PESSOA, G. P. Estudo da remoção de cor de efluente têxtil por eletrocoagulação. 2008. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-10T19:51:39Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_gppessoa.pdf: 837488 bytes, checksum: 88f35370f1235a81e6632ee1cb18114c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-11T16:22:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_gppessoa.pdf: 837488 bytes, checksum: 88f35370f1235a81e6632ee1cb18114c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T16:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_gppessoa.pdf: 837488 bytes, checksum: 88f35370f1235a81e6632ee1cb18114c (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / The textile effluent color resultant from dyes polymeric structures is a problem for textile industries. Amongst the treatment techniques for this type of effluent, it is emphasized the electrocoagulation (EC), which consists of a physicochemical technique applied for either color or organic pollutants removal. In this work, three stages of the EC process, in batch, for dye color removal were assessed. In the first stage (synthetic effluent and primary aluminum electrodes), the reactive dye Remazol Blue RR was used and the effect of operational parameters such as electric current density, initial solution pH, electrolysis time, initial dye concentration, solution conductivity, chemical oxygen demand (COD) and the energy consumption was verified, reaching a color removal of 98% and 100%, for the treatment time of 20 and 40 minutes, respectively. In the optimized operational conditions, 98% of color removal and 97 % of DQO removal were obtained, resulting a process cost of R$ 2,62 per m3 of treated effluent. In the second stage (synthetic effluent and electrodes made from cans), a color removal of 90% and 95%, for the treatment time of 20 and 30 minutes, was verified, respectively. It is important to mention that, for the time of 20 minutes, the operational cost was R$ 0,95, whereas, for 30 minutes, was R$ 1,42 per m3 of treated effluent. In the third stage, real textile effluent from Benatêxtil, a textile industry located in Fortaleza city – Ceará, and primary aluminum electrodes were used. The best result for color removal was 77,63%, with dilution of 5%, treatment time of 30 minutes and initial pH 3,0. The calculated energy cost for this stage was of R$ 2,01 per m3 of treated effluent. In this study it was possible to verify that the electrocoagulation process can be efficient in the color removal of a synthetic textile effluent composed of dyes, but, for the real textile effluent without a previous treatment, it is necessary to dilute it due to its high dye concentration and conductivity. / A cor dos efluentes têxteis oriunda das estruturas poliméricas dos corantes é um problema para as indústrias têxteis. Dentre as técnicas para o tratamento desse tipo de efluente, ressalta-se a eletrocoagulação (EC), a qual consiste em uma técnica físico-química aplicada tanto para remoção de cor como para poluentes orgânicos. Neste trabalho, avaliaram-se, em sistema de batelada, três etapas do processo EC na remoção de cor de corantes. Na primeira etapa (efluente sintético e eletrodos de alumínio primário) foi utilizado o corante reativo, Remazol Blue RR, onde verificou-se o efeito dos parâmetros operacionais, tais como: densidade de corrente, o pH inicial da solução, tempo de eletrólise, concentração inicial do corante, condutividade da solução, demanda química de oxigênio (DQO) e o consumo de energia, obtendo-se uma remoção de cor de 98% e 100%, em um tempo de tratamento de 20 e 40 minutos, respectivamente. Nas condições operacionais otimizadas, foram obtidos 98% remoção de cor e 97% de DQO, sendo o custo do processo de R$ 2,62 por m3 de efluente tratado. Na segunda etapa (efluente sintético e eletrodos de latinhas recicláveis), verificou-se uma remoção de cor de 90% e 95% para o tempo de tratamento de 20 e 30 minutos, respectivamente. Ressalta-se que, para o tempo de 20 minutos, o custo operacional foi de R$ 0,95, enquanto que, para 30 minutos foi de R$ 1,42 por m³ de efluente tratado. Na terceira etapa utilizou-se efluente têxtil real, proveniente da indústria Benatêxtil localizada na cidade de Fortaleza - Ceará e eletrodo de alumínio primário. O melhor resultado de remoção de cor foi de 77,63%, com diluição de 5%, tempo de tratamento de 30 minutos e pH inicial 3,0. O custo energético calculado para essa etapa foi de R$ 2,01 por m3 de efluente tratado. Nesse estudo foi possível verificar que o processo de eletrocoagulação pode ser eficiente na remoção de cor de um efluente sintético constituído por corantes, mas que, para o efluente têxtil real sem nenhum tratamento prévio faz-se necessário a diluição do mesmo, devido à alta concentração do corante e elevada condutividade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:14:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349695.pdf: 4391269 bytes, checksum: 0286f5e3702cbd861ce7735c8611cff2 (MD5) Previous issue date: 2017 / Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm-se destacado nos últimos anos como uma tecnologia alternativa ao tratamento de várias matrizes ambientais, dentre elas, as águas residuárias têxteis. Aplicou-se a oxidação fotoquímica (UVC/H2O2) no tratamento de três águas residuárias têxteis reais, previamente tratadas biologicamente, denominadas de ART-A, ART-B e ART-C. Primeiramente, para a oxidação fotoquímica (UVC/H2O2), um estudo cinético foi realizado para determinar as condições operacionais, tais como a dosagem de peróxido de hidrogênio (0 ? 