o tratamento dos resíduos das fibras têxteis que contém hidróxido de sódio - naoh

7/24/2019 o Tratamento Dos Resduos Das Fibras Txteis Que Contm Hidrxido de Sdio - Naoh

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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINAUNISOCIESC

FACULDADE SOCIESC de CURITIBA

ALICE MARMITT

AMANDA RIZZI

HELLEN CRISTINA LIMA

THAYNARA ESCOBAR

O TRATAMENTO DOS RESDUOS DAS FIBRAS TXTEIS QUE CONTM

HIDRXIDO DE SDIO - NaOH

CURITIBA2015/1


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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINAUNISOCIESC

FACULDADE SOCIESC de CURITIBA

ALICE MARMITT

AMANDA RIZZI

HELLEN CRISTINA LIMA

THAYNARA ESCOBAR

O TRATAMENTO DOS RESDUOS DAS FIBRAS TXTEIS QUE CONTM

HIDRXIDO DE SDIO - NaOH

Este trabalho ser apresentado a faculdade SOCIESCDE CURITBA, nas Disciplinas de Introduo aEngenharia Qumica, ministrada pela ProfessoraAlessandra Novais Bassetto Berton e na disciplina deComunicao e Expresso ministrada pela professorangela De Fatima Taline De Souza, no curso deBacharelado em Engenharia Qumica, turma EGQ311,

como requisito para a 2 Parcial.

CURITIBA

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1. TEMA

A mercerizao um processo de beneficiamento das fibras da indstria txtil.

As fibras adquirem propriedades especiais para sua devida aplicao.

Contudo, um dos maiores problemas deste processo, o qual um tratamento

qumico, que se utiliza do hidrxido de sdio (NaOH), tambm conhecida como soda

caustica, podendo ocorrer que parte desta fibras ou a agua de lavagem do processo

contaminem esgoto se tornando um poluente, alm de corrosivo.

Devido a essa problemtica pretende-se propor um a melhoria neste

procedimento que seja ambientalmente correto.

1.1. DELIMITAO DE TEMA

O tratamento dos resduos das fibras de mercerizao txtil que contm

hidrxido de sdioNaOH.

1.2. PROBLEMATIZAO

Como o processo de descarte est sendo feito?

O que mercerizao? Como melhorar este processo? O que so fibras?

Porque a soda custica necessria? Tem como substitu-la?

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo geral

Identificar um mtodo de controle no descarte de resduos das fibras txteis

tratadas no processo de mercerizao, visando um menor impacto ambiental.

1.3.2. Objetivos especficos

Definir a finalidade do composto NaOH no processo de mercerizao.

Descobrir como o processo de descarte est sendo realizado.

Estudar a possibilidade do resduo gerado da mercerizao ser recuperado e

retomar ao processo; definir o quanto desta soluo pode ser recuperada.


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1.4. JUSTIFICATIVA

Sustentabilidade, um dos temas mais debatidos ao redor do mundo, visa um

equilbrio entre o homem e o meio ambiente. Homem que em sua evoluo e na busca

de novas tecnologias afetou direta e indiretamente o equilbrio da natureza.

Em busca de preservar e recuperar o meio ambiente, ocorre conferncias

mundiais para que seja estabelecido padres e medidas para cada pas. O foco tende

ao destino de materiais reciclveis e no reciclveis, produtos qumicos, liberao de

poluentes das industriais.

No Brasil h projetos que visam a sustentabilidade nas indstrias fazendo estas

serem corretas em relao aos descartes dos resduos de produo.

O processo de mercerizao um dos mais utilizados hoje em dia para o preparo

de tecidos. Ao expor a fibra txtil em lixivia de soda caustica, h uma diminuio em

seu tamanho, torna-se mais resistente.

No entanto esse tratamento gera um resduo de fibras com soda caustica, que

em contato com o meio ambiente provoca danos. Neste projeto tem-se por objetivo

tratar e fazer o descarte ambientalmente correto, podendo ter como soluo o

reaproveitamento destes resduos.

Atualmente o maior plo de indstria txtil na regio sul do pas, encontra-se no

estado de Santa Catarina, no qual aproximadamente 65% da matria prima

consumida o algodo. A maioria das indstrias preferem tecnologias de tratamento

que tornam possvel reciclar no processo de produo, tanto gua quanto os produtos

qumicos utilizados. Tm sido realizados estudos com o propsito de minimizar o

impacto ambiental causado pelo descarte indevido das fibras mercerizadas. O

propsito a recuperao do composto de NaOH, tendo como resultado a utilizao

deste composto como matria prima reutilizvel, diminuindo o consumo de matria-prima, e facilitando o tratamento posterior com menor quantidade.

