
53. complexo uma vez que o destino final de qualquer efluente l quido o encaminhamento para uma linha de gua As caracter sticas dos efluentes t xteis s o muito vari veis cidos ou alcalinos CBO elevada e vari vel corantes produtos qu micos redutores ou oxidantes leos e gorduras dependendo da etapa e do tipo de fabrica o Por exemplo os efluentes do processo de branqueamento e da prepara o de fibras possuem elevada alcalinidade e mat ria em suspens o 1 6 7 Os inconvenientes gerados pela descarga dos efluentes t xteis est o frequentemente relacionados com a cor remanescente podendo causar danos qualidade da gua captada embora em certas circunst ncias a cor nos cursos de gua poder ser mais uma quest o de est tica do que propriamente um perigo de toxicidade 5 8 H poucas evid ncias de que os corantes encontrados nos cursos de gua sejam t xicos para os peixes e outras formas de vida No entanto a percep o p blica da qualidade da gua est extremamente influenciada pela cor tendo o olho humano a capacidade de detectar 1 ppm de cor 9 10 Outros dados sugerem que cores fortes podem reduzir a penetra o da luz reduzindo significativamente o crescimento das plantas com a diminui o da fotoss ntese devido absorv ncia da luz solar que entra na gua 4 portanto consensual que a presen a de cor nos cursos de gua se torna inest tico desagrad vel e normalmente est associada co
54. descolorante produto X com o obtido com o 340 18 55 verifica se que com o descolorante 340 18 55 se consegue um melhor clarificado Figura 6 20 20 S 15 E 4 _l gt 5 0 Produto X 340 18 55 Figura 6 18 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 10 semana 300 4 4 300 8 S 200 200 E VLE E S o 100 5 100 S o Ro Produto X 340 18 55 Produto X 340 18 55 Figura 6 19 Valor de CQO obtido em fun o dos Figura 6 20 Valor da cor obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 10 semana descolorantes utilizados ETAR 10 semana Analisando a Figura 6 18 verifica se que com o 340 18 55 obt m se menor quantidade de lamas 13 ml l apesar da diferen a n o ser muito significativa Relativamente CQO e observando a Figura 6 19 em nenhum dos ensaios se poderia descarregar este efluente no meio h drico apenas com este tratamento visto que ap s o tratamento o valor da CQO encontra se acima do VLE As caracter sticas dos efluentes recolhidos nas diferentes semanas n o se mantiveram constantes O pH apesar de ser sempre alcalino variou de 8 70 4 semana at 9 80 na 5 semana sofrendo tamb m bastante varia o de semana para semana a CQO cor e SST Os restantes par metros n o sofreram altera es muito significativas tal como se pode analisar no anexo V 34 6 Resultados e Discuss o Analisando a Figura 6 21 verifica se que dentr
55. dr xido f rrico 14 Figura 4 2 Mecanismo de coagula o e flocula o erre eeaean acerca narra anaranaananaana 18 Figura 5 1 Vista a rea da ETAR ice aterea carater acer a cara naeaa cara nar acer na nara carnanaeananaa 19 Figura 5 2 Pormenor de um tamisador com fibras t xteis e tanque de homogeneiza o 21 Figura 5 3 Tamisador a Tanque de homogeneiza o e tubo de descarga na empresa B b 21 Figura 5 4 Flow sheet evidenciando as diferentes etapas do procedimento experimental 24 Figura 6 1 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 42 Semana ima sasigiassiecapiiesaofisinsecroa decano lira andas ane ip dadas ni die disp Uta SU aaED a can sh ralo v aa LD dale bia di Taco ais Pen fLo nad Senado e aEE 26 Figura 6 2 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 4 Semana 27 Figura 6 3 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 4 semana 27 Figura 6 4 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 4 semana 28 Figura 6 5 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 4 semana 28 Figura 6 6 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de d
56. duto R 200 Produto X 200 Produto F 200 340 150 BWD 01 150 Decolorante e dose ppm 0 2 4 6 8 10 N vel de clarifica o do efluente Figura 6 35 N vel de clarifica o do efluente do tanque de homogeneiza o para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa B 6 semana Os clarificados que se utilizaram para a determina o dos par metros pretendidos foram os que obtiveram n vel de clarifica o igual a 8 que como se pode observar na Figura 6 35 se tratam dos clarificados dos ensaios em que se utilizou o produto F e o descolorante 340 150 100 q Oo IVL ml 1 Produto F 340 Figura 6 36 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes Empresa B 62 semana 44 6 Resultados e Discuss o 400 220 E 300 o 8 210 oy gt 200 E 200 s 190 o lt VLE 3 100 5 Ex 5 8 170 0 160 Produto F 340 Produto F 340 Figura 6 37 Valor de CQO obtido em fun o Figura 6 38 Valor de cor obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa B 6 dos descolorantes utilizados empresa B 6 semana semana A Figura 6 36 e a Figura 6 37 permitem verificar que no ensaio em que se usou o produto F se obteve um menor IVL e menor valor de CQO Relativamente cor analisando a Figura 6 38 constata se que n o acontece o mesmo uma vez que no ensaio em que se usou o descolorante 340 foi o que se obteve um cla
57. e da cor Figura 6 9 e Figura 6 10 mas por outro lado levou forma o de grande quantidade de lamas quando comparado com os restantes descolorantes Figura 6 8 Comparando com as condi es ideais j referidas o BWD 01 apenas conseguiu que a remo o da cor e da CQO fossem as melhores porque em termos de forma o de lamas esta foi bastante elevada O valor de CQO do efluente usado neste ensaio apresentava se bastante elevado 12 130 mgos n o se encontrando qualquer explica o para o sucedido por esta raz o que nenhum dos efluentes clarificados conseguiu um valor de CQO inferior ao VLE o que significa que n o poderia ser despejado no meio h drico sem passar por outro tipo de tratamento O descolorante 340 18 5 um produto composto por 95 de 340 e 5 de PAX 18 e apesar dos resultados obtidos serem bastante satisfat rios n o se ir testar novamente esta solu o descolorante uma vez que o 340 possui uma viscosidade bastante elevada o que faz que com o passar do tempo a mistura com o PAX 18 fique muito viscosa deixando de escorrer tornando complicado e bastante dispendioso ser implementado numa ETAR 6 1 3 9 Semana O efluente apresenta uma cor violeta acinzentada n o muito carregada A cor n o vis vel quando se procede dilui o de 1 20 O valor de pH de 9 18 e a condutividade de 3 143 uS cm 30 6 Resultados e Discussao Foram testados quatro descolorantes BWD 01 92 18 25 340 18
58. e lamas Tempo Produto X 340 92 18 25 340 18 5 min m l ml l ml l ml I 5 2 1 5 4 40 10 3 3 35 35 15 8 7 34 33 20 12 8 32 30 25 13 8 30 28 30 15 7 5 29 28 35 16 7 5 28 27 40 16 7 5 26 25 45 16 7 25 25 50 16 6 5 25 25 55 16 6 24 24 60 16 5 5 23 24 65 15 5 22 24 70 15 5 21 23 75 15 5 21 23 80 14 4 5 20 23 85 9 4 20 23 90 9 4 20 23 Tabela V 3 Valores da CQO e respectiva de remo o Valores ete TPE Cao de mg 0 11 Media Dilui o mg 051 remo o Bruto 135 133 132 132 133 1 133 ProdutoX 74 76 74 74 75 1 75 43 98 340 76 78 77 75 77 1 77 42 48 92 18 25 60 61 60 61 61 1 61 54 51 340 18 5 65 65 66 65 65 1 65 50 94 82 Anexo V Resultados experimentais e calculados Tabela V 4 Azoto de Kjeldhal e respectiva de remo o o Va mi NTK mg o ee Bruto 10 626 48 30 Produto X 10 080 45 24 6 33 340 9 200 40 31 16 54 92 18 25 8 986 39 11 19 03 340 18 5 9 800 43 67 9 58 e Exemplo de c lculo do azoto de Kjeldhal para o efluente bruto refere se Equa o IV 3 Vta Vp x N x 14 007 x 1000 NTK ta p V Nie 10 626 2 006 x 0 01 x 14 007 x 1000 sd i S Sm Oo mg Tabela V 5 Valores referentes cor e respectiva de remo o Valores m TE Cor de un Pt Co
59. e lamas depositadas de 5 em 5 minutos 35 5 Determina o de Azoto total M todo Kjeldahl O azoto de Kjeldhal NTK representa as formas mais importantes de azoto que se encontram em efluentes e inclui o conjunto das suas formas reduzidas org nicas e amoniacais excluindo se os nitritos e os nitratos A determina o do NTK foi realizada de acordo com o APHA 35 o teor de NTK expresso em mg l e determina se do seguinte modo Vea Vp X N x 14 007 x 1000 Equa o IV 3 y qua NTK Em que V a representa o volume de titulante gasto na amostra ml V o volume de titulante gasto no branco ml e N a normalidade do cido 0 01N 6 Determina o da alcalinidade A alcalinidade de uma gua uma medida da sua capacidade de neutraliza o de cidos e corresponde presen a de sais de cidos fracos bases fortes e bases fracas ainda um nutriente essencial para o desenvolvimento de microrganismos respons veis pela decomposi o da mat ria org nica A alcalinidade fenolftale na AP a neutraliza o de todos os hidr xidos OH e carbonatos CO3 que passam a bicarbonatos HCOs at pH de 8 3 A alcalinidade total AT a transforma o de todos os bicarbonatos em cido carb nico H gt COs at pH de 4 3 Esta determina o foi realizada segundo o m todo 2320B 1 b 35 A alcalinidade expressa em mgcscos e determina se do seguinte modo V x N x 50000 a AT RA Equa o IV 4 E
60. e na elimina o da cor de efluentes t xteis Funciona numa gama alargada de pH 5 10 e n o altera o pH do sistema tendo ainda elevada solubilidade produzido pela Kemira e a empresa que o comercializa a Quimit cnica e PAX 18 Trata se de uma solu o de polihidroxicloreto de alum nio Al OH mCl sn m uma solu o amarelada l mpida com cheiro insignificante completamente sol vel em gua a 20 C Tem uma viscosidade de 30 mPa s e densidade aparente de 1 36 g cm aplicado como coagulante no tratamento de gua pot vel industrial e efluentes industriais Funciona em efluentes com pH entre 5 a 10 comercializado por Quimit cnica e Optifloc PD 340 um pol mero org nico constitu do por polyDADMAC Tem uma viscosidade entre 5000 e 15 000 cp com densidade relativa de 1 1 g ml O seu teor de s lidos varia entre 39 e 42 e funciona eficazmente a qualquer pH do efluente entre 2 10 produzido pela Kemira e comercializado por Quimit cnica 3 Cloreto de polidialil dimetil de am nio 71 ANEXO II Descolorantes e Lubrofloc Eco Na ficha de seguran a apenas refere tratar se de um composto polim rico de uma resina quatern ria com densidade aparente de 1 2 1 3 g cm e viscosidade entre 50 a 150mPa s aplicado como descolorante no tratamento de efluentes industriais e Optifloc PD 420 um pol mero cati nico constitu do por polyDADMAC com peso molecular alto e viscosidade inferior a 15