100 mM), pH da solução (3,0; 5,0; 9,0 e pH natural das águas residuárias: 8,1 (ART-A), 7,7 (ART-B) e 8,3 (ART-C)) e temperatura da solução (15, 23, 35 e 50 ºC). A fotólise do peróxido de hidrogênio sob radiação UVC demonstrou ser uma tecnologia eficiente na remoção de cor das três águas residuárias têxteis reais. O processo UVC/H2O2 aplicado à ART-A e ART-B, respectivamente, resultou em uma remoção de cor de 81% e 68% (método Pt-Co), 83% e 72% (DFZ436nm), 88% e 76% (DFZ525nm) e 86% e 69% (DFZ620nm), utilizando 25 mM de H2O2 e 8,3 e 5,5 kJUVC L-1 em 180 min e 120 min, respectivamente. A água residuária têxtil ? C (ART-C) apresentou parâmetros para remoção de cor, tais como, menor tempo/energia para descoloração, temperatura de saída do reator biológico favorável à descoloração e pH da própria água residuária como melhor resultado para a descoloração. Sendo estes de 90 min/4,1 kJUVC L-1; 35 ºC e 8,31 respectivamente. O processo UVC/H2O2 aplicado à ART-C resultou em uma remoção de cor de 92% (método Pt-Co), 94% (DFZ436nm), 96% (DFZ525nm) e 94% (DFZ620nm). Considerando o lançamento das águas residuárias tratadas em corpos receptores, a biodegradabilidade de ART-A e ART-B, foi avaliada a partir do teste Zahn-Wellens, o qual demonstrou um aumento significativo no percentual de carbono biodegradável ao final do foto-tratamento (62% para ART-A e 45% para ART-B). Por outro lado, com o propósito de reúso no beneficiamento têxtil, ART-C foi utilizada como água de banho durante o processo de tingimento do substrato de algodão e as amostras obtidas resultaram em bons indicadores de qualidade quando comparados ao processo padrão. A percentagem máxima de águas residuárias têxteis tratadas por oxidação fotoquímica que podem ser reutilizadas ? a fim de cumprir os critérios de aceitação mais restritivos do mercado têxtil ? foi de 50%. / Abstract : The Advanced Oxidation Processes (AOPs) have emerged as an alternative technology to the treatment of many environmental matrices, among them, the textile wastewaters. This work concerns the application of photochemical oxidation (UVC/H2O2) in the treatment of three real textile wastewaters (ART-A, ART-B, and ART-C), which were previously biologically treated. A kinetic study was performed aiming to determine the optimum operating conditions such as, the dosage of hydrogen peroxide (0 - 100 mM), solution pH (3.0, 5.0, 9.0 and natural wastewater pH: 8.1 (ART-A), 7.7 (ART-B), and 8.3 (ART-C)), and solution temperature (15, 23, 35, and 50 °C). The photolysis of hydrogen peroxide under UVC radiation showed to be an efficient decolourization technology. UVC/H2O2 reaction applied to the ART-A and ART-B resulted in a color reduction of 81% and 68% (Pt-Co method), 83% and 72% (DFZ436nm), 88% and 76% (DFZ525nm) and 86% and 69% (DFZ620nm) using 25 mM H2O2 and 8.3 and 5.5 kJUVC L-1 at 180 min and 120 min of reaction, respectively. The textile wastewater - C (ART-C) presented the parameters for decolourization, such as, less time/energy for decolourization, exit temperature of the biological reactor favorable to the decolourization, and pH of the wastewater itself as the best result for a decolourization. Finally, for the purpose of reuse in textile processing, UVC/H2O2 reaction applied to the ART-C resulted in a color reduction of 92% (Pt-Co method), 94% (DFZ436nm), 96% (DFZ525nm) and 94% (DFZ620nm) using 25 mM H2O2 and 4.1 kJUVC L-1 at 90 min of reaction. The biodegradability of the textile wastewaters was evaluated using the Zahn-Wellens test, and it was observed a significant increase in the percentage of biodegradable carbon along the photo-treatment (62% for TWA and 45% for TWB). ART-C was used in the dyeing of the cotton substrate, and was performed in order to evaluate the reuse capacity of photochemical textile wastewaters treated in textile processing. The maximum percentage of textile waste water treated by photochemical oxidation which can be reused with the purpose of the acceptance criteria and restrictive of the textile market - was 50%.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T15:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:20:23Z : No. of bitstreams: 1 152582.pdf: 17263186 bytes, checksum: fb17a0a87adde8a473e37ac2aea4851a (MD5) / O presente trabalho investigou a possibilidade de aplicação do processo de nanofiltração na retenção de corantes têxteis presentes no banho residual de corantes e na água da primeira lavagem após o tingimento. Para tal, foram realizados ensaios de nanofiltração em escala piloto usando três tipos de membranas DESAL DK 1073, FILMTEC NF 45 e MPS - 31, todas apresentando a mesma configuração, espiral de bobina. O desempenho das membranas foi avaliado através dos fluxos permeados, retenção de cor, retenção de DQO e condutividade elétrica. Os resultados dos testes mostraram que os valores de fluxo permeado utilizando corantes variaram entre 17,3 a 80,3 l/h.m2, sendo que melhores resultados foram obtidos com a membrana MPS - 31. Utilizando-se água, verificou-se um melhor desempenho para a membrana DESAL DK 1073 que apresentou fluxos permeados da ordem de 187,1 l/h.m2. Para a retenção de cor, os valores situaram-se em torno de 99% para as membranas DESAL DK 1073 e FILMTEC NF 45. Já com relação a retenção de DQO, observaram-se valores na faixa de 28 a 91% para membrana FILMTEC NF 45. Durante o processo ocorreu também um aumento na condutividade elétrica do concentrado, que pode estar relacionado à retenção de íons bivalentes pelas membranas. O fenômeno da colmatagem foi verificado para todas as membranas, devido ao acúmulo de espécies moleculares próximo à sua superfície filtrante, mesmo operando-se com fluxo tangencial. Com base nos resultados obtidos acredita-se que o processo de nanofiltração apresenta-se como uma técnica alternativa para o tratamento de efluentes texteis originados do processo de tingimento.

