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Título: Clarificação química com coagulante PGα21Ca e fotocatálise heterogênea aplicada ao tratamento de efluente de curtume
Título(s) alternativo(s): Chemical clarification with PGα21Ca coagullant and heterogeneous photocatalysis applied to the treatment of tannery wastewater
Autor(es): Rubilar, Cirdelene Sincoski
Orientador(es): Ueda, Ana Cláuda
Palavras-chave: Curtumes
Águas residuais - Purificação - Coagulação
Catálise heterogênea
Dióxido de titânio
Tanneries
Sewage - Purification - Coagulation
Heterogeneous catalyses
Titanium dioxide
Data do documento: 22-Fev-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Londrina
Citação: RUBILAR, Cirdelene Sincoski. Clarificação química com coagulante PGα21Ca e fotocatálise heterogênea aplicada ao tratamento de efluente de curtume. 2017. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
Resumo: Os curtumes são indústrias que causam importante impacto ambiental, pois utilizam grande volume de água na produção do couro e o volume total de efluentes gerados normalmente é similar ao total de água captada. Além disso, há a utilização de vários compostos químicos no beneficiamento do couro, gerando, consequentemente, efluentes que possuem alta carga poluidora, com elevada DQO, matéria orgânica, sólidos em suspensão, sais dissolvidos e metais. Portanto, é indispensável o tratamento eficiente deste tipo de efluente, visando minimizar seus impactos ambientais e atender à legislação vigente. A clarificação química coagulação/floculação/decantação) é uma das etapas mais utilizadas no tratamento de efluente de curtume, ainda é utilizado coagulantes à base de sais de alumínio e ferro, porém estes são, comprovadamente, tóxicos ao ambiente. Com intuito de substituir os coagulantes inorgânicos, muitas pesquisas com polímeros naturais vêm sendo desenvolvidas. O PGα21Ca foi desenvolvido com esse propósito, sendo composto principalmente por sulfato de cálcio e ácido--poliglutâmico, possui alta biodegradabilidade e baixa toxicidade. O presente trabalho teve como objetivo o estudo do tratamento de efluente de curtume, por meio do processo de clarificação química com o coagulante PGα21Ca e degradação fotocatalítica utilizando o catalisador TiO2. As condições ideais de tratamento foram determinadas aplicando a metodologia de planejamento fatorial e pelo delineamento composto central rotacional (DCCR). Em condições otimizadas, a clarificação química apresentou remoção de 75% da cor real, 61% da DQO, 77% da turbidez, 94 % do cromo total, 95% de cromo trivalente e 92% do cromo hexavalente. Constatando assim, que o PGα21Ca foi eficiente, principalmente na remoção de cromo. O processo de tratamento completo com clarificação química e fotocatálise heterogênea resultou em remoção de 87% da cor real, 92% da DQO, 91% da turbidez, 97 % do cromo total, 98% de cromo trivalente e 94% do cromo hexavalente. O processo de fotocatálise heterogênea contribuiu principalmente com as remoções de turbidez. Por meio desta pesquisa, comprovou-se a viabilidade da utilização do coagulante PGα21Ca para tratamento de efluente de curtume, considerando-o uma boa opção de coagulante devido ao alto rendimento e capacidade para remoção de compostos orgânicos e inorgânicos.
Abstract: Tanneries are industries that cause significant environmental impact, because they use a large volume of water in leather production and the total wastewater volume generated is normally similar to the total water caught. In addition, there is the use of several chemical compounds in leather processing, generating highly polluted wastewater with high COD, organic matter, suspended solids, dissolved salts and metals. Therefore, the efficient treatment of this type of wastewater is indispensable, in order to minimize its environmental impacts and to comply with the current legislation. Chemical clarification (coagulation / flocculation / decantation) is one of the most used steps in the treatment of tannery wastewater, it is still used coagulants based on aluminum and iron salts, but they have been proven to be toxic to the environment. In order to replace the inorganic coagullants, many researches with natural polymers have being developed. PGα21Ca was developed for this purpose. It is mainly composed of calcium sulphate and γ-polyglutamic acid, presenting high biodegradability and low toxicity. The present work had the objective of studying the treatment of tannery wastewater by chemical clarification with coagullant PGα21Ca and photocatalytic degradation using the TiO2. The ideal treatment conditions were determined using experimental design methodology and central rotational compound design (CCD). Under optimized conditions, chemical clarification presented removal of 75% of color, 61% of COD, 77% of turbidity, 94% of total chromium, 95% of trivalent chromium and 92% of hexavalent chromium. Thus, PGα21Ca was mainly efficient for chromium removal. Complete treatment process with chemical clarification and heterogeneous photocatalysis resulted in removal of 87% of color, 92% of COD, 91% of turbidity, 97% of total chromium, 98% of trivalent chromium and 94% of hexavalent chromium. Heterogeneous photocatalysis process contributed mainly to turbidity removal. This research proved the feasibility of usage of PGα21Ca for the treatment of tannery wastewater, considering it a good coagulant option due to the high yield and capacity for removal of organic and inorganic compounds.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2279
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