61. e o seu comportamento ao longo do tratamento e consequente sedimenta o tal como se pode ver na Tabela 4 1 28 Tabela 4 1 ndice de flocula o de Willcomb 28 N mero do ndice Descri o 0 Floco coloidal Nenhum sinal de aglutina o 2 Floco muito pequeno quase imperceptivel ao observador 4 Disperso Floco bem formado e uniformemente bem distribu do sedimenta o lenta 6 Floco de tamanho relativamente grande Precipita o lenta 8 Floco que se deposita f cil e quase completamente 10 A deposi o do floco completa A baixas temperaturas o floco forma se lentamente e em part culas finas A uma temperatura moderada forma se mais r pido e de forma satisfat ria 28 O crescimento dos flocos durante a aglomera o das part culas coloidais ocorre basicamente em dois est gios conhecidos como flocula o pericin tica e ortocin tica A flocula o pericin tica ocorre quando a colis o entre as part culas se deve ao seu movimento aleat rio browniano O tempo que as part culas levam a crescer at que n o se fa a sentir mais o movimento browniano depende da frequ ncia das colis es A 15 4 Coagulacao Flocula o oportunidade para colis o das part culas proporcionada a cada uma sozinha proporcional a concentra o das part culas assim a flocula o pericin tica mais r pida em suspens es concentradas do que em dilu das O tempo levado pa
62. el de clarifica o do efluente Figura 6 28 N vel de clarifica o do efluente para o descolorante 340 18 55 a 200 ppm com diferentes pH s de solu o empresa A 11 semana Dos ensaios realizados Figura 6 27 os clarificados seleccionados para an lise dos par metros foram os que se realizaram com o descolorante 340 18 55 com 200 ppm e o descolorante 340 com 75 ppm No ensaio com BWD 01 a 200 ppm apesar de se obter um n vel de clarifica o bastante bom tal como se pode observar na Figura 6 27 houve forma o de uma quantidade de lamas muito elevada No ensaio em que houve correc o do pH com o cido sulf rico tamb m ocorreu uma grande forma o de lamas e obteve se um ndice de clarifica o de n vel 6 como se pode ver na Figura 6 28 Nos ensaios com diminui o do pH na Figura 6 28 o pH apresentado antes da adi o do descolorante verificaram se diferen as bastante significativas Quando se utiliza 39 6 Resultados e Discussao o HCI nao se consegue obter bons resultados na clarifica o do efluente pois a forma o de lamas muito diminuta Quando se utiliza o HSO j se consegue um nivel de clarifica o bastante satisfat rio aliado a uma produ o de lamas muito elevada A quase inexistente forma o de lamas quando se utiliza o HCl poder dever se elevada quantidade de cloretos existente no efluente t xtil Na Figura 6 29 apresenta se o aspecto do efluente bruto e dos clarificado
63. ela sua toxicidade mas tamb m devido sua visibilidade nos cursos de gua A tecnologia moderna do tingimento consiste em v rias etapas que s o escolhidas de acordo com a natureza da fibra t xtil caracter sticas estruturais classifica o e disponibilidade do corante para a aplica o propriedades de fixa o compat veis com o destino do material a ser tingido considera es econ micas e muitas outras 5 1 Introdu o 1 1 Objectivos O principal objectivo do presente trabalho a selec o do descolorante mais eficaz na elimina o da cor car ncia qu mica de oxig nio CQO e s lidos suspensos totais SST em efluentes t xteis particularmente provocada pelo uso de corantes na fase do tingimento Os descolorantes da Quimit cnica ser o testados em efluentes t xteis e num efluente dom stico misturado com efluente t xtil na qual ser o comparados com os descolorantes usados nas diferentes empresas Com isto procura se encontrar uma solu o menos onerosa na qual se obtenha al m da descolora o pretendida o menor volume de lamas com o m nimo gasto poss vel de coagulante 1 2 Caracteriza o do sector No sector t xtil existe o processamento de diversos tipos de mat rias primas que podem ser de origem natural como o caso do algod o l seda linho ou podem ser fabricadas a partir da celulose regenerada como o caso da viscose e do acetato ou podem ser totalmente de origem sint tica como
64. em quatro partes distintas e Custo do tratamento F sico qu mico e Custo do tratamento das lamas e Custo da deposi o das lamas em aterro e Custo total Os c lculos relativos an lise estrat gica e econ mica encontram se no anexo VI e Custo do tratamento f sico qu mico O custo do tratamento f sico qu mico consistir no gasto com os diferentes descolorantes usando a dose de descolorante utilizada em cada ensaio Todos os custos apresentados ser o mensais excepto os pre os dos descolorantes O caudal de efluente tratado mensalmente de 85 000 m O pre o dos descolorantes por quilograma est apresentado na Tabela 7 3 Tabela 7 3 Pre o dos descolorantes Descolorante Produto X 340 18 10 340 18 55 92 18 25 Na Tabela 7 4 apresenta se o gasto mensal com cada descolorante 8 Os pre os dos descolorantes foram fornecidos pela Quimit cnica 53 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro Tabela 7 4 Custo de descolorante gasto mensalmente 9 Semana 10 Semana Produto X 340 18 10 92 18 25 Produto X 340 18 55 Dose de descolorante ppm 80 80 100 Descolorante gasto por m s 6 800 6 800 6 800 8 500 kg SRS o Custo do descolorante 7 480 00 11 560 00 12 240 00 7 480 00 7 225 00 e Custo do tratamento das lamas O tratamento das lamas tamb m uma componente importante no tratamento de um efluente A legisla o aplicada s lamas referida
65. emos Corrosivo Provoca queimaduras graves Apos conto EOM a pelada Sulf rico sol vel desenvolvimento de calor Pode ser fatal se ingerido abundantemente com gua Limpar H SO Massa molecular 98 08 g mol iane nara ee olhas com algod o embebido em iss pH lt 1 p i polietilenoglicol Usar bata luvas e m scara protectora Mediante medidas protectoras Densidade especifica 20 especiais deve se evitar o contacto cido ae em gua 20 C Corrosivo Destr i o tecido cut neo em toda a ie anos cole Pelee ele Cloridrico soluvel Pas da pele estar intacta N o se deve inalar os vapores Em Pode ser fatal se ingerido HCl Massa molecular 36 46 g mol caso de acidente consultar pH lt 1 Irritante para os olhos imediatamente um m dico Usar bata luvas e mascara protectora 93
66. entes do tingimento t m preocupado os industriais bem como os cientistas nas ltimas d cadas Legisla o cada vez mais apertada torna necess rio a procura de tecnologias de tratamento cada vez mais econ micas e eficazes para a minimiza o deste impacto A legisla o em vigor em Portugal referente s normas de descarga de guas residuais tanto na gua como no solo est o referidas no Decreto Lei DL n 236 98 de 1 de Agosto Neste diploma est o definidos os Valores Limite de Emiss o VLE para a descarga das guas residuais Em termos de descarga em linha de gua do efluente tratado est no mbito estipulado pelo DL n 152 97 de 9 de Junho relativo ao tratamento de guas residuais urbanas na qual aprova uma lista de identifica o de zonas sens veis posteriormente rectificado pelo DL n 348 98 de 9 de Novembro e pelo DL n 149 2004 de 22 de Junho 13 2 Estado Actual de Conhecimentos Muitos trabalhos t m sido sucessivamente desenvolvidos com a finalidade da remo o da cor Na sua maior parte estes estudos incidem em efluentes simulados obtendo se deste modo efic cias relevantes com as v rias tecnologias aplicadas Quando se passa para efluentes reais h uma diminui o dessa efic cia uma vez que o n mero de vari veis da matriz aumenta abruptamente n o sendo poss vel o controlo das mesmas Algumas das t cnicas utilizadas para o tratamento deste tipo de efluentes s o e coagula o e ou flocul
67. erir que o tratamento efectuado se enquadra nos pr tratamentos e desse modo alguns dos par metros analisados n o se encontram abaixo do VLE mas poder o vir a ser reduzidos num tratamento posterior 25 6 Resultados e Discussao 6 1 ETAR Os resultados das an lises realizadas na 1 e 2 semana com efluente recolhido na ETAR n o ser o apresentados visto que estas duas semanas serviram para aprendizagem e ensaio da t cnica realizada metodologia Jar test Portanto apenas ser o apresentados resultados relativos a este efluente de amostras recolhidas na 4 5 9 e 10 semanas tal como se pode ver na Tabela 5 1 6 1 1 4 Semana O efluente recolhido nesta semana apresentava uma cor castanha esverdeada bastante carregada e muito ba a A cor no efluente bruto n o vis vel quando se procede dilui o de 1 20 O valor do pH de 8 70 e a condutividade de 2 810 uS cm Nestes ensaios foram utilizados os descolorantes 92 18 25 340 18 5 92 18 50 420 325 340 e 140 da Quimit cnica que tinham como termo de compara o o descolorante usado na ETAR produto X Os resultados quanto ao n vel de clarifica o obtida s o apresentados na Figura 6 1 92 18 25 100 92 18 25 80 340 18 5 100 340 18 5 80 92 18 50 100 92 18 50 80 420 100 325 100 340 100 140 100 Produto X 100 Produto X 70 Produto X 60 Produto X 50 Descolorante e dose ppm 0 2 4 6 8 10 N vel de clarif
68. ers veis em gua tendo afinidade com as fibras de modo a promover a cor nestas 22 Os corantes podem ser classificados de acordo com a sua estrutura qu mica ou conforme as suas propriedades e aplica es Alguns exemplos de corantes classificados de acordo com a estrutura qu mica s o enumerados de seguida Az icos az nicos acr dinicos antraquin nicos de difenilmetano de indaminas e indofen is indig ides indigos is ftalocianina nitrados nitrosados oxaz nicos reactivos sulforosos polimet nicos triarilmetano xant nicos triaz nicos 23 Uma classifica o deste tipo muito complexa para ser utilizada correntemente por isso a classifica o mais usada baseada nas propriedades e aplica es dividindo se em Corantes sol veis em gua e Ani nicos directos cidos de mordente metalizados reactivos etc e Cati nicos ou b sicos Corantes insol veis na gua de cuba sulforosos az icos plastossol veis etc Corantes para gorduras e vernizes 23 11 3 Corantes As diferentes categorias em que s o divididos os corantes em termos das propriedades e aplica es s o apresentadas no anexo l Na Tabela 3 1 apresenta se em resumo os diferentes tipos de corantes utilizados na ind stria t xtil e respectivas fibras que tingem Tabela 3 1 Tipos de corantes e destinos do mesmo Tipos de principal destino do corante corantes cidos Couro fibras sint
69. esar disto considera se que o descolorante com melhor comportamento neste efluente foi o 340 18 55 Na Figura 6 33 apresenta se o resumo dos resultados obtidos ap s tratamento do efluente da empresa A recolhido na 8 e 11 semana E Produto F 200 ppm a 2340 75 8 Semana 340 18 10 100 ppm 11 Semana Eaa a 4 92 18 50 200 ppm in 200 ppm 100 89 86 84 a 82 q 82 8 80 880 67 3 2 60 g 3 13 19 x 20 32 20 0 0 Cor CQO SST Cor CQO SST Figura 6 33 Percentagem de remo o obtida nas diferentes semanas referentes cor CQO SST e SSV na empresa A O efluente analisado nestas duas semanas era de dif cil remo o pois ao longo de todo o trabalho foi o nico efluente bruto que ap s a dilui o de 1 20 ainda apresentava cor Na empresa A as doses de descolorantes ideais situam se entre 75 e 200 ppm Como se pode verificar pela an lise destas 2 semanas e sabendo que apenas se trata de um efluente t xtil verifica se que este tem uma varia o de caracter sticas bastante significativa come ando pelo pH que numa semana se encontra nos 8 64 passando para os 9 49 noutra acontecendo o mesmo com a cor e azoto de Kjeldhal tal como se pode ver no anexo V nas Tabelas V 12 e V 13 Na condutividade n o se verifica uma grande diferen a pois como ser de esperar os sais dissolvidos ser o aproximadamente os mesmos o valor andou volta dos 6 500 uS cm Analisando a Figura 6 33 verifica se que na 8 semana em termos
70. escolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 5 Semaha sssep sussszii ioga vas duasinio ses sioda E e tbl eared etek eel menos 29 Figura 6 7 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 5 semana eee eee testes tees teeteeteeteaes 29 Figura 6 8 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 5 semana 29 Figura 6 9 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 5 semana 30 Figura 6 10 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 5 semana 30 Figura 6 11 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 9 Semaha smeo eene eE r E EAEE E EAEE r Ee E Ep aj dese Rad 31 Figura 6 12 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 9 semana eeeceeeeeeeeeeeeneeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 31 Figura 6 13 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 9 semana 32 Figura 6 14 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 9 semana 32 Figura 6 15 Valor da cor obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 9 semana 32 Figura 6 16 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 10 Semana si
71. g nica do corante Vermelho Congo A grande vantagem desta classe de corantes o alto grau de exaust o durante a aplica o e consequente diminui o do conte do do corante nos efluentes n o necessitando de fixador para as cores Os inconvenientes s o as fracas propriedades de solidez a tratamentos h midos e uma gama de cores relativamente limitada 32 Corantes az icos s o caracterizados pela dupla liga o entre as mol culas de azoto presentes na estrutura molecular do corante s o compostos coloridos e insol veis em gua Podem ser aplicados em fibras celul sicas seda e viscose Neste processo a fibra impregnada com um composto sol vel em gua por um agente de acoplamento naftol que apresenta alta afinidade com a celulose O tingimento com este tipo de corantes permite um alto padr o de fixa o alta resist ncia luz e ao tratamento h mido T m a desvantagem a sua dif cil biodegradabilidade 30 13 Corantes cidos correspondem a um grande grupo de corantes ani nicos devido a presen a de grupos sulf nicos contribuindo para a diminui o do pH do efluente Estes grupos tornam o corante sol vel em gua e t m extrema import ncia no m todo de aplica o do corante em fibras proteicas como a l e a seda e em fibras de poliamida Estes corantes fornecem um alto grau de fixa o e uma grande gama de colora o a Figura 1 2 representa a estrutura molecular do corante cido violeta 36 68
72. gem da corrente el ctrica Esta depende da quantidade de subst ncias solubilizadas na gua da for a i nica e tamb m varia com a temperatura 34 A condutividade foi monitorizada pelo m todo electrom trico e a temperatura por termometria 3 Determina o da Car ncia Qu mica de Oxig nio CQO A car ncia qu mica de oxig nio definida como a quantidade de oxidante que reage com determinada amostra em condi es controladas A quantidade de oxidante necess ria para oxidar a mat ria org nica e inorg nica oxid vel expressa em termos da quantidade equivalente de oxig nio As amostras s o oxidadas pelo dicromato de pot ssio em excesso na presen a de um catalisador A digest o ocorre em refluxo fechado e meio fortemente 77 ANEXO IV M todos de an lise e equipamento cido num termoreactor A determina o colorim trica do dicromato de pot ssio residual feita num espectofot metro 35 4 Determina o do conte do em s lidos suspensos Os s lidos referem se mat ria suspensa ou dissolvida presente nas amostras A designa o de s lidos suspensos totais corresponde por o de s lidos que fica retida num filtro de porosidade definida A designa o de s lidos suspensos vol teis a frac o perdida por calcina o m todo 2540 APHA 35 4 1 S lidos Suspensos Totais Para a determina o de s lidos em suspens o uma toma de 25 ml de gua residual foi sujeita a filtra o sob v c
73. ica o do efluente Figura 6 1 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes descolorantes utilizados e respectivas doses ETAR 4 semana Para a caracteriza o do efluente tratado foram utilizadas as amostras com um n vel de clarifica o do efluente igual a 7 correspondendo a boa clarifica o O aspecto do efluente bruto e dos clarificados obtidos s o representados na Figura 6 2 26 6 Resultados e Discussao 92 18 25 340 18 5 or g 340 Figura 6 2 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 42 Semana Efluente bruto Produto X O melhor clarificado obtido corresponde ao ensaio em que se usou o descolorante 340 tal como indica a Figura 6 5 Relativamente ao IVL obteve se um valor m nimo de 4 ml l com o descolorante 340 como se pode observar pela Figura 6 3 No que se refere CQO e analisando a Figura 6 4 verifica se que o ensaio em que se conseguiu atingir um menor valor foi aquele em que se usou o descolorante 92 18 25 obtendo se nesse ensaio um IVL de 23 ml l correspondendo ao maior volume de lamas Figura 6 3 25 _ 20 E 15 310 5 0 Produto X 340 340 18 5 92 18 25 Figura 6 3 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 4 semana 27 6 Resultados e Discussao 160 VLE 350 7 140 300 O 9 250 100 a d E oye 5 0 hd O 60 o pe g 40 8 100 20 50 0 0 ProdutoX 340 340 18 5 92 18 25 Produto
74. iferen a de potencial existente entre o n cleo e a camada dupla do col ide e o seio da solu o fora da influ ncia da part cula d se o nome de potencial zeta 0 esta relacionado com a espessura da dupla camada medindo o potencial de uma part cula em movimento livre num l quido O conhecimento do potencial zeta de grande import ncia nos processos de clarifica o da gua pois quanto maior for o seu valor absoluto maior ser a 14 4 Coagula o Flocula o carga superficial da part cula A adi o de coagulantes tende a diminuir o potencial zeta aumentando a probabilidade de colis es pois fornecem as cargas de sinal contr rio para atenuar ou eliminar esse potencial 25 26 A coagula o pode decorrer a um potencial baixo sem a necessidade de completa neutraliza o ponto isoel ctrico da part cula coloidal Se for adicionado demasiado coagulante as part culas ficam carregadas com sinal contr rio ao inicial e podem voltar a dispersar se no l quido formando de novo uma suspens o est vel Portanto o tratamento pr vio dos col ides tendo em vista a sua separa o por precipita o implica duas etapas sequenciais e Desestabilizagao as teorias baseiam se na qu mica coloidal e de superf cies e Transporte de n cleos microsc pios para formar agregados densos a teoria baseia se na mec nica de fluidos 27 Willcomb classificou os flocos formados por meio um indice que os caracteriza e descrev
75. l Os clarificados apresentados na Figura 6 12 s o muito semelhantes mas quando se analisa a Figura 6 15 verifica se que o ensaio realizado com o descolorante 340 18 10 o que d origem ao melhor clarificado 155 450 400 150 gt 300 Y N 145 Q 300 gt 250 E c 200 9 135 S 150 ms o 100 O 130 O z 125 a 0 ProdutoX 340 18 10 92 18 25 ProdutoX 340 18 10 92 18 25 Figura 6 14 Valor de CQO obtido em fun o Figura 6 15 Valor da cor obtido em fun o dos dos descolorantes utilizados ETAR 9 semana descolorantes utilizados ETAR 92 semana Pela an lise da Figura 6 14 e Figura 6 15 observa se que o ensaio realizado com o descolorante produto X foi o que permitiu obter um valor de CQO mais baixo comparativamente com os outros dois ensaios n o aconteceu o mesmo com a cor pois o melhor resultado foi com o descolorante 340 18 10 n o sendo no entanto diferen as bastante significativas Uma vez mais n o se consegue atingir as condi es consideradas ptimas apenas para um descolorante Com a utiliza o destes descolorantes j era poss vel nesta etapa o efluente ser descarregado no meio h drico Assim verifica se que o descolorante com melhor comportamento nesta semana foi o produto X devido ao menor IVL e menor valor de CQO porque relativamente cor as diferen as entre os diferentes ensaios n o s o significativas 32 6 Resultados e Discussao 6 1 4 102 Semana O
76. m contamina o 9 11 A presen a de cor nos efluentes de tinturarias sempre foi um problema dif cil de resolver que com a exig ncia de roupas cada vez melhores mais coloridas com elevado grau de fixa o em rela o luz resistentes lavagem e transpira o leva a que a sua 7 2 Estado Actual de Conhecimentos remo o seja mais dificil Os corantes podem ser detectados em cursos de agua acima de 1 56 mg dm apesar de concentra es t o baixas como 0 005 mg dm serem vis veis em guas limpas do rio 12 Esta problem tica da cor nos efluentes intensificou se particularmente a partir do momento em que se iniciou o tingimento de fibras celul sicas mais de 50 da fibra consumida pela ind stria t xtil em todo o mundo algod o usando corantes reactivos devido sua baixa fixa o as fibras celul sicas Na Tabela 2 1 pode ver se que 50 dos corantes reactivos usados podem ser perdidos no efluente sendo os que t m maior perda por outro lado os corantes b sicos s o os que se perdem menos no efluente tendo um valor m ximo de 5 Tabela 2 1 Grau de fixa o e perdas no efluente para diferentes combina es de corantes fibras 13 Poliamida Acr lico Celulose 70 95 5 30 Poli ster 90 100 0 10 Celulose 50 90 10 50 Celulose 60 90 10 40 Celulose 80 95 5 20 L 90 98 2 10 2 2 Alternativas Tecnol gicas Os problemas relacionados com os efluentes proveni
77. m que V o volume de cido gasto ml Para a alcalinidade fenolftale na simplesmente altera se o volume de cido gasto 79 ANEXO IV M todos de an lise e equipamento 7 Determina o do F sforo total O f sforo outro nutriente tal como o azoto essencial para o tratamento biol gico de um efluente Este est presente nos efluentes industriais e dom sticos sob a forma de fosfatos provenientes dos detergentes ou como resultado da biodegrada o da mat ria org nica presente O teor em f sforo foi realizado segundo o m todo amino cido 35 IV 2 Equipamento Os equipamentos de an lise utilizados no decorrer deste trabalho foram os seguintes 80 Aparelho para o ensaio de coagula o flocula o Jar test da ISCO Condutiv metro modelo EC 300 da VWR International Medidor de pH modelo 315i marca WTW Balan a digital PB 1501 da Mettler Toledo Balan a anal tica da Kern ALJ220 4 max 220 g d 0 1 mg Digestor de azoto de Kjeldhal da Trade Raypa Kjeldhal Aparelho para destila o do azoto de Kjeldhal da Trade Raypa DNP 1500 Bloco de digest o para determina o da CQO da HACH espectofot metro DR 3000 da HACH Bomba centr fuga Neuberger P m x 4 bar Estufa da MEMMERT Mufla Carbolite Furnace CSF 1100 Exsicador Bomba doseadora 665 Dosimat da Metrohm Swiss Al m deste equipamento de an lise utilizou se equipamento corrente de laborat rio Anexo V Resultados experimen