Neste trabalho estudou-se a influência das substâncias húmicas (SH) extraídas de turfa, com diferentes massas molares, utilizadas para a preparação de águas com cor de 100 uH ± 5 uH, nos ensaios de coagulação, floculação e sedimentação no tratamento de água. Foram realizadas caracterizações das SH por meio das técnicas de ultrafiltração (UF), análise elementar (AE), ultravioleta/visível (UV/Vis), infravermelho (IF), ressonância magnética nuclear de C13 (RMN de C13), ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Essas caracterizações demonstraram que as frações de menor massa molar (30 - 100 kDa e <30 kDa), obtidas por UF, apresentaram uma maior concentração de grupos contendo oxigênio, enquanto que a fração de maior massa molar (>100 kDa) e a contendo todas as massas molares juntas (filtrada apenas em membrana com tamanho de poro de 0,45 &#956m) apresentaram maior concentração de grupamentos aromáticos. Verificou-se também que nas frações de menor massa molar (30 - 100 kDa e <30 kDa) a porcentagem de ácidos fúlvicos é maior do que a de ácidos húmicos. Nas frações de maior massa molar (> 100kDa e filtrada em membrana com tamanho de poro de 0,45 &#956m) ocorreu o contrário. Os ensaios de coagulação, floculação e sedimentação realizados com águas preparadas com as diferentes frações de diferentes massas molares, mostraram que quanto maior a massa molar, maior é a facilidade de coagulação, floculação e sedimentação, o que proporciona maior eficiência na remoção da cor aparente. Os diagramas de coagulação obtidos para o coagulante sulfato de alumínio (Al2(SO4)3 . 14,3 H2O) mostraram que independente da massa molar, a região de pH ótimo de coagulação esteve entre 6 e 7, sendo que a remoção da cor aparente foi crescente com a diminuição da velocidade de sedimentação (Vs= 3,0, 1,5 e 0,5 cm/min). Com a diminuição da massa molar houve um aumento na dosagem de Al2(SO4)3 . 14,3 H2O necessária para se obter curvas de remoção da cor aparente iguais às obtidas com a água preparada com a fração de maior massa molar (> 100 kDa). Os ensaios de coagulação, floculação, sedimentação e filtração demonstraram boa reprodutibilidade em relação aos resultados de remoção de cor aparente obtidos para a confecção dos diagramas de coagulação. Após a filtração foi verificado que os valores da cor aparente não foram detectados pela técnica de medição da cor utilizada, para todas as águas de estudo, com exceção da água preparada com a fração de menor massa molar (<30 kDa). Conclui-se que, quanto menor a massa molar, maior a porcentagem de ácidos fúlvicos presentes e maior a concentração de grupamentos com oxigênio ligado. Assim, será necessária uma maior dosagem de coagulante Al2(SO4)3 . 14,3 H2O para que ocorra uma remoção eficiente da cor. / The present thesis deals with the influence of humic substances (HS) on coagulation, flocculation and sedimentation tests for water treatment. These substances were extracted from peat, had different molecular weight and were used for the preparation of water with 100 ± 5 uH color. Characterizations of HS were performed by the following techniques ultra filtration (UF), elemental analysis (EA), ultraviolet/ visible (UV/Vis), infrared (IF), C13 nuclear magnetic resonance (NMR of C13) and electron paramagnetic resonance (EPR). Such characterizations showed that fractions of smaller molecular weight (30 - 100 kDa and < 30 kDa) obtained by UF presented a higher concentration of groups containing oxygen, while the fraction with the largest molecular weight (>100 kDa) and the one containing all the molecular weight together (filtered only in membrane with pore size of 0,45 &#956m) presented a higher concentration of aromatic groupings. It was also possible to verify that in the fractions with smaller molecular weight (30 - 100 kDa e <30 kDa) the percentage of fulvic acids was higher than the one of humic acids . However the opposite occurred of larger molecular weight (>100 kDa and filtered in membrane with pore size of 0,45 &#956m). The tests of coagulation, flocculation and sedimentation conducted with waters prepared with different fractions of different molecular weight showed that the larger the molecular weight, the easier the coagulation, flocculation and sedimentation, resulting in higher efficiency in the removal of the apparent color. The coagulation diagrams obtained for aluminum sulphate (Al2(SO4)3 .14,3 H2O) showed that independently of the molecular weight, the region with optimum pH for coagulation was between 6 and 7 and the removal of the apparent color increased with the decrease in the sedimentation velocity (Vs= 3,0, 1,5 e 0,5 cm/min). Due to the decrease in the molecular weight there was as increase in the dosage of Al2(SO4)3 .14,3 H2O necessary to obtain curves of the removal of the apparent color similar to the ones obtained with the