1.5. HIPTESES

A mercerizao um processo de beneficiamento na indstria txtil onde os

tecidos so tensionados e tratados com grandes quantidades de soda custica

(hidrxido de sdio). O excesso de soda custica extrado do substrato txtil, por

lavagem na prpria mercerizadeira normalmente lanada no efluente, o qual requer

considerveis adies de cido para sua neutralizao.


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O principal problema deste processo se encontra nos seus resduos, que causam

impactos ambientais de poluio. Seja a poluio do solo, caracterstico pela gerao

de resduos de fibras retiradas do material txtil, durante as operaes de

impregnao de lcali e lavagem. Ou poluio da gua devido a gerao de efluentes

lquidos decorrentes do banho residual fortemente alcalino e das guas de lavagem

provenientes do material txtil e dos equipamentos.

Como resultado, poderia-se permanentemente reduzir custos operacionais

referentes a mercerizao, pois h uma reduo de custos de neutralizao e

tratamento do efluente.

2. REFERENCIAL TERICO2.1. FIBRAS TXTEIS

Segundo a resoluo do CONMETRO 02/2008, entende-se por fibra txtil ou

filamento txtil constitudo de macromolculas lineares, toda matria natural, de

origem vegetal, animal ou mineral, assim como toda matria artificial ou sinttica, que

por sua alta relao entre seu comprimento e seu dimetro, e ainda, por suas

caractersticas de flexibilidade, suavidade, elasticidade, resistncia, tenacidade e

finura est apta as aplicaes txteis.

2.1.1. Fibras txteis naturais

As fibras naturais provem da natureza e podem ser de origem vegetal (extradas

de plantas) como linho; origem animal como por exemplo seda e l; assim como

origem mineral (proveniente de rochas com estrutura fibrosa), amianto.

2.1.2. Fibras txteis no naturais manufaturadas

As fibras de origem no natural so obtidas artificialmente a partir de produtos

naturais produzindo por exemplo acetato de celulose; ou sinteticamente, obtidas

atravs da sntese qumica, como por exemplo o polister.


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2.2. PROCESSO PRODUTIVO

O processo produtivo da fibra txtil ocorre atravs de 5 etapas como descritas adiante

e demonstradas na figura 01.

Figura 01 Processo produtivo txtil em etapas.

Fonte: Guia tcnico ambiental da indstria txtil

Fiao: etapa de obteno do fio a partir das fibras txteis que pode ser enviado

para o beneficiamento ou diretamente para tecelagens e malharias.

Beneficiamento: etapa de preparao dos fios para seu uso final ou no,

envolvendo tingimento, engomagem, retoro (linhas, barbantes) e tratamentos

especiais.Tecelagem e/ou Malharia:etapas de elaborao de tecido plano, tecidos de

malha circular ou retilnea, a partir dos fios txteis.

Enobrecimento: etapa de preparao, tingimento, estamparia e acabamento de

tecidos, malhas ou artigos confeccionados.

Confeces: nesta etapa o setor tem aplicao diversificada de tecnologias

para os produtos txteis, acrescida de acessrios incorporados nas peas.


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2.3. BENEFICIAMENTO TXTIL

A funo do beneficiamento txtil, etapa no qual h a induo de produtos qumicos a

produo, a de proporcionar ao produtos txteis, fibras, fios e tecidos (os ltimos a

serem produzidos) que apresentarem aspectos ligeiramente brutos, com manchas e

sem cor, processos que visem dar caractersticas de utilizao, cor, beleza, maciez.

Os beneficiamentos podem ser divididos em:

Primrio - operaes de preparao do substrato txtil para que se possa

melhor receber colorao.

Secundriooperaes que visam dar cor ao substrato txtil

Finaloperaes executadas nos substratos txteis, visando torna-lo prprio

ou mais adequado a sua aplicao.

2.4. MERCERIZAO TXTIL

Pertencente a um dos processos de beneficiamento primrio, a mercerizao

um processo qumico do material txtil com objetivo de melhorar propriedades fsico-

qumicas da fibra (brilho, aumento da afinidade por corante, estabilidade dimensional

e aparncia). O tratamento alcalino realizado com um banho soda causticaNaOH

concentrado de sob estiramento, seguido por uma lavagem cida para neutralizar o

pH.