78. ma o dos corantes com pontes de dissulfeto 13 R S SO S gt R 5 8S So7 corante Reac o 1 3 R S SO R S R S S R SO 69 ANEXO Tipos de Corantes Corantes dispersos s o uma classe de corantes insol veis em gua e s o aplicados em fibras sint ticas como o acetato celulose nylon poli ster e poliacrilonitrila No tingimento o corante sofre hidr lise e a forma originalmente insol vel lentamente precipitada na forma dispersa sobre o acetato de celulose Normalmente o processo de tingimento ocorre na presen a de agentes dispersantes com longas cadeias que estabilizam a suspens o do corante facilitando o contacto deste com a fibra hidrof bica Na Reac o 1 4 est representado o corante vermelho de lonamina v que atrav s de uma reac o de hidr lise solubilizado temporariamente 13 NO NO CHCH diii f E CH CH on Jnn o ae on nen CH SO Na duronte banh R H Reac o 1 4 ie tet forma dispersive V VD 70 ANEXO II Descolorantes ANEXO Ill Descolorantes Neste anexo s o apresentados os descolorantes da Quimit cnica que se utilizaram no trabalho experimental S o referidas algumas caracter sticas como a constitui o aplica o viscosidade gama de pH etc e Superfloc C 592 uma resina cati nica l quida constitu da por polyDADMAC tem um peso molecular m dio e a sua densidade aparente varia entre 1 01 1 05 g cm aplicado como descolorant
79. mento Os corantes sao usados extensivamente e os efluentes descarregados no rio ou enviados para tratamento sao altamente contaminados A visibilidade de cor nos cursos de agua pode provocar para al m do mau aspecto visual forte interfer ncia nos processos fotossint ticos naturais Assim com este trabalho pretendeu se seleccionar o descolorante mais eficaz na elimina o da cor de efluentes t xteis reais pela metodologia jar test Foram usados neste estudo os efluentes reais de tr s empresas t xteis A Be C e um outro que se tratava de uma mistura de um efluente industrial t xtil com esgoto dom stico As recolhas das amostras foram efectuadas ao longo de doze semanas nas respectivas empresas e na Esta o de Tratamento de guas Residuais ETAR onde a referida mistura de efluentes era tratada Os descolorantes que foram testados s o 9 produtos da Quimit cnica de entre os quais o Superfloc C 592 e o Optifloc 340 em solu o com PAX 18 BWD 01 e o Sinorfloc DSM da ETAR foi usado um descolorante denominado por produto X Nas empresas os descolorantes designados por produto F e produto X foram comparados com os da Quimit cnica Numa primeira fase iniciaram se os ensaios de coagula o flocula o com o efluente recolhido na ETAR Os ensaios foram realizados com os descolorantes da Quimit cnica e ap s an lise do seu comportamento perante o efluente real compararam se os resultados com os obtidos nos ensaios realizados com o desc
80. metros analisados bem como os exemplos de c lculo encontram se tabelados no anexo V A organiza o dos resultados desta forma tem como principal objectivo facilitar a sua interpreta o de modo a que se chegue conclus o de qual is o s ensaio s que permite m obter uma melhor clarifica o um menor valor de CQO e de cor e a menor produ o de lamas A quantidade de lamas formadas nas ETAR s grande parte das vezes a quest o mais pertinente pois quanto maior for a quantidade de lamas formadas maior a quantidade de lamas a tratar e por conseguinte maior ser o custo para a sua remo o quer sejam enviadas para valoriza o agr cola compostagem ou aterro A situa o ideal ser conseguir se atingir os objectivos bom clarificado e baixo valor dos diferentes par metros referidos usando a menor quantidade de descolorante poss vel pois isso trar benef cios econ micos para as empresas que t m de efectuar o tratamento dos seus efluentes Na an lise do n vel de clarifica o do efluente foi utilizada uma escala de O a 10 em que o valor O corresponde n o ocorr ncia de clarifica o e 10 a muito boa clarifica o A percentagem de remo o da CQO da cor e dos SST apresentada no final das semanas de modo a que se consiga fazer uma an lise global dos descolorantes utilizados naquela empresa Os valores dos par metros obtidos s o comparados com os VLE referidos no DL n 236 98 de 1 de Agosto de ref
81. njunto com as lamas biol gicas S o bombeadas para um espessador grav tico desidratadas em filtros de banda ou em centr fuga e por ltimo s o estabilizadas com cal viva para depois serem depositadas em aterro ou encaminhadas para valoriza o agr cola A recolha do efluente para realiza o dos ensaios e an lise feita na zona de sa da do tanque desengordurador desarenador antes da adi o do descolorante 5 1 2 Empresa A A empresa A situada no concelho de Guimar es produz atoalhados por isso o tingimento na sua maior parte em algod o usando quase exclusivamente corantes reactivos informa o dada pela empresa Relativamente ao tratamento do efluente esta empresa n o usa qualquer tipo de descolorante fazendo apenas o acerto do pH e o controlo do caudal para ser enviado para a ETAR mais pr xima O efluente enviado por um tubo para uma zona com um tamisador na qual se procede remo o de s lidos em suspens o res duos de fibras que se encontrem na gua de tingimento A gua residual passa depois para um tanque de homogeneiza o que tamb m recebe as guas de lavagem sendo neste tanque que se procede ao acerto do pH A amostragem realizada sa da deste tanque A Figura 5 2 representa o tamisador em funcionamento e o tanque de homogeneiza o para o qual o efluente enviado 20 5 Descri o Experimental Figura 5 2 Pormenor de um tamisador com fibras t xteis e ta
82. no DL n 276 2009 de 2 de Outubro em que se estabelece o regime de utiliza o de lamas de depura o em solos agr colas de forma a evitar efeitos nocivos para o homem para a gua para os solos para a vegeta o e para os animais o DL n 183 2009 de 10 de Agosto estabelece o regime jur dico de deposi o de res duos em aterro 13 Na Tabela 7 5 apresenta se o custo do pol mero usado no tratamento das lamas Tabela 7 5 Custo de pol mero usado nas lamas 3 Semana 340 1810 92 18 25 340 18 55 NL Ci Volume de lamas produzidas m Is mae Quantidade de Mat ria seca kg 136000 170000 187000 255000 221000 Polimero gasto nas lamas kg ER Custo polimero das lamas 1 428 00 1 785 00 1 963 50 2 677 50 2 320 50 e Custo da deposi o das lamas em aterro O custo da deposi o das lamas em aterro engloba os seguintes itens Aluguer do contentor de lamas 60 00 m s Custo da deposi o em aterro 80 00 ton Custo do transporte 65 00 viagem 54 7 An lise Estrat gica e Econ mica O custo total da deposi o das lamas em aterro pode ver se na Tabela 7 6 Tabela 7 6 Custo da deposi o das lamas 9 Semana 10 Semana Produto X 340 18 10 92 18 25 Produto X 340 18 55 Pi das lamas em aterro 49 880 00 13 600 00 14 960 00 20 400 00 17 680 00 N de Cami es para o 44 17 26 22 transporte das lamas viagens Custo do transpo
83. nou F Abdulkarim EM Pons MN Zahraa O Benhammou A Yaacoubi A Nejmeddine A 2006 Treatment of textile industry wastewater by supported photocatalysis France 74 2007 439 445 18 Meri S Kaptan D and Olmez T 2003 Color and COD removal from wastewater containing Reactive Black 5 using Fenton s oxidation process Turkey Chemosphere 54 2004 435 441 19 Lee JW Choi SP Thiruvenkatachari R Shim WG Moon H 2006 Evaluation of the performance of adsorption and coagulation processes for the maximum removal of reactive dyes Dyes and Pigments 196 203pp 20 Papic S Koprivanac N Bozic AL Metes A 2004 Removal of some reactive dyes from synthetic wastewater by combined Al III coagulation carbon adsorption process Dyes and Pigments 291 298pp 21 Oliveira J 2006 Fotodegrada o de Corantes T xteis e aplica o da quitosana como tratamento terci rio neste tipo de efluentes Tese de Mestrado em Qu mica Centro de Ci ncias Exatas da Universidade Estadual de Maring 83pp 22 Wikip dia a enciclop dia livre http pt wikipedia org wiki Tingimento acedido em 6 de Junho de 2009 23 Pinto D 1991 Corantes Reactivos para fibras celul sicas Publind stria 8 18pp 24 Degremont 1979 Manual T cnico del agua Espana Cuarta Edition 25 Beleza V 2008 Clarifica o de gua Apontamentos te ricos Porto 26 Furlan F 2008 Avalia o da efi
84. nque de homogeneiza o 5 1 3 Empresa B A empresa B situada no concelho de Barcelos exerce a sua actividade de enobrecimento de malhas actuando na prepara o tingimento e acabamento O efluente encaminhado para a ETAR no terreno industrial tratado e tem como destino final o rio C vado Inicialmente procedeu se recolha do efluente no tubo que vinha directamente da f brica mas como a amostra dependia do que estivesse a ser descarregado no momento da amostragem n o se considerou uma amostra representativa Figura 5 3 b Assim o outro local poss vel na recolha da amostra para a realiza o dos ensaios foi no tanque de homogeneiza o No tanque de homogeneiza o feita a adi o de descolorante e apesar de na amostra recolhida existir alguma forma o de lamas ainda tinha muita cor por isso considerou se este ponto de amostragem v lido Figura 5 3 Tamisador a Tanque de homogeneiza o e tubo de descarga na empresa B b 21 5 Descri o Experimental 5 1 4 Empresa C A empresa C situada no concelho de Barcelos centra a sua actividade no tingimento acabamento e confec o O efluente da empresa tratado na ETAR existente no terreno industrial sendo depois descarregado para o rio C vado O efluente do tingimento e das lavagens enviado para um tanque de homogeneiza o ap s passagem por um tamisador assegurando deste modo a reten o dos res duos de fibra Em seguida enviado
85. nte por quatro etapas de processamento produ o de fio produ o de tecido ultima o e confec o A fase na qual h a produ o dos res duos l quidos na ultima o esta a etapa mais complexa e a que envolve os mais diferenciados processos Nesta etapa procede se prepara o para o tingimento ao tingimento estamparia aos acabamentos qu micos e aos acabamentos mec nicos Dependendo do tipo de mat ria prima cada uma tem um processo espec fico para o seu tratamento ou seja o algod o tem fases que a l e as fibras sint ticas e artificiais n o t m As v rias opera es podem observar se genericamente na Figura 1 2 Prepara o da mat ria prima Fia o Tecelagem ou Tricotagem Tingimento Estamparia Acabamentos Qu micos Acabamentos Mec nicos Confec o Figura 1 2 Opera es gen ricas da Ind stria t xtil 1 Introdu o As cargas poluidoras variam de acordo com o processo produtivo e podem ser avaliadas em termos de Car ncia Quimica de Oxig nio CQO A maior carga sera proveniente da etapa de tingimento onde grande parte dos corantes nao se fixa as fibras do tecido contribuindo assim para as altas cargas poluidoras dos res duos t xteis Na Tabela 1 1 apresentam se as estimativas de res duos s lidos e l quidos gerados anualmente em cada um dos subsectores 1 Tabela 1 1 Estimativa de res duos s lidos e l quidos gerados anu
