TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS POR PROCESSOS DE ELETROCOAGULAÇÃO E ELETROFLOCULAÇÃO

Nathália Missae Yoshimoto Kanezaki (PIBIC/Fundação Araucária - UEM),Jaqueline de Moura, Larissa Dalapedra Pizzolitto, Keisy Daiane dos

Reis, Edson Marques dos Reis (Co-orientador), Eurica Mary Nogami (Orientadora), e-mail: emnogami@gmail.com.

Universidade Estadual de Maringá/Departamento de Química/Maringá, PR.

Palavras-chave: eletrofloculação, águas residuárias, remoção de cor

Resumo

O tratamento de águas residuárias proveniente de uma indústria de reciclagem de plásticos foi realizado através de processos de eletrocoagulação/eletrofloculação. O método apresenta-se vantajoso por não requerer o uso de produtos químicos, possuir baixo tempo de detenção e mecanismos relativamente simples quando comparado aos processos convencionais de tratamento. A eficiência do processo foi avaliada comparando-se os valores iniciais e finais da demanda química de oxigênio (DQO), cor aparente e, sólidos totais e suspensos.

Introdução

As indústrias de reciclagem de plásticos geram uma grande quantidade de águas residuárias cujas características estão diretamente relacionadas ao tipo de embalagem, e a forma como esse material é coletado. Esses efluentes podem apresentar resíduos de óleo mineral, gordura e óleo vegetal, surfactantes, corantes industriais entre outros poluentes que podem ser tratados por processos de eletrocoagulação/eletrofloculação que consistem na dissolução de ferro em eletrodos ativos metálicos que são liberados no efluente através da eletrólise e atuam sobre os colóides presentes no efluente de forma semelhante aos coagulantes convencionais.

Os hidróxidos de ferro formados pelos eletrodos promovem a adsorção de partículas coloidais presentes no meio, desestabilizando o sistema e promovendo a formação de “flocos”. A eletrocoagulação ocorre simultaneamente com a eletrofloculação e/ou sedimentação durante o tratamento eletrolítico, quando microbolhas dos gases O2 e H2 são produzidas no anodo e catodo respectivamente induzindo o arraste das partículas e impurezas em suspensão promovendo a clarificação do efluente (CERQUEIRA,2006).

Anais do XIX EAIC – 28 a 30 de outubro de 2010, UNICENTRO, Guarapuava –PR.

Materiais e métodos

As amostras de efluentes das indústrias de reciclagem de embalagens plásticas foram coletadas em frascos de polietileno, diretamente das estações de tratamento antes do processo de purificação.

A caracterização dos efluentes foi feita através da análise de demanda química de oxigênio (DQO) e sólidos totais (fixos e voláteis) e suspensos (fixos e voláteis) de acordo com as metodologias propostas pelo APHA (2005).

Os ensaios de eletrofloculação foram realizados em batelada utilizando reatores de vidro (béqueres) constituídos por eletrodos de ferro com dimensões de 100mm x 20mm x 1mm inseridos verticalmente no sistema. Para a realização dos ensaios, o pH inicial do efluente (pH = 7,50) foi corrigido para valores de 6,00 (± 0,02) com auxílio de uma solução diluída de HCl, mantido sob agitação constante por meio de um agitador magnético. A corrente foi gerada por uma fonte DCC monitorada por um multímetro.

A eficiência do processo foi verificada por remoção da cor aparente realizada através de medidas espectrométricas nos comprimentos de onda de 420, 475 e 560 nm, regiões onde as amostras apresentavam uma leve banda de absorção. Avaliou-se também a variação da concentração da DQO e do pH bem como a concentração de ferro total presente na amostra.

Resultados e Discussão

Os ensaios de eletrofloculação foram realizados entre os tempos de 4 a 24minutos. A Figura 01 (a e b) demonstra que o melhor resultado foi observado em 12 minutos quando o efluente apresentou um sobrenadante mais límpido.

a) b)Figura 01- Tempo de eletrofloculação do efluente: a) In natura; b) Após um período de 12

minutos.

A cor aparente desta amostra foi avaliada por espectrometria UV-vis em três comprimentos de onda (420 nm, 470nm e 560nm indicando uma redução superior a 80% quando comparada ao efluente antes do tratamento como se observa na Figura 02.

Anais do XIX EAIC – 28 a 30 de outubro de 2010, UNICENTRO, Guarapuava –PR.

Figura 02- Concentração de Ferro e DQO (mg.L-1) versus tempo de eletrofloculação (min).

Análises de DQO, concentração de Fe total e de sólidos totais e dissolvidos para o melhor tempo de floculação (12 minutos) também foram comparadas a amostra inicial e os resultados podem ser observados na Tabela 01.

Tabela 01. Parâmetros físico-químicos do efluente submetido à eletrofloculação.

Tempo EF (min.)

DQO (mg de O2

L-1)1Fe (mg

L-1)2ST 3SD

*Efluente inicial

pH= 6,00

6096,0 2,18 Fixos: 1670Voláteis:

1880

Fixos: 340Voláteis:

660**Efluente

tratadopH=8,00

170,5 2,89 Fixos: 500Voláteis:

1500

Fixos: 110Voláteis:

2901 Fe ( Ferro total); 2 ST:sólidos totais; 3 SD sólidos dissolvidos*Efluente antes do tratamento, ** após um tempo de 12 minutos.

A DQO que antes do tratamento possuia um valor de 6096,0 mg de O2 L-1 apresentou uma redução superior a 90%. A dissolução do Fe presente no eletrodo utilizado no processo de eletrólise acarretou um aumento de 32% em sua concentração. O efluente tratado também apresentou uma redução de 44% para os sólidos totais e 68% para os sólidos dissolvidos determinados em suas formas fixas e voláteis. Os valores obtidos em todos os parâmetros encontram-se dentro dos limites estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA).

Anais do XIX EAIC – 28 a 30 de outubro de 2010, UNICENTRO, Guarapuava –PR.

Conclusões

A aplicação dos processos de eletrocoagulação/eletrofloculação no tratamento de efluentes de indústrias de reciclagem de plástico. Indicaram uma grande redução da cor aparente e da DQO. O pH final do efluente também não apresentou- se muito elevado (pH = 8,00), indicando que após o tratamento ele poderia ser descartado no meio ambiente, de acordo com a resolução 357 da CONAMA.

A eletrofloculação apresenta algumas vantagens sobre outras formas de tratamento, como por exemplo, requer equipamentos simples e de fácil instalação; os flocos de contaminantes formados, muitas vezes são estáveis, sendo de fácil remoção, como por uma simples filtração; há um maior controle da liberação do agente coagulante; a célula eletrolítica é de fácil obtenção (como o ferro).

Referências

APHA - AWWA - WPCF. Standard Methods for the examination of water and wastewater. 17 th edition. Washington, 1989.

MERZOUK, B.;GOURICH, B.; SEKKI, A.; MADANI, K.; CHIBANE, M., Removal turbidity and separation os heavy metals using electrocoagulation- electrofloatation technique, Journal of Hazardous Materials, v.194, p. 215-222, 2009.

CERQUEIRA, A. A., Aplicação da técnica de eletrofloculação no tratamento de efluentes têxteis. Rio de Janeiro: Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2006. 111 p. Dissertação (Mestrado).

Anais do XIX EAIC – 28 a 30 de outubro de 2010, UNICENTRO, Guarapuava –PR.