Este processo s fibras txteis se deve a descoberta de John Mercer em 1848

que notou que um tecido de algodo, quando tratado por solues alcalinas

concentradas, modificava-se dimensionalmente encolhendo e tornando se mais

grosso ao mesmo tempo em que adquiria propriedades at ento no notadas, o

tecido tornou se mais absorventes, mais transparente, brilhoso e resistente.Contudo, o processo adquiriu grande valor comercial depois da descoberta de

Horance Lowell no ano de 1889, impedindo o encolhimento, mediante a aplicao de

tenso durante o processo de mercerizao e com isso conseguindo tambm um

brilho pronunciado. Na figura 02, na prxima pgina, tem-se a fotografia do processo

de mercerizao.


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Figura 02: Mquina Mercerizadeira

Fonte: http://www.exatacor.com.br/operacao-de-tratamento-previo-substrato.php

Figura 03: Desenho interno de uma Mercerizadeira.

Fonte:http://www.exatacor.com.br/operacao-de-tratamento-previo-substrato.php

2.4.1. Lavagem e neutralizao

Aps o tratamento alcalino deve se proceder retirada da soluo custica sobre

a fibra. Esta retirada normalmente feita com o auxlio de gua e neutralizao com

cido, podendo ser cido ctrico, cido policrilico, actico ou frmico). Uma m

lavagem ou neutralizao, pode implicar em defeitos irreversveis sobre o material

txtil.


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2.4.2. Recuperao de soda custica

Para evitar essa poluio novas medidas haveriam de ser realizadas. Como por

exemplo a recuperao de Hidrxido de SdioNaOH.

As plantas de recuperao de soda custica podem transformar grande parte da

lixvia fraca em soda custica concentrada reutilizvel - lixvia forte. Consiste em 3

estgios evaporativos. No primeiro estgio (1) geram-se vapores para o segundo

estgio (2), com o objetivo de aquecimento e concentrao da lixvia. O condensado

do primeiro estgio retorna para o sistema produtivo. Os vapores gerados no segundo

estgio (2) aquecem o terceiro estgio (3). J os vapores do ltimo estgio, no caso o

(3), passam pelo condensador (K), que troca calor com gua de arrefecimento

(gerando gua quente para o processo).Devido ao processo de recuperao, no h a preocupao em descartar a lixivia

fraca (subproduto da mercerizao, soda custica diluda) beneficiando diretamente

o meio ambiente.

Assim como a economia relacionada ao curso de soda caustica, com capacidade

para processar 128.000L de lixvia/dia, ou 24.000kg de soda/dia no sistema h o

retorno mnimo de 80% do Hidrxido de Sdio reciclado.

Na figura 04 e 05 demonstrado a planta de recuperao de soda caustica ecomo ocorre este sistema de recuperao da lixivia de soda caustica nos 3 estgios.

Figura 04: Planta de recuperao de soda custica

Fonte: https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-

tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica
https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica


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Figura 05: Sistema recuperao de lixvia de soda com 3 estgios

Fonte:https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-

tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica

Figura 06: Lixvia fraca (esquerda), lixvia forte antes da limpeza (centro), lixvia forte

aps limpeza (direita)

Fonte:https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-

ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica
https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica


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Na tabela 1 tem-se os parmetros de referncia para a recuperao de soda

caustica.

Tabela 1 - Parmetros de dimensionamento - Recuperadora de lixvia de soda

Parmetros Valores de refernciaTipo de soda (NaOH) Qualquer tipo- soluo aquosa

Tempo de amortizao

investimento (meses)

24-48

Material de evaporadores Ao inox304 e 316

Concentraosoluo de

impregnao (B)

28-32

Residual no tecido ou fio (B) 1-2

Concentrao da lixvia fraca (B) 6-10

Concentrao da lixvia forte (B) 38-40

Nmero de estgios ideais

(unidade)

2-4

Taxa de recuperao (%) 80-95

Temperatura de agua quente (C) 50-60Temperatura de lixivia forte (C) 50-60

Consumo de vapor (kg vapor/kg

NaOH/dia)

4-6

Tempo de operao (horas/dia) 14-18

Produo mnima investimento (Kg

NaOH/dia)

3.000

Custo da ETE neutralizao 200-500Tempo de retorno direto (dia) 184

Tempo de retorno reduo na

ETE (dia)

151

Custo do processo (US$/kg NaOH

100%.dia)

40-60


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2.5. LEGISLAO AMBIENTAL

Decreto n 26643 .1934 - Art. 109. A ningum licito conspurcar ou

contaminar as guas que no consome, com prejuzo de terceiros.