water prepared with the fraction of the largest molecular weight (> 100 kDa). Tests of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration showed good reproducibility in relation to the results of removal of apparent color, obtained for the construction of coagulation diagrams. After filtration it was possible to verify that the values of apparent color were not detected by the technique of color measurement utilized for all the waters studied, except for the water prepared with the fraction of the smallest molecular weight (< 30 kDa). It was possible concluded that the smaller the molecular weight, the higher the percentage of present fulvic acids and the higher the concentration of groupings with bond oxygen. Thus a higher dosage of coagulant Al2(SO4)3 .14,3 H2O will be necessary for an efficient removal of color.

Neste trabalho estudou-se a influência das substâncias húmicas (SH) extraídas de turfa, com diferentes massas molares, utilizadas para a preparação de águas com cor de 100 uH ± 5 uH, nos ensaios de coagulação, floculação e sedimentação no tratamento de água. Foram realizadas caracterizações das SH por meio das técnicas de ultrafiltração (UF), análise elementar (AE), ultravioleta/visível (UV/Vis), infravermelho (IF), ressonância magnética nuclear de C13 (RMN de C13), ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Essas caracterizações demonstraram que as frações de menor massa molar (30 - 100 kDa e <30 kDa), obtidas por UF, apresentaram uma maior concentração de grupos contendo oxigênio, enquanto que a fração de maior massa molar (>100 kDa) e a contendo todas as massas molares juntas (filtrada apenas em membrana com tamanho de poro de 0,45 &#956m) apresentaram maior concentração de grupamentos aromáticos. Verificou-se também que nas frações de menor massa molar (30 - 100 kDa e <30 kDa) a porcentagem de ácidos fúlvicos é maior do que a de ácidos húmicos. Nas frações de maior massa molar (> 100kDa e filtrada em membrana com tamanho de poro de 0,45 &#956m) ocorreu o contrário. Os ensaios de coagulação, floculação e sedimentação realizados com águas preparadas com as diferentes frações de diferentes massas molares, mostraram que quanto maior a massa molar, maior é a facilidade de coagulação, floculação e sedimentação, o que proporciona maior eficiência na remoção da cor aparente. Os diagramas de coagulação obtidos para o coagulante sulfato de alumínio (Al2(SO4)3 . 14,3 H2O) mostraram que independente da massa molar, a região de pH ótimo de coagulação esteve entre 6 e 7, sendo que a remoção da cor aparente foi crescente com a diminuição da velocidade de sedimentação (Vs= 3,0, 1,5 e 0,5 cm/min). Com a diminuição da massa molar houve um aumento na dosagem de Al2(SO4)3 . 14,3 H2O necessária para se obter curvas de remoção da cor aparente iguais às obtidas com a água preparada com a fração de maior massa molar (> 100 kDa). Os ensaios de coagulação, floculação, sedimentação e filtração demonstraram boa reprodutibilidade em relação aos resultados de remoção de cor aparente obtidos para a confecção dos diagramas de coagulação. Após a filtração foi verificado que os valores da cor aparente não foram detectados pela técnica de medição da cor utilizada, para todas as águas de estudo, com exceção da água preparada com a fração de menor massa molar (<30 kDa). Conclui-se que, quanto menor a massa molar, maior a porcentagem de ácidos fúlvicos presentes e maior a concentração de grupamentos com oxigênio ligado. Assim, será necessária uma maior dosagem de coagulante Al2(SO4)3 . 14,3 H2O para que ocorra uma remoção eficiente da cor. / The present thesis deals with the influence of humic substances (HS) on coagulation, flocculation and sedimentation tests for water treatment. These substances were extracted from peat, had different molecular weight and were used for the preparation of water with 100 ± 5 uH color. Characterizations of HS were performed by the following techniques ultra filtration (UF), elemental analysis (EA), ultraviolet/ visible (UV/Vis), infrared (IF), C13 nuclear magnetic resonance (NMR of C13) and electron paramagnetic resonance (EPR). Such characterizations showed that fractions of smaller molecular weight (30 - 100 kDa and < 30 kDa) obtained by UF presented a higher concentration of groups containing oxygen, while the fraction with the largest molecular weight (>100 kDa) and the one containing all the molecular weight together (filtered only in membrane with pore size of 0,45 &#956m) presented a higher concentration of aromatic groupings. It was also possible to verify that in the fractions with smaller molecular weight (30 - 100 kDa e <30 kDa) the percentage of fulvic acids was higher than the one of humic acids . However the opposite occurred of larger molecular weight (>100 kDa and filtered in membrane with pore size of 0,45 &#956m). The