86. o apresentados com o mesmo n mero de casas decimais do que os VLE do Decreto lei n 236 98 84 Anexo V Resultados experimentais e calculados Tabela V 8 Valores dos par metros analisados na ETAR 4 semana A Produto X 340 92 18 25 340 18 5 SEVEN LS Elio 100 ppm 100 ppm 100 ppm 100ppm pH 8 7 8 7 8 7 8 4 8 6 T C 22 20 19 40 19 40 19 40 19 40 Cond uS cm 2810 2732 2723 2715 2724 SST mg l 205 30 20 15 15 SSV mg l 215 75 65 65 75 CQO mgoz l 133 74 76 60 65 AT mg CaCO l 482 463 464 460 459 Cor un Pt Co 1853 242 193 297 253 P mg l 149 6 6 6 6 NTK mg l 48 45 40 39 44 IVL ml l 90 min 9 4 20 23 Tabela V 9 Valores dos par metros analisados na ETAR 5 semana Par metros Efluente Produto X 92 18 25 340 18 5 BWD 340 18 5 Bruto 100 ppm 100 ppm 100ppm 100ppm 80 ppm pH 9 80 8 97 8 95 9 21 9 17 9 21 T C 21 80 20 40 20 40 20 40 20 40 20 40 Cond uS cm 3 130 3 061 3 038 2 862 2 846 2 937 SST mg l 735 40 20 20 25 30 SSV mg l 770 70 90 80 75 90 CQO mgoz l 12 130 1 530 1995 475 335 362 AT mg CaCO l 478 452 448 442 437 453 Cor un Pt Co 2 583 227 270 210 156 231 P mg l 19 5 4 5 5 5 NTK mg l 61 38 36 42 45 3 IVL ml l 90min 10 12 2 14 19 Tabela V 10 Valores dos par metros analisados na ETAR 9 semana
87. o at sensivelmente aos 2 mm de di metro denomina se de precipita o Estas part culas uma vez desenvolvidas t m pouca for a e s o logo quebradas quando se encontram perante alguma perturba o significativa Para a maior parte dos processos de separa o s lido l quido as part culas maiores t m que ter energia e for a suficientes para subsistir s condi es adversas do meio 17 4 Coagulacao Flocula o envolvente Este aumento da energia ao floco pode ser dada para precipitar aglomerados que com agita o adequada e o uso de floculantes produz flocos est veis at aproximadamente os 4 mm de di metro A Figura 4 2 refere se a este processo 14 R R R R XXX R O N R XXX R OF tN R gt a meie Sees R R R doa ag R N R Gr h Mol cula Mol cula Precipitado Fraco R N R MARAR de Corante de Coagulante R Dissolvida R N R Mol cula com floculante e agita o XXX R O Floco maior e mais forte sem carga residual Figura 4 2 Mecanismo de coagula o e flocula o associado a part culas de corantes reactivos 14 Os ensaios do tipo Jar test s o ensaios escala reduzida na qual se reproduzem as condi es segundo as quais levado a cabo o tratamento f sico qu mico de guas residuais A sua conveni ncia reside no facto de permitir testar m todos de tratamento pass veis de utiliza o pr tica de um modo simples expedito e pouco dispendioso 14 Estes
88. o da gama de valores testados as doses ptimas de descolorantes para este tipo de efluente situam se entre 80 e 100 ppm Na 4 e na 5 semana obtiveram se percentagens de remo o elevadas com o descolorante 340 18 5 mas devido grande viscosidade do produto chegou se conclus o que n o seria vi vel a sua utiliza o numa situa o real Dai que na 9 e na 10 semana se utilizaram o 340 18 10 e o 340 18 55 respectivamente n o sendo t o viscosos como o 340 18 5 E Produto X 100 ppm 2340 100 ppm a 4 Semana 92 18 25 100 ppm 340 18 5 100 ppm 100 87 90 g4 86 85 90 93 93 8 55 o 44 43 gt gt 9 g o Ko x CQO SST E Produto X 100 ppm 92 18 25 100 ppm 52 Semana 340 18 5 100 ppm 4BWD 01 100 ppm 340 18 5 80 ppm 969797 9597979796 9190929491 8784 de remo o NADO O 000000 Oo Cor CQO SST E Produto X 80 ppm pp E Produto X 80 ppm 92 Semana 2340 18 10 80 ppm 102 Semana 100 4 92 18 50 80 ppm E 340 18 55 100 ppm go 71 72 70 ao 87 9 91 90 96 80 A de remo o No O oO k Cor CQO SST Cor CQO SST Figura 6 21 Percentagens de remo o da cor CQO e SST na ETAR na 4 5 9 e 10 semana A percentagem de remogao da cor varia entre os 65 94 sendo que a melhor remo o foi a do ensaio com o descolorante BWD 01 analisado na 5 semana nas semanas subsequentes foi desprezado devido quantidade excessiva de lamas produzida
89. o experimental centrou se no controlo das vari veis ou seja o facto do trabalho apenas ter sido realizado com efluentes reais tornou se uma dificuldade acrescida no controlo das mesmas As nicas vari veis poss veis de se controlar foram as doses de descolorantes a velocidade e tempo de agita o no ensaio Jar test todas as outras como por exemplo a concentra o de corantes e as cargas poluentes n o se controlaram Por fim verifica se que em nenhum dos ensaios ao longo do trabalho experimental foi poss vel atingir as condi es ideais pretendidas a dose m nima de descolorante um IVL baixo e um clarificado muito bom apresentando portanto um valor de cor baixo e um teor de CQO tamb m baixo 58 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro PROPOSTAS DE TRABALHO FUTURO Tendo como objectivo a selec o do descolorante mais eficaz na elimina o da cor de efluentes t xteis sugerem se alguns desenvolvimentos relativos a trabalho futuro nomeadamente no que diz respeito ao estudo da varia o dos cloretos no efluente t xtil Ao n vel das empresas seria curioso a realiza o de estudos atrav s da liga o do ramal de saneamento ETAR onde fazem o tratamento do efluente t xtil para que com a diminui o do pH do efluente se verificasse se haveria melhor tratabilidade do efluente Dados os resultados obtidos a n vel laboratorial ser interessante prosseguir o estudo em escala piloto ou mesmo real com o de
90. ological and Toxicological Association of the Dyestuff Manufacturing Industry ETAD uma associa o internacional fundada em 1974 com o objectivo de minimizar os poss veis danos ao homem e ao meio ambiente tem levado a cabo grandes esfor os na fiscaliza o da produ o de corantes sint ticos Para isto a ETAD divulga artigos peri dicos identificando os potenciais riscos causados por corantes espec ficos e seus intermedi rios Os riscos toxicol gicos e ecol gicos dos corantes s o avaliados envolvendo o grau de estrutura solubilidade poss veis interac es e avalia o da rela o risco custo benef cio 5 12 4 Coagula o Flocula o 4 COAGULA O FLOCULA O No presente cap tulo pretende se dar uma vis o global e simultaneamente simplificada do processo de coagula o flocula o uma vez que foi este o processo de tratamento que se utilizou no estudo realizado 4 1 Considera es Gerais As part culas contidas na gua podem estar presentes em suspens o ou dissolvidas Os s lidos dissolvidos podem ser a dureza sais de c lcio e magn sio o ferro e o mangan s n o oxidados As part culas em suspens o podem ser grosseiras capazes de flutuar ou decantar facilmente quando a gua est em repouso ou ent o coloidais apresentando se na forma de xidos e hidr xidos de alguns metais como o ferro e mangan s argila bact rias leos e gorduras As part culas coloidais de dimens es entre 0
91. olorante usado actualmente na ETAR produto X Os melhores resultados foram obtidos com o descolorante 340 18 55 na 10 semana com uma percentagem de remo o de s lidos suspensos totais SST de 96 de 91 na car ncia qu mica de oxig nio CQO e de 87 na cor Relativamente ao tratamento e deposi o das lamas este descolorante apresentou um custo total associado de 28 892 46 enquanto que com o produto X o custo foi de 32 471 68 No que diz respeito ao efluente da empresa A dos descolorantes testados produto F X R 340 18 10 340 18 25 92 18 50 340 18 55 BWD 01 340 e Sinor Floc aquele que conduziu aos melhores resultados foi tamb m o 340 18 55 Apesar de n o ter atingido uma grande percentagem de remo o de SST 19 foi poss vel alcan ar boas percentagens de remo o nos outros par metros 82 para cor e CQO O indice volum trico de lamas IVL obtido 23 ml l foi superior ao dos outros descolorantes indiciando a sua maior capacidade de remo o No que diz respeito empresa B o seu efluente apresentou grandes dificuldades de descolora o n o sendo poss vel apontar apenas um dos descolorantes com melhor desempenho Assim considera se que os produtos poss veis de remover a cor ao efluente desta empresa seriam o produto F e os descolorantes 340 18 55 e 340 18 25 Relativamente ao efluente da empresa C e uma vez que as condi es de amostragem n o permitiram obter uma amostra representativa os resul
92. ornecidos pela Quimit cnica 89 Anexo VI C lculos relativos an lise estrat gica e econ mica Volume de lamas VI produzido IVL x 1000 x Q CO Equa o VI 8 Yeu 1000000 ERS yiana 8 1000 x85000 gns Ge 1000000 UM Sabendo que a densidade das lamas de 0 8 ent o a quantidade de lamas ser Ton lamas Vl xd Equa o VI 9 Ton lamas 680 x 0 8 544 Ton Kg de mat ria seca produzidos MS Ton Lamas x 1000x Equa o VI 10 MS 544 x 1000 x 0 75 136 000 kg Pol mero gasto nas lamas Pgl fica Pgl xMS Equa o VI 11 136000 1000 Pgl 3 5 x 476kg Custo mensal do pol mero gasto nas lamas Cmpl Pgl x Pp Equa o VI 12 Cmpl 476 x3 1 428 00 90 Anexo VI C lculos relativos an lise estrat gica e econ mica Quantidade e custo de cal ap s desidrata o Ap s extensa pesquisa bibliogr fica n o se encontraram doses ideais para serem colocadas nesta fase de tratamento assim com os dados mensais da outra ETAR foi poss vel determinar qual a quantidade de cal utilizada por tonelada de lama seca Tabela VI 1 Varia o mensal da quantidade da cal e da quantidade de lamas produzidas Quantidade Quantidade de de Cal kg lamas seca Ton Janeiro 175 96 0 Fevereiro 120 139 2 100 219 2 100 120 0 25 72 0 125 88 0 50 32 0 25 17 6 Setembro 125 140 0 Outubro 150 43 5 995 967 52 Assim a quantidade de cal por tonelada de lama desidratada
93. os Nos ensaios de coagula o flocula o realizados utilizaram se diferentes pol meros que indistintamente de serem coagulantes ou floculantes ser o denominados por descolorantes 5 2 1 Materiais Para a realiza o dos ensaios foram utilizadas v rias amostras de efluentes que foram recolhidas nas empresas A Be Ce na ETAR nos locais supracitados Com as amostras de efluente recolhidas testaram se diferentes descolorantes e doses dos descolorantes Os descolorantes da Quimit cnica utilizados foram uma solu o de Superfloc C 592 com Pax 18 uma solu o de Optifloc 340 com Pax 18 Lubro floc Eco Optifloc PD 420 325 e 140 Superfloc C 502 BWD 01 e o Sinor Floc DSM Os descolorantes de outras empresas ser o denominadas por produto X F e T As doses testadas situaram se entre 50 e 300 ppm As informa es relativas aos descolorantes utilizados podem ser consultadas no anexo Il 5 2 2 M todos Relativamente ao efluente recolhido na ETAR comparou se o produto X usado actualmente na ETAR com os descolorantes da Quimit cnica No que diz respeito empresa A que actualmente n o est a efectuar qualquer tipo de tratamento ao seu efluente comparou se o produto F e X com os descolorantes da Quimit cnica Com as amostras de efluente da empresa B e apesar desta utilizar o produto T a compara o foi feita entre o produto F e os descolorantes da Quimit cnica visto que n o se conhecia a concentra o da solu
