Os efluentes industriais apresentam impurezas que tem uma carga superficial negativa que impede à aproximação de uns as outras. Com a finalidade de desestabilizar esta suspensão coloidal são usados processos de coagulação–floculação (DI BERNARDO; DI BERNARDO, 2005).
A coagulação consiste em duas etapas: uma inicial, de natureza química, que é a reação do coagulante com o meio líquido e formação de espécies hidrolisadas. A segunda etapa é física, consistindo no transporte das espécies para interagir com outras espécies no meio.
Caracteriza-se por ser um processo muito rápido que depende das propriedades da água como pH, cor, turbidez, alcalinidade, sólidos totais dissolvidos, etc., além das impurezas presentes (DI BERNARDO; DI BERNARDO, 2005).
A coagulação é realizada em uma unidade de mistura rápida, onde ocorre a dispersão uniforme do coagulante com a água bruta (AMIRTHARAJAH E MILLS, 1982).
A floculação é caracterizada por uma agitação lenta com o objetivo de proporcionar encontros entre as partículas menores para formar agregados maiores ou flocos.
Existem diferentes tipos de coagulação: compressão da camada difusa, adsorção e neutralização de cargas, varredura e adsorção e formação de pontes.
A coagulação realizada por varredura é uma das mais usadas no tratamento de efluentes industriais que aquelas realizadas por adsorção e neutralização de carga, mas gera mais lodo, pois é utilizada maior dosagem de coagulante. Geralmente, nas unidades de tratamento, primeiro é realizada uma mistura rápida (coagulação) após agitação lenta (floculação) para permitir o choque entre as impurezas e formar partículas maiores denominados flocos. A floculação irá depender do desempenho da unidade de mistura rápida (DI BERNARDO; DI BERNARDO, 2005).
Tratamento de Efluentes de Estamparias por Coagulação– Floculação
O efluente de estamparias caracteriza-se por seu alto teor de DQO, sólidos totais, turbidez e forte coloração. A dificuldade de tratar estes efluentes ocorre devido às elevadas quantidades de compostos de baixa biodegradabilidade (corantes e produtos auxiliares), que possuem estruturas complexas (DANTAS, 2005).
Muitos métodos de tratamento têm sido pesquisados para o tratamento de efluentes têxteis. Assim, o tratamento biológico é comumente
2005). Tratamentos biológicos são geralmente mais econômicos e simples de aplicar, eles têm sido usados para a remoção de compostos orgânicos e de cor dos efluentes têxteis. (KIM; PARK, 2008). Não entanto, o tratamento biológico convencional de lodos ativados não elimina a cor completamente, devido a que a maioria de corantes usados, são tóxicos para os organismos utilizados no processo de tratamento (KIM; PARK, 2008, LU; 2008). Contudo os corantes podem ser removidos eficientemente mediante oxidação avançada (usando H2O2,UV, O3, etc.) e adsorção com carvão ativado, embora os custos de tratamento sejam muito altos para tratar o efluente bruto.
A escolha do mais eficiente e econômico método de tratamento e suas combinações depende dos tipos de corantes usados e dos métodos de tingimento usados durante o acabamento final. Surfactantes e corantes com alto peso molecular são removidos satisfatoriamente pelo processo de coagulação-floculação seguido de sedimentação, flotação ou filtração A principal vantagem da coagulação – floculação é a remoção completa dos corantes e não a decomposição parcial deles, que podem gerar produtos aromáticos intermediários potencialmente tóxicos ao meio ambiente (GOLOB; VINDER; SIMONIC, 2005).
A American Water Works Association sugere a coagulação como o melhor tratamento para remoção de cor de efluentes (AWWA, 1989). Furlan (2008) concorda, citando que o curto tempo de residência e o baixo custo tornam à coagulação química uns dos melhores tratamentos para remoção de cor.
Hassemer (2000) estudou a remoção de cor de um efluente têxtil, mediante um tratamento de coagulação-floculação usando sulfato de alumínio e cal, obtendo uma eficiência de 97% na remoção da cor e 93% na remoção de turbidez. A autora também testou o uso de polímeros, mas conclui que estes não aumentavam de modo significante as taxas de remoção. De acordo com a autora, a concentração ótima de eficiência é 500 mg/L de sulfato de alumínio ([Al2(SO4).18 H2O], solução ao 5%) e 600 e 300 mg/L de cal.
Joo et al. (2005) também realizaram ensaios de coagulação- floculação para o tratamento de efluentes têxteis testando coagulantes inorgânicos (sais de alumínio e sais de ferro) em combinação com polímero floculante. O melhor resultado se obteve usando 2.000 mg/L de sais de
alumínio e 0,5 mg/L de polímero floculante, com uma eficiência de remoção de 62% para cor, 90% para turbidez e 30% para DQO.
No tratamento físico-químico dos efluentes têxteis, os produtos químicos mais utilizados são:
Cal
É um composto químico de formula Ca(OH)2, comumente usado nas estações de tratamento de efluentes industriais para a correção do pH, devido a seu baixo custo e boa eficiência na correção de mesmo. Entretanto gera grande quantidade de lodo e quando se deseja evitar o manuseio de muito sólidos, pode ser substituído com vantagens pelo hidróxido de sódio (NaOH).
Sulfato de Alumínio (Al2 (SO4)3.18 H2O)
Sais hidrolizantes de alumínio são amplamente usados como coagulantes primários para a remoção de cor e outros colóides dissolvidos (FURLAN, 2008). Assim, o sulfato de alumínio é o coagulante mais usado no tratamento de efluentes devido a seu baixo custo e boa eficiência de remoção.
Policloreto de Alumínio (PAC)
Ou hidroxicloreto de alumínio. É um coagulante inorgânico pré- polimerizado, estável e com degradabilidade comparado com coagulantes orgânicos. O PAC possui uma estrutura molecular condensada em pontes de oxigênios entre átomos de alumínio com grande quantidade de elemento ativo Al2O3 (entre 12 a 18%).A fórmula química é Aln (OH)m Cl3n-m .
Polímero floculante
São compostos orgânicos à base de poliacrilamidas que apresentam cadeia longa e linear. São responsáveis pelo agrupamento das partículas colóides desestabilizadas em tamanho suficiente grande para que ocorra sedimentação, induzindo a seu agrupamento.
Tendo em vista as bibliografias consultadas e os resultados alcançados pelos diferentes autores, a seguir são apresentadas as metodologias utilizadas para o cumprimento dos objetivos específicos.