FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O descarte de efluentes tÃxteis em Ãguas superficiais representa um sÃrio problema ambiental e de saÃde pÃblica devido, principalmente, à presenÃa de corantes na sua composiÃÃo, muitos dos quais sÃo potencialmente tÃxicos e carcinogÃnicos. A remoÃÃo de cor e a mineralizaÃÃo de seus subprodutos à uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estaÃÃes de tratamento de efluentes das indÃstrias desse segmento. Nesta pesquisa, buscou-se avaliar o tratamento de efluentes tÃxteis em sistemas anaerÃbios de um e dois estÃgios, estudar opÃÃes de pÃs-tratamento por processos biolÃgicos aerÃbios e de oxidaÃÃo avanÃada, e utilizar testes de ecotoxicidade no estudo dos diversos efluentes produzidos. Foram realizados experimentos com sistemas anaerÃbios de um (R1) e dois estÃgios (R2) tratando esgotos tÃxteis real e sintÃticos. Nestes experimentos, foram avaliados o efeito da concentraÃÃo do corante, concentraÃÃo do doador de elÃtrons externo, o tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) e o efeito do mediador redox antraquinona-2,6-dissulfonato (AQDS) na eficiÃncia de descoloraÃÃo. Outros dois sistemas anaerÃbios de um estÃgio (R3 e R4) foram operados em paralelo, alimentados com esgoto tÃxtil real com TDH de 12h a fim de avaliar o efeito do AQDS na descoloraÃÃo de efluentes reais. Durante o pÃs-tratamento aerÃbio, foi avaliada a aplicaÃÃo de um reator de lodos ativados em batelada seqÃencial com ciclo total de 24h, operando com os efluentes, sintÃtico e real, previamente tratados no reator UASB. Avaliou-se, tambÃm, a aplicaÃÃo do processo de oxidaÃÃo avanÃada (POA) do tipo UV/H2O2 como opÃÃo de pÃs-tratamento dos efluentes tÃxteis tratados no reator UASB, tanto em relaÃÃo à descoloraÃÃo quanto na mineralizaÃÃo dos subprodutos gerados na reduÃÃo dos corantes. A avaliaÃÃo da toxicidade dos efluentes foi realizada pelos ensaios de toxicidade aguda utilizando a Daphnia magna como organismo teste. Os resultados dessa pesquisa revelaram que o sistema anaerÃbio de dois estÃgios mostrou-se mais estÃvel que o sistema de um estÃgio quando operado como o esgoto real e sintÃtico com os corantes Congo Red (CR) e Reactive Black 5 (RB5) e mais eficiente para o corante RR2 na ausÃncia de AQDS. Entretanto, na presenÃa do AQDS a eficiÃncia de descoloraÃÃo do Reactive Red 2 (RR2) foi elevada para os dois sistemas, mascarando o efeito da separaÃÃo de fase. Para o efluente tÃxtil real, nÃo foi verificado efeito algum da aplicaÃÃo do AQDS no R3, mesmo em baixo TDH e limitada concentraÃÃo de doador de elÃtrons. O pÃs-tratamento dos efluentes real e sintÃticos no reator aerÃbio foi capaz de reduzir a DQO abaixo de valor exigido pela portaria 154/02 da SEMACE. O processo de oxidaÃÃo avanÃada com UV/ H2O2 mostrou-se eficaz na remoÃÃo de cor e DQO dos efluentes tÃxtil real e sintÃticos. Os testes de toxicidade aguda ratificaram o potencial tÃxico dos efluentes tÃxteis e os subprodutos de sua degradaÃÃo assim como a capacidade de mineralizaÃÃo das aminas em sistemas seqÃenciais anaerÃbio/aerÃbio. / Disposal of textile effluents in surface waters represents a serious environmental and public health problem mainly due to the presence of dyes in their composition, many of which are potentially toxic and carcinogenic. The color removal and mineralization of byproducts is the major difficulty faced by the wastewater treatment plants of these industries. This thesis studied the treatment of textile effluents in one-stage and two-stage anaerobic systems, post-treatment options by using aerobic biological and advanced oxidation processes, and use the ecotoxicity tests for the various effluents produced. Experiments were performed in one-stage (R1) and two-stage (R2) anaerobic systems treating real and synthetic textile wastewaters. In these experiments, we evaluated the dye concentration effect, as well as external electron donor concentration, hydraulic retention time (HRT) and the redox mediator anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS) effect on color removal efficiency. Two other one-stage anaerobic systems (R3 and R4) were operated in parallel at the HRT of 12 hours and fed with real textile wastewater to assess the AQDS effect on the decolourisation of real textile effluents. During the aerobic post-treatment, we evaluated the application of sequencing batch reactor (SBR) with 24 hours total cycle to treat synthetic and real textile wastewaters pre-treated in the UASB reactor. We also evaluated the application of UV/H2O2 advanced oxidation process (AOP) to treat real textile wastewaters pre-treated in the UASB reactor, both in terms of color removal and mineralization of byproducts generated upon dye reduction. The evaluation of the effluents toxicity was performed by acute toxicity tests using Daphnia magna as test organism. The results revealed that the two-stage anaerobic system was more stable than the one-stage system for both real and the synthetic dyes Congo Red (CR) and Reactive Black 5 (RB5), and more efficient for the dye RR2 in absence of AQDS. However, in the presence of AQDS, color removal efficiency of RR2 was higher for both systems, masking the effect of phase separation. For real textile wastewater, it was not observed any effect of the AQDS application on R3, even when a short HRT or low electron donor concentration was applied. The aerobic and AOP post-treatments were able to reduce the effluents COD to values lower than the limits defined at the Legislation n 154 of SEMACE. The UV/H2O2 AOP-type was effective in removing color and COD from both real and synthetic textile effluents. The acute toxicity tests revealed the toxic potential of textile effluents and their by-products as well as the aromatic amines mineralization in anaerobic/aerobic systems.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:4211 |
| Date | 25 March 2011 |
| Creators | Marcos Erick Rodrigues da Silva |
| Contributors | Andrà Bezerra dos Santos, Ronaldo Stefanutti, Ivanildo Josà da Silva Junior, Alexandre Colzi Lopes, SÃvia Gavazza dos Santos PessÃa |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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