Decreto n 26643 .1934 Art. 110.Os trabalhos para a salubridade das guas

sero executados custa dos infratores, que, alm da responsabilidade criminal, si

houver, respondero pelas perdas e danos que causarem e pelas multas que lhes

forem impostas nos regulamentos administrativos.

CONAMA, RESOLUO n 430, DE 13 DE MAIO DE 2011 - Art. 24. Os

efluentes de qualquer fonte poluidora somente podero ser lanados, direta ou

indiretamente, nos corpos de gua, aps o devido tratamento e desde que obedeam

s condies, padres e exigncias dispostos nesta resoluo e em outras normas

aplicveis.

Algumas condies de lanamento de efluentes:

Ausncia de materiais flutuantes.

leos e graxas: leos minerais: at 20mg/L; leos vegetais e gorduras animais:

at 50mg/l.

pH entre 5 a 9;

Regime de lanamento do efluente com vazo mxima de at 1,5 vezes a

vazo mdia do perodo;

Temp. inferior a 40C, a variao de temperatura no dever exceder a 3C.

3. METODOLOGIA

Este projeto utilizou como metodologia o processo de pesquisa bibliogrfica que

desenvolvida com base em material j elaborado, constitudo principalmente de

livros e artigos cientficos.

4. CUSTOS

No houve mensurao de custos para a realizao deste projeto.


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5. CRONOGRAMA

Tarefas Data

Desenvolvimento de pesquisa

em laboratrio de informtica,

biblioteca.

06/04/2015 15/06/2015

Prvia da entrega e

apresentao dos resultados 18/06/2015

Entrega e apresentao dos

resultados finais 06/07/2015


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REFERNCIAS

Beneficiamento txtil.Disponvel em: .

Acesso em: 16/06/2015.

CARREIRA, Manoel. Sistemas de tratamento de efluentes txteis.Universidade

Federal de Santa Catarina. 2006, p.165-170.

Curso de beneficiamentos txteis.Disponvel em: . Acesso em 15/06/2015

FREITAS, Ktya. Caracterizao e reuso de efluentes. Universidade Federal de

Santa Catarina, 2002, p.

Guia tcnico ambiental da indstria txtil. Sindicatodas indstrias txteis do

Estado de So Paulo, 2009, p.6,21-23.

MEDEIROS, Mitiko. Beneficiamento txtil. Universidade Anhembi Morumbi, p.1-3

Ministrio do desenvolvimento, indstria e comrcio exterior conselho nacional

de metrologia, normalizao e qualidade industrialCONMETRO. Disponvel em:

Acesso

em: 02/07/2015

Plantas de recuperao de soda caustica.Disponvel em:

.

Acesso em 17/06/2015.

Reciclagem de lixivia de soda custica por evaporao.Disponvel em: Acesso em: 15/06/2015

ROSA, Jorge. Sustentabilidade no beneficiamento txtil: produo de

tingimento com reuso de efluente.Tese de mestrado, 2010, p.24-30.Tecnologia Txtil II. Disponvel em: Acesso em:

15/06/2015.
http://www.forumtextil.com.br/benef.htmhttp://www.winstongomes.com.br/wp-content/uploads/Beneficiamentos-T%C3%AAxteis.pdfhttp://www.winstongomes.com.br/wp-content/uploads/Beneficiamentos-T%C3%AAxteis.pdfhttp://www.quepia.org.br/site/portaria/2010_1808/Conmetro022008.pdfhttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttp://www.abtt.org.br/boletim/boletim07/reciclagem.htmhttp://www.abtt.org.br/boletim/boletim07/reciclagem.htmhttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttp://www.quepia.org.br/site/portaria/2010_1808/Conmetro022008.pdfhttp://www.winstongomes.com.br/wp-content/uploads/Beneficiamentos-T%C3%AAxteis.pdfhttp://www.winstongomes.com.br/wp-content/uploads/Beneficiamentos-T%C3%AAxteis.pdfhttp://www.forumtextil.com.br/benef.htm

o tratamento dos resíduos das fibras têxteis que contém hidróxido de sódio - naoh

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