tests of coagulation, flocculation and sedimentation conducted with waters prepared with different fractions of different molecular weight showed that the larger the molecular weight, the easier the coagulation, flocculation and sedimentation, resulting in higher efficiency in the removal of the apparent color. The coagulation diagrams obtained for aluminum sulphate (Al2(SO4)3 .14,3 H2O) showed that independently of the molecular weight, the region with optimum pH for coagulation was between 6 and 7 and the removal of the apparent color increased with the decrease in the sedimentation velocity (Vs= 3,0, 1,5 e 0,5 cm/min). Due to the decrease in the molecular weight there was as increase in the dosage of Al2(SO4)3 .14,3 H2O necessary to obtain curves of the removal of the apparent color similar to the ones obtained with the water prepared with the fraction of the largest molecular weight (> 100 kDa). Tests of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration showed good reproducibility in relation to the results of removal of apparent color, obtained for the construction of coagulation diagrams. After filtration it was possible to verify that the values of apparent color were not detected by the technique of color measurement utilized for all the waters studied, except for the water prepared with the fraction of the smallest molecular weight (< 30 kDa). It was possible concluded that the smaller the molecular weight, the higher the percentage of present fulvic acids and the higher the concentration of groupings with bond oxygen. Thus a higher dosage of coagulant Al2(SO4)3 .14,3 H2O will be necessary for an efficient removal of color.

A indústria têxtil está entre uma das principais atividades do Brasil, sendo relevante em número de empregos, quantidade e diversidade de produtos e principalmente pelo volume de água utilizado nos processos industriais e na geração de efluentes. Esses efluentes são misturas complexas que se caracterizam pela presença de corantes, surfactantes, metais, sequestrantes, sais entre outras substâncias químicas com potencial tóxico a biota aquática. Considerando a escassez de tratamentos adequados a esses efluentes, novas tecnologias são essenciais em que se destacam os processos de oxidação avançada como a radiação ionizante por feixe de elétrons. Esse estudo contempla o preparo de um efluente têxtil padrão em laboratório de química têxtil e seu tratamento por feixe de elétrons proveniente de acelerador de elétrons a fim de diminuir a toxicidade e coloração intensa decorrente do corante C.I. Blue 222. O tratamento promoveu diminuição de toxicidade aguda aos organismos expostos, com eficiência de 34,55% para o micro-crustáceo Daphnia similis e de 47,83% para o rotífero Brachionus plicatilis na dose de 2,5 kGy. No ensaio com a bactéria Vibrio fischeri foi obtido o melhor resultado após o tratamento com dose de 5 kGy e eficiência de 57,29%. A redução da cor foi superior a 90% a partir da dose de 2,5 kGy. Neste trabalho também foram realizados ensaios preliminares de toxicidade aguda quanto à sensibilidade dos organismos D. similis e V. fischeri à exposição de alguns dos produtos utilizados no processo de alvejamento e tingimento, além de duas simulações de reuso de água em novos processos têxteis a partir do efluente tratado com feixe de elétrons. / The textile industry is among the main activities Brazil, being relevant in number of jobs, quantity and diversity of products and mainly by the volume of water used in industrial processes and effluent generation. These effluents are complex mixtures which are characterized by the presence of dyes, surfactants, metal sequestering agents, salts and other potentially toxic chemicals for the aquatic biota. Considering the lack of adequate waste management to these treatments, new technologies are essential in highlighting the advanced oxidation processes such as ionizing radiation electron beam. This study includes the preparation of a standard textile effluent chemical laboratory and its treatment by electron beam from electron accelerator in order to reduce the toxicity and intense staining resulting from CI. Blue 222 dye. The treatment caused a reduction in toxicity to exposed organisms with 34.55% efficiency for the Daphnia similis micro-crustacean and 47.83% for Brachionus plicatilis rotifer at a dose of 2.5 kGy. The Vibrio fischeri bacteria obtained better results after treatment with a dose of 5 kGy showing 57.29% efficiency. Color reduction was greater than 90% at a dose of 2.5 kGy. This experiment has also carried out some preliminary tests on the sensitivity of the D. similis and V. fischeri organisms to exposure of some of the products used in this bleaching and dyeing and two water reuse simulations in new textile processing after the treating the effluent with electron beam.