94. penho seria necess rio proceder a mais ensaios de clarifica o deste efluente Assim considera se que os descolorantes poss veis para descolorar o efluente desta empresa seriam produto F 340 18 25 e o 340 18 55 Relativamente ao efluente da empresa C foram testados os descolorantes C 592 produto F produto R e 340 18 55 em todos os ensaios n o se conseguiram obter clarificados aceit veis e uma vez que as condi es de amostragem n o permitiram obter uma amostra representativa os resultados obtidos n o foram considerados Al m dos par metros j referidos e que determinaram a selec o dos descolorantes dos diferentes efluentes analisaram se ainda outros nos clarificados ap s os ensaios de coagula o flocula o e nos efluentes brutos Determinou se o pH CQO condutividade SST s lidos suspensos vol teis SSV alcalinidade cor f sforo e azoto Kjeldhal Comprovou se que o efluente da ETAR mais f cil de se descolorar conseguindo se melhores percentagens de remo o dos par metros analisados do que com os efluentes das empresas Isto acontece porque o efluente da ETAR n o apenas efluente t xtil O facto de ser tamb m composto com efluente dom stico faz com que o pH do efluente final seja mais baixo tornando se mais f cil a remo o dos par metros devido gama de trabalho do descolorante bem como maior quantidade de mat ria org nica presente neste tipo de efluente A grande dificuldade do trabalh
95. ra completar a fase da flocula o pericin tica menor do que um minuto Esta flocula o resultante apenas da adi o de qu micos A flocula o ortocin tica conseguida pela adi o de qu micos e por introdu o de energia agita o no meio O grau de flocula o depende da natureza da part cula do tamanho e concentra o e gradiente de velocidade com a gua T m sido estudados v rios modelos matem ticos acerca dos efeitos de alguns destes factores Sabe se que alguns dos par metros n o podem na pr tica ser quantificados e algumas suposi es s o idealistas Um dos modelos assume que se duas part culas est o suficientemente juntas elas colidem e formam uma part cula maior Com isto foi definido uma zona de influ ncia das part culas em que quando as duas part culas colidem dentro dessa zona de influ ncia ficam aglomeradas 29 4 3 Coagulantes floculantes Para a escolha de um coagulante h que ter em conta para al m do custo espec fico a sua efic cia na remo o da cor turva o e concentra o de compostos org nicos O sulfato de alum nio aluminato de s dio cloreto f rrico sulfato f rrico e sulfato ferroso s o alguns dos coagulantes inorg nicos mais utilizados e t m a enorme vantagem de actuar simultaneamente como coagulantes e floculantes Em solu o estes agentes formam esp cies complexas hidratadas e carregadas positivamente Fe H2O e AI H gt 0 6 No entanto t m o
96. removal percentages of the parameters analyzed than the effluent of companies This is because the WWTP effluent isn t only textile effluent The fact that it is also composed of municipal sewage causes the pH of the final effluent to be lower making it easier to remove the parameters of the breadth of work of bleach Finally it appears that none of the tests throughout the experimental work attain the desired ideal conditions the minimum dose of bleach a low SVI and a good clarified which means a low color value and a content of COD also low Key words coagulation flocculation discoloration jar test textil effluent viii 1 Indice RESUMO sseus ama dagpaz aptas den ated einai asinine devine vie leh a edna v ABSTRACT caina a a a a N ENRE vii i ANTRODUCA O re a a Me a a a 1 1 1 lol eiio e E E 2 1 2 Caracteriza o dO SEClOi isimini narena aaiae ges a AEE AATE AR RE EEE SEAI AATE AEL E T 2 1 2 1 Aind sthatextilermi POn gaAlisirrissii issie asee a aa aeae hd 3 1 2 2 Processo produtivo do sector tOXtil eee eeceeeceeeneeeeeeeeeeeeeeeeseaeeseeeeseaeeeeaeeseaeeeeaeeseaeeseaeeseeeseaeeres 4 2 ESTADO ACTUAL DE CONHECIMENTOS cc cceecceecceeeeeeeeneeeeeeeseaeeeeaeeeeaeeeeaeeseseeeeaeeeeeeseaeeeeeeseeeeseneeeeeeeeea 7 2 1 Problema CCologic0 300i pc hee a SE et 7 2 2 Alternativas Tecnol gicas ccceesceceseeeeseeteneeeeaeeseseeeeaeeseseeseaceeeaeeenaeeseaeeeeaaeeeaeeeeaaeseaeeetaeeeaeeseaeeeaees 8 3 CORANTE
97. riando as concentra es entre 75 e 300 ppm Na Figura 6 41 apresenta se o n vel de clarifica o obtido nos diferentes ensaios Descolorante e dose ppm 340 18 55 300 340 18 55 250 340 18 55 200 340 18 55 150 340 18 25 300 340 18 25 250 340 18 25 200 340 18 25 150 340 18 25 100 340 300 340 250 340 150 340 100 340 75 Produto F 300 Produto F 250 0 2 4 6 8 10 N vel de clarifica o do efluente Figura 6 41 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa A 12 semana Os descolorantes que conseguiram clarificar o efluente foram o produto Fe o 340 18 55 utilizando em ambos os casos 300 ppm e obtendo um nivel de clarifica o de 8 Figura 6 41 o que j pode considerar se um bom clarificado O aspecto do efluente bruto e dos melhores clarificados obtidos podem ser observados na Figura 6 42 47 6 Resultados e Discussao produto F 340 18 55 Figura 6 42 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa B 12 semana Verifica se pela Figura 6 43 que com o produto F se obt m um menor IVL 30 ml l 60 E 40 gt 20 0 Profuto F 340 18 55 Figura 6 43 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa B 12 semana Em termos de CQO e analisando a Figura 6 44 constata se que com a adi o do descolorante 340 18 55 se obt m uma CQO menor do
98. rificado com menor valor de cor O descolorante com melhor comportamento nesta semana foi o ensaio em que se usou o produto F porque termos de quantidade de lamas e de CQO foi o ensaio com melhor comportamento em termos de cor n o aconteceu o mesmo mas uma vez que esta n o vis vel quando se dilui na raz o de 1 20 n o problem tico Assim sendo as condi es ideais mais uma vez n o se verificaram devido ao maior teor de cor e dose de descolorante 6 3 2 10 Semana O efluente recolhido do tanque n o possui cor residual quando dilu do na raz o 1 20 o pH de 9 73 e a condutividade de 5 160 uS cm Foram testados 4 descolorantes produto F 340 18 25 340 e o 92 18 10 em diferentes doses Os ensaios realizados com o produto F foram exclu dos porque n o se obteve nenhum clarificado com as doses de 100 150 200 e 250 ppm Devido dificuldade de clarifica o deste efluente procedeu se diminui o do pH utilizando HCI para esse efeito Na Figura 6 39 apresenta se o n vel de clarifica o obtido nos diferentes ensaios ap s a adi o dos descolorantes j referidos O descolorante 340 18 25 foi o que conduziu ao melhor clarificado fazendo se por isso apenas neste clarificado a determina o dos par metros pretendidos 45 6 Resultados e Discussao 340 18 25 300 pH 8 01 340 18 25 250 pH 7 98 340 18 25 200 pH 7 98 340 18 25 150 pH 8 00 340 250 pH 7 95 340 150 pH 8 01 92 18 10
99. rmados Dura o 1 h Filtra o por v cuo pH Condutividade Azoto de Kjeldahl Cor Alcalinidade e Fosforo Total Figura 5 4 Flow sheet evidenciando as diferentes etapas do procedimento experimental Ap s os ensaios de coagula o flocula o foram analisados varios par metros no efluente bruto e no clarificado obtido tais como pH condutividade temperatura CQO cor s lidos suspensos totais SST s lidos suspensos vol teis SSV indice volum trico de lamas IVL Azoto de Kjeldahl NTK f sforo P e alcalinidade total AT Os m todos anal ticos utilizados na determina o dos par metros referidos est o descritos no anexo IV 24 6 Resultados e Discuss o 6 RESULTADOS E DISCUSS O No presente cap tulo procede se an lise e discuss o dos resultados obtidos nos ensaios de coagula o flocula o Os resultados estar o divididos por empresas e dentro destas por semanas Os resultados s o apresentados da seguinte forma evidenciado o n vel de clarifica o obtido com os descolorantes testados na respectiva semana posteriormente comparado o aspecto do efluente bruto com os clarificados que obtiveram melhor n vel de clarifica o de seguida compara se o ndice Volum trico de Lamas IVL s dos efluentes melhores clarificados ao fim de 90 min por fim os valores de CQO e de cor dos diferentes clarificados s o analisados em fun o dos descolorantes Os restantes par
100. rte 1105 00 1215 50 1657 50 1436 50 Custo total da deposi o das lamas 14 765 00 16 235 50 22 117 50 19 176 50 11 824 00 e Custo Total O custo global do tratamento e deposi o das lamas a soma dos custos anteriores nas diferentes semanas Tabela 7 7 Tabela 7 7 Custo global do tratamento e deposi o das lamas 9 Semana 10 Semana Produto X 340 18 10 92 18 25 Produto X 340 18 55 Custo do descolorante m s 7 480 00 11 560 00 12 240 00 7 480 00 7 225 00 Custo polimero lamas 1 428 00 1 785 00 1 963 50 Custo Cal viva 104 90 131 12 144 23 196 68 170 46 Rus ro Nora E SIGE 11 824 00 14 765 00 16 235 50 22 117 50 19 176 50 lamas Custo global do tratamentoe 59 936 99 28 241 12 30 583 23 32 471 68 28 892 46 deposi o das lamas Tal como se pode observar pela Tabela 7 7 na 9 e na 102 semana utilizando os diferentes descolorantes chega se a diferentes custos globais de tratamento Na 9 semana o mais econ mico refere se ao ensaio em que se utilizaria o produto X valor este que se deve ao facto de e ter um pre o inferior aos outros dois descolorantes testados na mesma semana e ter obtido uma menor quantidade de lamas diminuindo portanto o custo total da deposi o das lamas que somando todos os custos perfaz um valor de 20 836 90 55 8 Conclus es e Propostas de Trabalho Futuro Comp
101. s E Gimouhopolus K 2003 Decolorization of azo reactive dyes and cotton textil wastewaterusing anaerobic digestion and acetate consuming bacteria Greece Biochemical Engineering Jounal 19 2004 75 79 9 Waters BD 1995 The dye regulator s view Colour in Dyehouse effluents Bradford Society of Dyers and Colourists 22 30pp 10 Kamilaki A 2000 The removal of reactive dyes from textile effluents a bioreactor approach employing whole bacterial cells UK University of Leeds 6 23pp 11 Zollinger H 2003 Colour Chemestry Zurique Su a 12 Banat MI Nigam P Singh D Marchant R 1996 Microbial decolorization of textile dye containing effluents a review Bioresourse Technology 58 217 227pp 13 Di rio da Republica El ctr nico Pesquisa dos Decretos lei http dre pt acedido em 15 de Janeiro de 2009 61 Bibliografia 14 Cooper P 1995 Colour in dyehouse effluent Bradford England Society of Dyers and Colourists 15 Solmaz SKA Ustun GE Birgul A Tasdemir Y 2007 Treatability studies with chemical precipitation and ion exchange for an organized industrial district OID effluent in Bursa Turkey Desalination 301 312 16 Joo DJ Shin WS Choi JH Choi SJ Kim MC Han MH Ha TW Kim YH 2005 Decolorization of reactive dyes using inorganic coagulantes and synthetic polymer South Korea Dyes and Pigments 73 2007 59 64 17 Alinsafi A Eve
