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Título: Remoção de cor de corantes de efluentes sintético e real em sistemas anaeróbios de um e dois estágios suplementados ou não com doador de elétrons e mediador redox
Título em inglês: Colour removal of dyes from synthetic and real effluents in one- and two-stage anaerobic systems supplemented or not with electrons donor and redox mediator
Autor(es): Firmino, Paulo Igor Milen
Orientador(es): Santos, André Bezerra dos
Palavras-chave: Saneamento
Digestão anaeróbia
Congo red
Resíduos industriais
Data do documento: 1-Jun-2009
Citação: FIRMINO, P. I. M. (2009)
Resumo: O descarte de efluentes têxteis em águas superficiais representa um sério problema ambiental e de saúde pública devido, principalmente, à presença de corantes na sua composição, muitos dos quais são potencialmente tóxicos e carcinogênicos. A remoção de cor desses compostos ainda é uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estações de tratamento de efluentes das indústrias desse segmento. Dentre os métodos de descoloração, o tratamento anaeróbio tem merecido bastante destaque por ser economicamente atraente. Nesta pesquisa, foram realizados dois experimentos acerca da remoção de cor de corantes de efluentes têxteis. O primeiro objetivou, inicialmente, avaliar e comparar a remoção de cor de efluente têxtil sintético, contendo o corante azo Congo Red (CR), em sistemas anaeróbios de um estágio, composto por um único reator UASB (R1), e de dois estágios (R2), composto por um reator UASB acidogênico (R2,A) seguido de um outro metanogênico (R2,M). Os reatores foram submetidos a diferentes condições operacionais, variando-se as concentrações iniciais do corante e do substrato doador de elétrons (etanol) assim como o tempo de detenção hidráulica (TDH) dos reatores. Constatou-se que, com o aumento gradual da concentração de CR de 0,3 para 1,2 mM, a eficiência média total de remoção de cor do R1 diminuiu de 97,8 para 95,1%, enquanto a do R2 não apresentou variação relevante, sendo o R2,A responsável por grande parte da descoloração total alcançada (98,5%). Em relação à concentração inicial de etanol, observou-se queda de menos de 2% na eficiência média do R1 contra quase 6% na do R2 ao se reduzir a concentração do substrato de 1,0 para apenas 0,2 g DQO/L. E, ao se reduzir o TDH total dos sistemas de 24 para 12 horas, as eficiências médias de R1 e R2 passaram de, aproximadamente, 98% para 96,6 e 97,7%, respectivamente. Posteriormente, esses mesmos sistemas ainda foram alimentados com efluente têxtil real, e, apesar de ambos terem apresentado eficiências de remoção de cor menores do que as obtidas com o CR, o R1 atingiu um valor médio 7% maior do que o do R2. O segundo experimento buscou avaliar e comparar a remoção de cor de efluente têxtil real em sistemas anaeróbios de um estágio (TDH = 12 h) suplementados ou não com doador de elétrons (etanol) e mediador redox (AQDS). Não se observou nenhuma diferença entre os valores médios de eficiência de descoloração obtidos pelo reator suplementado com AQDS (R3) e pelo reator livre desse composto (R4). Entretanto, na ausência de etanol, embora ambos os reatores tenham apresentado menores valores de eficiência de remoção de cor, o R3 obteve uma eficiência média 5% maior do que a do R4. Concluiu-se que os sistemas anaeróbios empregados foram capazes de remover a cor de corantes de efluentes sintético e real sob diferentes condições operacionais. O impacto do mediador redox não foi evidente no tratamento do efluente real a um TDH de 12 horas, e a ausência de doador de elétrons adicional reduziu a eficiência de remoção de cor dos reatores
Abstract: The release of textile effluents into superficial water bodies represents a serious environmental problem and a public health concern because lots of dyes from wastewater and their breakdown products are potentially toxic and carcinogenic. Colour removal of dyes is still a challenge for textile industry wastewater treatment plants. Amongst the decolourisation methods, the anaerobic treatment has called attention for being economically attractive. This work reports two textile wastewater colour removal experiments. The first one aimed, primarily, to assess and compare colour removal of synthetic textile effluent, which contained the azo dye Congo Red (CR), in an one-stage anaerobic system, consisted of only a UASB reactor (R1), and in a two-stage anaerobic system (R2), consisted of an acidogenic (R2,A) followed by a methanogenic reactor (R2,M). The reactors were run under different operational conditions by varying the initial dye and electron donor (ethanol) concentrations as well as the hydraulic retention time (HRT) of the reactors. It was observed that, with gradual increase of CR concentration from 0.3 to 1.2 mM, R1 total average colour removal efficiency decreased from 97.8 to 95.1%, while R2 did not present remarkable variation, and R2,A was responsible for the major part of total decolourisation reached (98.5%). Concerning the initial ethanol concentration, a less than 2% drop was observed at R1 average efficiency against an almost 6% one at R2 by reducing the substrate concentration from 1.0 to only 0.2 g COD/L. And, by reducing the systems total HRT from 24 for 12 hours, the R1 and R2 average efficiencies changed from, approximately, 98% to 96.6 and 97.7%, respectively. Afterwards, those same systems were fed with real textile wastewater, and, although both have presented lower colour removal efficiencies than the ones achieved with CR, R1 reached a 7% average value higher than R2. The second experiment aimed to assess and compare the real textile wastewater colour removal in one-stage anaerobic systems (HRT = 12 h) supplemented or not with electron donor (ethanol) and redox mediator (AQDS). No difference was observed between decolourisation efficiency average values achieved by the reactor supplemented with AQDS (R3) and by the reactor free of this compound (R4). However, in the absence of ethanol, both reactors have presented lower colour removal efficiency values, the R3 reached a 5% average efficiency higher than R4 one. It can be concluded that the used anaerobic systems achieved good decolourisation efficiencies with both synthetic and real textile wastewaters under the different operational conditions studied. The redox mediator impact was not evident in the treatment of the real effluent at HRT of 12 hours, and the absence of an external electron donor reduced the reactors colour removal efficiency
Descrição: FIRMINO, P. I. M. Remoção de cor de corantes de efluentes sintético e real em sistemas anaeróbios de um e dois estágios suplementados ou não com doador de elétrons e mediador redox. 2009. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17302
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