A indústria têxtil está entre uma das principais atividades do Brasil, sendo relevante em número de empregos, quantidade e diversidade de produtos e principalmente pelo volume de água utilizado nos processos industriais e na geração de efluentes. Esses efluentes são misturas complexas que se caracterizam pela presença de corantes, surfactantes, metais, sequestrantes, sais entre outras substâncias químicas com potencial tóxico a biota aquática. Considerando a escassez de tratamentos adequados a esses efluentes, novas tecnologias são essenciais em que se destacam os processos de oxidação avançada como a radiação ionizante por feixe de elétrons. Esse estudo contempla o preparo de um efluente têxtil padrão em laboratório de química têxtil e seu tratamento por feixe de elétrons proveniente de acelerador de elétrons a fim de diminuir a toxicidade e coloração intensa decorrente do corante C.I. Blue 222. O tratamento promoveu diminuição de toxicidade aguda aos organismos expostos, com eficiência de 34,55% para o micro-crustáceo Daphnia similis e de 47,83% para o rotífero Brachionus plicatilis na dose de 2,5 kGy. No ensaio com a bactéria Vibrio fischeri foi obtido o melhor resultado após o tratamento com dose de 5 kGy e eficiência de 57,29%. A redução da cor foi superior a 90% a partir da dose de 2,5 kGy. Neste trabalho também foram realizados ensaios preliminares de toxicidade aguda quanto à sensibilidade dos organismos D. similis e V. fischeri à exposição de alguns dos produtos utilizados no processo de alvejamento e tingimento, além de duas simulações de reuso de água em novos processos têxteis a partir do efluente tratado com feixe de elétrons. / The textile industry is among the main activities Brazil, being relevant in number of jobs, quantity and diversity of products and mainly by the volume of water used in industrial processes and effluent generation. These effluents are complex mixtures which are characterized by the presence of dyes, surfactants, metal sequestering agents, salts and other potentially toxic chemicals for the aquatic biota. Considering the lack of adequate waste management to these treatments, new technologies are essential in highlighting the advanced oxidation processes such as ionizing radiation electron beam. This study includes the preparation of a standard textile effluent chemical laboratory and its treatment by electron beam from electron accelerator in order to reduce the toxicity and intense staining resulting from CI. Blue 222 dye. The treatment caused a reduction in toxicity to exposed organisms with 34.55% efficiency for the Daphnia similis micro-crustacean and 47.83% for Brachionus plicatilis rotifer at a dose of 2.5 kGy. The Vibrio fischeri bacteria obtained better results after treatment with a dose of 5 kGy showing 57.29% efficiency. Color reduction was greater than 90% at a dose of 2.5 kGy. This experiment has also carried out some preliminary tests on the sensitivity of the D. similis and V. fischeri organisms to exposure of some of the products used in this bleaching and dyeing and two water reuse simulations in new textile processing after the treating the effluent with electron beam.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Suely da Silva Rodrigues.pdf: 1150414 bytes, checksum: 8dd9efdbee9dac7b7d2fda5bd199d453 (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent decades, the phenomenon of environmental contamination has reached global proportions. In this context, the industrial activity usually plays a major role due to the generation of a large amount of wastes, which have a high pollution potential if not properly treated. Textile industries are highlighted for their high water consumption and generation of large volumes of liquid waste containing high organic load and strong staining. In general, conventional treatments allow only partial removal of the load of pollutants present in such type of waste, which makes evident the need for new treatment systems. Based on new treatment technologies, focus is given on Advanced Oxidation Processes (AOP), which have a high efficiency of degradation face to several resistant pollutants, often allowing their full mineralization. This study aims to evaluate the applicability of oxidative processes in the treatment of synthetic textile wastewater. The method of hydrogen peroxide photolysis with ultraviolet radiation and the Photo-Fenton process using artificial radiation were employed. A 2 3 factorial design was performed to optimize the processes and evaluate the effect of discoloration. With this purpose, the following parameters were evaluated: concentration of iron (Fe 2+ ), dye and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and the effect of pH. The concentration of dye ranged from 100 mgL to 500mgL -1 in the three phases; the concentration of hydrogen peroxide ranged from 500 mgL -1 to 1000 mgL -1 in the first and second phases, maintaining the initial pH (near neutral), and ranged from 1500 mgL -1 to 3000 mgL -1 in the third phase with pH variation of 4 and 5. Samples were treated for two hours with artificial radiation (germicidal lamp, 15W) and collected at 0, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 minutes. The photodegradation of the samples was monitored by UV-Vis spectroscopy. Comparing these processes, Photo-Fenton with more acid pH (pH=4) showed the best results, followed by Photo-Fenton at pH=5 and H 2 O /UV process with initial pH. / Nas últimas décadas, o fenômeno