102. s ap s tratamento com os descolorantes 340 18 55 e 340 Efluente bruto 340 18 55 Figura 6 29 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa A 11 semana 25 20 E 15 J 10 5 0 340 18 55 340 Figura 6 30 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa A 11 semana 250 _ 1000 x 200 lt gt 800 150 600 o 100 E 400 50 200 30 0 340 18 55 340 340 18 55 340 Figura 6 31 Valor de CQO obtido em fun o Figura 6 32 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 11 dos descolorantes utilizados empresa A 11 semana semana Nas Figuras 6 30 6 31 e 6 32 pode se ver os resultados obtidos em termos de IVL CQO e cor 40 6 Resultados e Discussao Com o descolorante 340 18 55 obteve se um valor de CQO abaixo do VLE e menor do que o obtido com o 340 Em rela o a cor o descolorante 340 18 55 originou um melhor clarificado do que o 340 Quanto ao IVL a menor quantidade de lamas obtida numa quantidade aceit vel 12 ml l foi conseguida com o descolorante 340 enquanto com o 340 18 55 obteve se um IVL de 23 ml As doses de descolorantes utilizadas foram bastante distintas uma da outra com o 340 apenas se usou 75 ppm enquanto que com o 340 18 55 usou se 200 ppm Devido dose de descolorante adicionada e ao IVL n o se reuniram todas as condi es ideais com o descolorante 340 18 55 mas ap
103. s de 5 min a altura formada pelas lamas formadas 9 Retirar o clarificado e consoante o par metro a analisar seguir o procedimento do m todo de an lise e determinar os valores Figura Ill 1 Aparelho de Jar test para ensaios de coagula o flocula o ANEXO IV M todos de an lise e equipamento ANEXO IV M todos de an lise e equipamento IV 1 M todos de an lise O valor num rico de um determinado par metro de qualidade de gua ter de ser calculado por m todos anal ticos que a seguir se descrevem 1 Determina o da cor A cor de uma gua uma propriedade devida a subst ncias que cont m em solu o ou suspens o sejam elas org nicas ou inorg nicas 34 H que distinguir a cor aparente causada pelas subst ncias presentes quer em solu o quer em suspens o e a cor real devida apenas a subst ncias sol veis presentes que se obt m atrav s da filtra o da amostra Foi adoptado o m todo n 8025 adaptado de APHA 35 2 Determina o da temperatura e condutividade Para o par metro temperatura n o pode ser atribu do um valor absoluto quanto aos seus limites num ricos por isso definiu se um valor m dio de varia o da temperatura do meio receptor 34 A condutividade el ctrica de uma gua permite avaliar de um modo geral o grau de mineraliza o a partir da rela o existente entre o teor de sais minerais dissolvidos na gua e a resist ncia que ela oferece passa
104. s s o vulgarmente poliaminas que se hidrolizam R R2NH H 0 gt R R NH 0H Reac o 4 1 Uma vez que a hidr lise produz hidr xido a pH elevado o equil brio desloca se para a esquerda e o pol mero torna se n o i nico Os pol meros ani nicos incorporam na sua estrutura grupos carboxilo que se hionizam em gua RCOOH H 0 gt RC00 H 0 Reac o 4 2 A um pH baixo o equil brio deslocado para a esquerda e transforma o pol mero ani nico em n o i nico Por isso normalmente usam se pol meros cati nicos a pH baixo e os ani nicos a pH elevado 27 A escolha de um coagulante org nico ou inorg nico e a dose ptima s podem ser realizadas experimentalmente As teorias de desestabilizagao de col ides n o est o suficientemente desenvolvidas para permitir tal selec o sem o recurso a ensaios laboratoriais 4 4 Mecanismo da Coagula o Flocula o O mecanismo pelo qual os coagulantes org nicos sint ticos removem a cor dos efluentes residuais descrito em termos da teoria de atrac o electrost tica entre as cargas opostas dissolvidas no efluente e as mol culas de pol mero Os corantes reactivos possuem uma carga residual negativa na sua forma hidrolisada Os pol meros s o grupos carregados positivamente que fornecem as cargas contr rias para a interac o de modo a ocorrer a precipita o A produ o quase instant nea de part culas coloridas muito pequenas que t m um crescimento lent
105. sccesiscciangeebehobant ebiddgsl a a aaan a aan E a EE E E Lagod dado cu An a Diria vd aa a E 33 Figura 6 17 Aspecto do efluente bruto e clarificados ETAR 10 semana 33 Figura 6 18 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes ETAR 10 semana 34 Figura 6 19 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 10 semana 34 Figura 6 20 Valor da cor obtido em fun o dos descolorantes utilizados ETAR 10 semana 34 Figura 6 21 Percentagens de remo o da cor CQO e SST na ETAR na 4 5 9 e 10 semana 35 Figura 6 22 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa A 8 semana erraeaa aerea aaaaa aerea anana na naaaaana aerea aaa a narra aeee narra EEEE nana 37 Figura 6 23 Aspecto do efluente bruto e clarificados empresa A 8 semana 37 Figura 6 24 IVL para os clarificados em fun o dos descolorantes empresa A 8 semana 37 Figura 6 25 Valor de CQO obtido em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 8 semana 38 Figura 6 26 Valor da cor obtida em fun o dos descolorantes utilizados empresa A 8 semana 38 Figura 6 27 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolor
106. scolorante 340 18 55 pois al m de ter obtido bons resultados tem um custo inferior ao usado actualmente na ETAR 59 60 Bibliografia BIBLIOGRAFIA 1 Figueiredo Jos M 2000 Guia T cnico Sector T xtil Lisboa INETI vers o PDF do documento descarregada em 16 de Mar o de 2009 2 Slokar Y M e Le Marechal A Majcen 1997 Methods of Decoloration of Textil Wastewaters Slovenia Dyes and Pigments 37 335 356pp 3 Park C Lee M Lee B Kim SW Chase HA Lee J Kim S 2006 Biodegradation and Biosorption for decolorization of synthetic dyes by Funalia trogii Republic of Korea Biochemical Engineering Journal 36 2007 59 65pp 4 Pearce Cl Lloud JR Guthrie JT 2003 The removal of colour from textil wastewater using whole bacterial cells a review Leeds UK Dyes and Pigments 58 2003 179 196pp 5 Morais LC Freitas OM Gon alves EP Vasconcelos LT and Gonzalez Be a CG 1998 Reactive dyes removal from wastewaters by adsorption on eucalyptus bark variables that define the process Portugal Pergamon 979 988pp 6 Imhoff Karl and Klaus 1986 Manual de tratamento de aguas residu rias Brasil Editora Edgard Blucher LTDA 22 59pp 7 Maia MO 1995 Tecnologias de recupera o Processos de clarifica o Universidade do Minho Recupera o de produtos de efluentes da Ind stria T xtil 8 Georgiou D Metallinou C Aivasidis A Voudria
107. t xtil 1 Dos res duos s lidos gerados 94 s o originados nos subsectores do algod o e da confec o sendo o primeiro respons vel por quase o dobro da quantidade gerada pelo subsector da confec o No caso das guas residuais o subsector do algod o tamb m sobressai fortemente isoladamente gera mais de 70 da totalidade dos efluentes l quidos da ind stria t xtil Os subsectores das fibras sint ticas e artificiais e da confec o s o respons veis por 10 cada Em conjunto estes tr s subsectores totalizam 96 dos efluentes gerados 1 2 Estado Actual de Conhecimentos 2 ESTADO ACTUAL DE CONHECIMENTOS 2 1 Problema ecol gico Os res duos s lidos do sector t xtil de um modo geral n o s o considerados perigosos segundo um estudo realizado pela TCNINVESTE em 1997 No entanto n o existem aterros apropriados e algumas C maras Municipais n o aceitam estes res duos devido a problemas que existem na sua deposi o Das 80 730 t ano de res duos de fibras estima se que 54 453 t ano s o res duos de l algod o e fibras sint ticas ou artificiais e 26 277 t ano s o resultantes da confec o Segundo o INETI a reciclagem dos restos de fio e tecidos noutras aplica es n o constitui uma alternativa suficiente para o seu escoamento e identificou se que existe uma capacidade global de reciclagem deste tipo de res duos de cerca de 28 000 t ano 1 Relativamente aos res duos l quidos o problema mais
108. tados obtidos n o foram considerados Al m dos par metros j referidos e que determinaram a selec o dos descolorantes dos diferentes efluentes analisaram se ainda outros nos clarificados ap s os ensaios de coagula o flocula o e nos efluentes brutos Determinou se o pH CQO condutividade SST s lidos suspensos vol teis SSV alcalinidade cor f sforo azoto Kjeldhal e IVL Comprovou se que o efluente da ETAR mais f cil de se descolorar conseguindo se melhores percentagens de remo o dos par metros analisados do que com os efluentes das empresas Isto acontece porque o efluente da ETAR n o apenas efluente t xtil O facto de ser tamb m composto com efluente dom stico faz com que o pH do efluente final seja mais baixo tornando se mais f cil a remo o dos par metros devido gama de trabalho do descolorante Por fim verifica se que em nenhum dos ensaios ao longo do trabalho experimental foi poss vel atingir as condi es ideais pretendidas a dose m nima de descolorante um IVL baixo e um clarificado muito bom apresentando portanto um valor de cor baixo e um teor de CQO tamb m baixo Palavras chave coagula o flocula o descolora o jar test efluente t xtil vi ABSTRACT The textile industry consumes considerable amounts of water during the processes of dyeing and finishing The dyes are extensively used and the effluent discharged into the river or sent to treatment are highly contamina
109. tais e calculados ANEXO V Resultados experimentais e calculados V 1 ETAR Relativamente aos resultados obtidos apenas ser o apresentados os relativos 4 semana na ETAR uma vez que para as outras semanas e para as outras empresas apenas se repetem os c lculos aqui apresentados Tabela V 1 Resultados calculados de SST e SSV e respectivas de remo o de remo o Amostra m 9 mo 9 m3 g SST mg L SSV mg L SST SSV Bruto 0 0838 0 0879 0 0836 205 215 sa Produto X 0 0830 0 0836 0 0821 30 75 85 37 65 12 0 0831 0 0835 0 0822 20 65 90 24 69 77 0 0803 0 0806 0 0793 15 65 92 68 69 77 0 0796 0 0799 0 0784 15 75 92 68 65 12 e Exemplo de c lculo para a determina o dos SST para o efluente bruto em que o volume da toma de 20 00 ml pela Equa o IV 1 tem se ms a m x 1000 SST _ x 1000 V 0 0879 0 0838 x 1000 SST gg 1000 205 mg l e Exemplo de c lculo para determina o dos SSV no efluente bruto faz se pela Equa o IV 2 mo mz x 1000 SSV Guz male too x 1000 V 0 0879 0 0836 x 1000 ssy x 1000 215 mg l 20 00 81 Anexo V Resultados experimentais e calculados e Exemplo de c lculo para a de remo o dos SST SST pruto S5T340 de remo o cer bruto x 100 Equa o IV 5 E 205 00 20 00 de remo o 20500 x 100 90 24 Tabela V 2 ndice Volum trico d
110. tante carregada e transparente de dif cil remo o Quando se procede dilui o de 1 20 a cor n o vis vel Em rela o ao efluente do tanque este possui um tom esverdeado com alguma quantidade de lamas bastante mais opaco do que o do tubo n o sendo tamb m vis vel cor na dilui o de 1 20 O aspecto do efluente do tubo e do tanque de homogeneiza o est representado na Figura 6 34 42 6 Resultados e Discuss o 1 2 Figura 6 34 Aspecto do efluente do tubo 1 e do tanque de homogeneiza o 2 empresa B 6 semana Analisando a Tabela 6 1 verifica se que os dois efluentes t m caracter sticas bastante distintas n o s pelo seu aspecto visual mas tamb m em termos de par metros anal ticos Verifica se que o efluente descarregado no tubo mais alcalino com maior condutividade e com um valor de CQO bastante mais elevado do que o efluente do tanque de homogeneiza o Por outro lado e como seria de esperar uma vez que o efluente do tanque j tem alguma quantidade de lamas o teor de SST e SSV maior do que o do efluente do tubo O valor da cor e da CQO a maior diferen a entre estes dois efluentes Enquanto o efluente do tubo tem um valor de CQO de 18 292 mgos o do tanque apresenta um valor de 808 mgoz l facto que se deve a menor quantidade de oxig nio necess rio oxida o da mat ria org nica e inorg nica presente no tanque de homogeneiza o Em termos de cor ocorre o inverso
111. ted The visibility of color in waterways can cause in addition to poor visual appearance strong interference in the natural photosynthetic processes Thus this work intended to select the bleaching more effective in removing color from real textile effluents by jar test method Were used in this study the real wastewater of three textile companies A B and C and another that it was a mixture of a textile effluent with sewage The collection of samples were carried out over twelve weeks in the respective companies and Station of Wastewater Treatment Plant WWTP where that mixture of sewage was treated The bleachers that were tested are 9 products of Quimit cnica among which Superfloc C 592 and Optifloc 340 in solution with PAX 18 BWD 01 and Sinorfloc DSM the WWTP was used by a bleaching called product X at the companies the bleaching used call product F and X Initially we studied the tests for coagulation flocculation with the effluent collected from the WWTP The tests were performed with bleaching of Quimit cnica and after analyzing its behavior before the real effluent compared the results with those obtained in tests with the currently used in the WWTP product X The best results were obtained with the bleaching 340 18 55 at 10 week with a percentage removal of total suspended solids TSS of 96 91 in chemical oxygen demand COD and 87 in color For the treatment and disposal of sludge this bleaching showed a total cost of
112. terry terrreet pects rere rerree reir 23 5 2 1 MELONI AIS 528 20 E E cd best cacusahen cid Gees danado ADELA Cafona A A T T 23 5 2 2 Acto o OS osiinsa eeraa awe ied a ees eee neces de i eee ede 23 6 RESULTADOS E DISCUSSAO ss cetumes sestea isto sqenstaccaedsssacdhacunettedegecedceupazsaedshsestsatatetsediiedadueapeeeieceeeeseeat 25 6 1 ETAR nnne n an E E ela pissin bie Bini EEE sil gery 26 6 1 1 do SEMANA eener E EE E E 26 6 1 2 pr Semad ne a AA e E AE SA DDR E 28 6 1 3 0 SEMAN Aieiaia ii a e Ee a Era EA aa EE a aa a a a E ara i aa erorar 30 6 1 4 Oaks 0 0 ic Beene epee E A 33 6 2 Empresa Asiasaraatioz asse eer N Pee errr rere repre errr errr eer errr eee ee ere ee 36 6 2 1 BP Semalia is scsii irado cece a aa a aE A a a id iavdeeaddleeasdict do a aaa ae 36 6 2 2 WA Semana enne e e a e e r e e e aE e A E 38 6 3 Empresa Berinai raa a aa eee e eee Eaa A E eee cee 42 6 3 1 DE Semana sr n E E A eter eercererrrrcrr ere 42 6 3 2 MOS SOM AM E ETATE iza aes a RCE cr 2 Man AS Bac nao ado AEA 1d Fac s aR E TAA 45 6 3 3 122 Semana nisvesaelied cis pie i nl snide 47 7 AN LISE ESTRAT GICA E ECON MICA 2ozio o as festa q lated a a 51 Bi BONCLUS ES ieai iaa i niente lata Ratan E ante 57 PROPOSTAS DE TRABALHO FUTURO 2 8 sus a ee te ea ete ate ae 59 BIBLIOGRAFIA a E Nia enc aah ath cabo eo lo Suet nabo ad ante o toh 61 ANEXO T Tipos de Corantes wisi sen elie ed stint E elie oe eae divi 67 ANEXO IE DeSGolorante vi
113. ue o descolorante com melhor comportamento foi no ensaio em que se usou 0 92 18 50 pois obteve melhor resultado em termos de CQO e cor relativamente ao 340 18 10 6 2 2 11 Semana O efluente recolhido nesta semana apresenta uma cor laranja bastante carregada e pouco ba a Quando se procede dilui o de 1 20 possui ainda cor residual O pH do efluente bruto de 9 48 e a condutividade de 6 650 uS cm Foram testados quatro descolorantes 340 18 55 BWD 01 340 e Sinor Floc em diferentes doses 75 100 150 200 e 300 ppm em alguns dos ensaios Uma vez que este 38 6 Resultados e Discussao efluente apresentou dif cil clarifica o realizaram se alguns ensaios com varia o do pH no intuito de atingir um melhor clarificado Tamb m se utilizaram diferentes cidos para verificar se haveria alguma diferen a na clarifica o Os resultados que se obtiveram est o apresentados nas Figuras 6 27 e 6 28 Sinor Floc 300 Sinor Floc 200 340 200 340 150 340 100 340 75 BWD 01 200 BWD 01 100 BWD 01 75 340 18 55 200 340 18 55 150 340 18 55 100 340 18 55 75 Descolorante e dose ppm 0 2 4 6 8 10 Nivel de clarifica o do efluente Figura 6 27 N vel de clarifica o do efluente para os diferentes tipos de descolorantes utilizados e respectivas doses empresa A 11 semana pH 7 01 com H2S04 pH 8 10 com HCl pH 7 00 com HCI pH 6 51 com HCl 0 2 4 6 8 10 N v
114. um neg cio baseia se num processo de previs o assente em pressupostos com o objectivo de estimar os efeitos resultantes da implementa o do plano de neg cios As tabelas anteriores Tabela 7 1 e 7 2 consistem numa an lise inicial ao estudo econ mico e financeiro sendo de notar que apenas se referiu venda dos descolorantes Para a realiza o desta an lise econ mica n o se ir considerar a empresa que vende os descolorantes e os lucros a ela associados mas considerar se a os custos da empresa que compra os descolorantes Devido grande quantidade de resultados e ao facto de se ter analisado quatro locais distintos apenas se ter o em conta os resultados referentes ETAR obtidos na 9 e na 10 semanas Os custos inerentes explora o da ETAR s o in meros existindo os custos de gua custos da electricidade das an lises que t m que ser realizadas mensalmente ao efluente bruto e tratado jardinagem e limpeza servi os de desobstru o quando necess rios custos de manuten o custos de pessoal e outros custos mensais 52 7 An lise Estrat gica e Econ mica Com o intuito de simplificar os c lculos a fim de se conseguir uma melhor percep o da varia o dos custos do tratamento f sico qu mico e das lamas considera se que todos os custos referidos anteriormente s o custos fixos assim sendo n o ser o referidos daqui em diante Para uma melhor percep o dos custos estes ser o divididos
115. uo usando um filtro de fibra de vidro 2 47 mm e porosidade 1 2 um segundo o m todo 2540 o filtro deveria ter di metro dos poros igual ou inferior a 45 um mas devido inexist ncia destes usaram se os de 47 mm O res duo no filtro foi seco em estufa a 105 C at peso constante durante 1h e pesado ap s arrefecimento em exsicador O teor em s lidos suspensos totais SST expresso em mg l e determina se do seguinte modo mo my x 1000 SST x 1000 Equa o IV 1 Em que m representa a massa do filtro com res duo seco g m a massa do filtro g e V o volume da toma de amostra ml 4 2 S lidos Suspensos Vol teis Para a determina o de s lidos vol teis o filtro com o res duo resultante do procedimento usado na determina o dos SST foi calcinado em mufla a 550 C at peso constante durante 20 min sendo posteriormente arrefecido em exsicador e pesado O teor em s lidos suspensos vol teis SSV expresso em mg l e determina se do seguinte modo mo ms x 1000 SSV OCA RR 1000 Equa o IV 2 Em que m representa a massa do filtro com res duo calcinado g 78 ANEXO IV M todos de an lise e equipamento 4 3 Determina o do ndice Volum trico de Lamas IVL Para a determina o do ndice volum trico de lamas necess rio um cone de Imhoff em que se enche o cone at perfazer o litro Com uma amostra homog nea contendo as lamas deixar repousar e determinar a percentagem d
116. uperior a 10 um s o vis veis a olho nu e consideram se s lidos sediment veis No intervalo de 10 a 100 um s o considerados turva o e abaixo de 10 um s o considerados col ides Os col ides dividem se em duas categorias distintas conforme a sua afinidade com a gua e Hidrof bicos que repelem a agua o caso da maior parte das argilas naturais que n o possuem estabilidade na presen a de electr litos coagulando facilmente e Hidrof licos com grande afinidade para a agua o caso de produtos org nicos corados que podem reagir quimicamente com o coagulante utilizado no processo de tratamento a gua absorvida retarda a flocula o T m se postulado diversas teorias para descrever o fen meno da repuls o entre as part culas coloidais A part cula coloidal constitu da por um n cleo central insol vel Esta superf cie adsorve os i es do meio envolvente criando uma superf cie carregada electricamente Assim esta carga el ctrica atrair i es de carga oposta que formar a camada de adsor o fixa Os restantes i es de carga oposta aos adsorvidos na superf cie ocupar o uma camada difusa uni o das duas camadas chama se camada dupla como se pode ver pela Figura 4 1 que representa um mic lio de hidr xido f rrico 25 Camada dupla m Feron nFeO n x CI xCl Nucleo Camada fixa Camada difusa Figura 4 1 Representa o esquem tica de um mic lio de hidr xido f rrico d
117. z ris sstsd chat steed aaea aaea Re a Ea aea a Ta Ro Aa T IA seagate te ets 71 ANEXO I Jar test nieni nitin ai Lea e a SE A bated selenide T a a a 75 ANEXO IV M todos de an lise e CQUIPAMENTO ecececceeeeeeeeneeeeeeeeeaeeteaeeseaeeseaeeteaeeseaeeseaeeseaeeesaeeseaeeseieeseeeteaes 77 Mel M todoside analise paat a a aa aa E a aa E a e haley aaa pendura paa iia 77 IV2 Eguipamen Onne Avian Sienna a i ei eet vi T Des iesasies tao 80 ANEXO V Resultados experimentais e calculados ir cern cera caraacaaacaraacareaaaenanenana 81 Vee ETA Rises tees Ns aa Lins er ee cael ant o ao asa da DA Mto nao RNA ed eer ae 81 Vi2 Empresa Asi datisscarin A datisinaaniee E dain aineiain date 86 Vo Empresa Bs escaparam e easier ta tad eee ae een ee 87 ANEXO VI C lculos relativos a An lise Estrat gica e Econ mica rear 89 ANEXO VII Fich s de seguran a ssrin aanne aden eaeoe aaa aaa iaaa aa aa aaia iaaea a 93 Indice de Figuras Figura 1 1 Distribui o por distrito das empresas existentes em Portugal Continental cceeeeeeeeteeeeeeeees 3 Figura 1 2 Opera es gen ricas da Ind stria t xtil ereta aereas 4 Figura 1 3 Distribui o percentual dos res duos s lidos por subsector da ind stria t xtil 6 Figura 1 4 Distribui o percentual dos efluentes l quidos por subsector da ind stria t xtil 6 Figura 4 1 Representa o esquem tica de um mic lio de hi

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