da contaminação ambiental alcançou proporções globais. Dentro deste contexto, a atividade industrial costuma apresentar um papel de destaque, principalmente em razão da geração de uma vasta quantidade de resíduos, os quais, quando não adequadamente tratados, apresentam um elevado potencial poluente. Neste contexto é possível destacar as indústrias têxteis, as quais se caracterizam pelo elevado consumo de água e pela geração de grandes volumes de resíduos líquidos, contendo elevada carga orgânica e forte coloração. De maneira geral, tratamentos convencionais permitem uma remoção apenas parcial da carga de poluentes presentes neste tipo de resíduos, o que torna evidente a necessidade de novos sistemas de tratamento. Baseando-se nas novas tecnologias de tratamento, destaque pode ser dado aos processos oxidativos avançados (POAs), os quais apresentam uma elevada eficiência de degradação frente a inúmeros poluentes resistentes, muitas vezes permitindo a sua completa mineralização. O presente trabalho tem-se por principal objetivo avaliar a potencialidade dos processos oxidativos no tratamento de efluente têxtil sintético. Foi empregado a Fotólise do Peróxido de Hidrogênio com radiação ultravioleta e o processo fotoFenton utilizando radiação artificial. Realizou-se um planejamento fatorial 2 para otimizar os processos e avaliar o efeito de descoloração. Para tal, foram avaliados os seguintes parâmetros: concentração de ferro (Fe 2+ ), concentração de corante, concentração do peróxido de hidrogênio (H 2 O ) e efeito do pH. A concentração do corante foi de 100 mgL -1 a 500mgL -1 2 para as três etapas, a concentração do peróxido de hidrogênio foi de 500 mgL -1 a 1000 mgL -1 na primeira e segunda etapa mantendo o pH inicial (próximo de neutro), e de 1500 mgL -1 a 3000 mgL etapa com variação do pH de 4 e 5. As amostras foram tratadas durante duas horas com radiação artificial (lâmpada germicida, 15W) e as amostras foram recolhidas aos 0, 15, 30, 45, 60, 90 e 120 minutos. A fotodegradação das amostras foi seguida por espectroscopia UV-Vis. Comparando estes processos, o foto-Fenton com pH mais ácido (pH=4) apresentou os melhores resultados, seguido do foto-Fenton com pH=5 e do processo H 2 O /UV com pH inicial.

Existem muitos mananciais usados como fonte de abastecimento de água que apresentam cor verdadeira relativamente alta, devido à presença de substâncias húmicas (SH). Muitas estações de tratamento de água (ETA) apresentam problemas no processo de coagulação decorrentes da presença das SH. Com isso é necessário o uso de pré-oxidantes para reduzir a cor verdadeira da água. Quando emprega-se o cloro como oxidante ocorre a formação de subprodutos halogenados, que são prejudiciais a saúde humana. Para este estudo coletou-se água no Rio Itapanhaú - Bertioga/SP, a qual apresentou cor verdadeira na ordem de 400 uH. Para a extração das SHA empregou-se a resina XAD 8. Os extratos de SHA foram filtrados em membrana com poros de 0,45 µm e após utilizou-se a técnica de ultrafiltração (UF) para o fracionamento do material húmico em diferentes tamanhos moleculares aparente. As frações empregadas na caracterização foram: F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm, F3: entre 30 e 100 kDa, F4: entre 10 e 30 kDa, F5: entre 5 e 10 kDa. As frações foram caracterizadas por meio das técnicas de análise elementar, espectroscopia de ultravioleta/visível, infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C (RMN de 13C). Os resultados mostraram que as frações de menor tamanho molecular aparente (F3, F4 e F5) possuem maior conteúdo de carbonos alifáticos do que carbonos aromáticos e uma porcentagem relativamente alta de oxigênios ligados a grupamentos alquílicos e a ácidos carboxílicos. As frações de maior tamanho molecular aparente (F1 e F2) apresentaram maior grau de condensação de grupamentos aromáticos. No caso dos espectros de RMN de 13C, não foi possível verificar diferenças significativas nas diferentes frações de SHA. Verificou-se picos mais intensos na região de grupos carboxil e alifáticos e menos intenso na região dos aromáticos. Isso indica que nas SHA há maior conteúdo de grupamentos oxigenados e carbonos alifáticos. As amostras de água de estudo foram preparadas com água de poço artesiano e com as frações de diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA (F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm e F3: entre 30 e 100 kDa e F4\': menor que 30 kDa) com cor verdadeira aproximadamente de 100 uH e turbidez em torno de 0,5 uT. Para avaliar a influência dos diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA na eficiência da coagulação foram feitos ensaios em jartest empregando filtração direta descendente. Os coagulantes empregados neste estudo foram, o sulfato de alumínio e cloreto férrico, ambos como produto comercial líquido. Os diagramas de coagulação evidenciaram a influência do tamanho molecular aparente das SHA no processo de coagulação, quando empregou-se os coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico. Para as águas de estudo preparadas com as frações de menor tamanho molecular aparente, foi necessário maior dosagem de coagulante para se obter remoção da cor aparente da água e mesmo assim, a remoção foi menor. A fração de menor tamanho molecular aparente (F4\') apresenta maior porcentagem de ácidos fúlvicos, e estes apresentam maior quantidade de grupos com carga negativa. Por isso, há necessidade de maior dosagem de coagulante para que ocorra uma eficiente remoção de cor aparente. / Water sources used to supply the public water system frequently have a relatively high true color intensity due to dissolved aquatic humic substances (AHS). In this study, water samples were collected from the Itapanhaú River (Bertioga, SP, Brazil), which exhibited a true color intensity in the order of 300 Hanzen units. XAD-8 resin was used to extract AHS. The AHS extract was filtered through a membrane with 0.45 µm pores, giving fraction F1, and this was separated by ultrafiltration into 4 apparent molecular size fractions of humic material: F2 from 100 kDa to 0.45 µm, F3 from 30 to 100 kDa, F4 from 10 to 30 kDa and F5 from 5 to 10 kDa. The fractions were characterized by elemental analysis and UV/Vis, infra-red (IR) and carbon 13 nuclear magnetic resonance (13C-NMR) spectroscopy. In general, the results showed that the smaller molecular size fractions (F3, F4 and F5) had a higher proportion of aliphatic than aromatic carbon atoms and a relatively high percentage of oxygen atoms bonded to alkyl groups and in carboxylic acids. Conversely, the apparently larger molecules (fractions F1 and F2) showed a higher content of aromatic groups. In the case of the 13C-NMR spectra, no significant differences could be detected among the fractions. There were stronger peaks in the carboxyl group and aliphatic carbon region and weaker peaks in the aromatic region, indicating that in the AHS as a whole, there is a greater content of oxygenated groups and aliphatic carbon atoms. Water from an artesian well was used to prepare experimental samples of the following molecular size fractions of AHS: F1 < 0.45µm, F2 from 100 kDa to 0.45 µm and F3: from 30 kDa to 100 kDa and F4\': < 30 kDa, with true color intensity around 100 Hazen units and turbidity around 5.0 NTU. To assess the influence of the apparent molecular size on the efficiency of coagulation, jar test were carried out, using direct filtration. The coagulants employed were aluminum sulfate and ferric chloride. The coagulation diagrams obtained with these products revealed the effects of the molecular size of the AHS on the coagulation process. For the experimental samples, fractions F3 e F4 \', a greater dose of coagulant was needed to remove the apparent water color around 5.0 Hanzen units and, even then, the amount removed was smaller. F4\' also had a higher proportion of fulvic acids, which exhibited a larger number of negatively-charged groups. For these reasons, a high dose of coagulant is necessary to achieve an efficient removal of apparent color.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:40:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225998.pdf: 1923818 bytes, checksum: 7b977346b3b9f79be8e47a40560e560f (MD5) / A remoção de corantes de águas residuárias têxteis tem sido um assunto de grande interesse nas últimas décadas. Hoje em dia, este tema tem tido destaque principalmente devido às novas normas ambientais à cobrança pela utilização da água. Os corantes têxteis modernos possuem alto grau de estabilidade química e fotocatalítica, de forma a manter sua cor por mais tempo. Devido à característica recalcitrante dos corantes, uma combinação de tratamentos é necessária para a purificação do efluente. Os mais estudados são tratamentos por: membranas, adsorção, oxidação avançada e físico-químicos, como coagulação/floculação e microemulsões. Os surfactantes são moléculas compostas por uma parte hidrofílica, denominada cabeça e uma cadeia linear carbônica apolar (hidrofóbica), denominada cauda. As micelas são agregados de monômeros de surfactantes, são estáveis termodinamicamente, isotrópicas e de baixa viscosidade. No caso das micelas reversas, sua formação se dá em solventes orgânicos contendo ínfimas quantidades de água, na qual a cabeça (polar) fica voltada para o pequeno "poço aquoso" em seu interior e a cauda (apolar) fica voltada para fora, na fase orgânica, "protegendo" a parte hidrofílica. No presente trabalho foi investigada a aplicação de micelas reversas na remoção de corantes têxteis catiônicos, através da variação das concentrações de corante e de surfactante, da temperatura, do efeito de sal e do volume de fase orgânica no sistema. Este método permite, além da remoção do corante, o seu posterior reaproveitamento através da recuperação da fase orgânica, bem como a reutilização da própria fase orgânica. Foi estudada a remoção dos corantes catiônicos (CI Basic Blue 41, CI Basic Red 46 e CI Basic Yellow 28) com o surfactante aniônico (Dodecil sulfato de sódio ou Lauril Sulfato de Sódio - SDS). Como solvente orgânico foi utilizado o Álcool Isoamílico e o sal foi o Cloreto de Potássio. A concentração de corante presente na fase aquosa foi determinada através de análise espectrofotométrica e os resultados foram expressos pela porcentagem de remoção do corante da fase aquosa. Os resultados obtidos experimentalmente foram analisados estatisticamente através do Método da Superfície de Resposta. Os ensaios experimentais forneceram resultados de remoção máxima superiores a 99% para os três corantes. A análise estatística dos resultados experimentais forneceu como principais fatores significativos a porcentagem de fase orgânica presente no sistema e a concentração de surfactante. Esta análise também forneceu um modelo estatístico-matemático que representa o processo, cujos coeficientes de determinação foram de 85, 70 e 87% para os corantes CI Basic Yellow 28, CI Basic Blue 41 e CI Basic Red 46, respectivamente.