Degradação de mistura de corantes em efluente têxtil sintético via processos fenton e foto-fenton homogêneos e heterogêneos

Abstract

Diante da necessidade de diminuir o impacto dos despejos das águas residuais provenientes de efluentes industriais no meio ambiente, os processos oxidativos avançados (POAs) vêm sendo aplicados para degradar os compostos de difícil biodegradabilidade presentes nestas águas, como os corantes têxteis. O estudo realizado neste trabalho teve por finalidade verificar a eficiência dos POA fotoperoxidação (FP), Fenton e foto-Fenton (FF) em solução aquosa (SA) e efluente sintético (ES), no tratamento da mistura de azo corantes têxteis preto direto 22 (PD22), preto ácido 172 (PA172) e preto reativo 5 (PR5). A degradação dos contaminantes em seus comprimentos de onda (λ) característicos, sendo eles: 576 e 228 nm. Foram avaliadas as influências das concentrações de H2O2 e ferro. Dentre os POA homogêneos, o processo foto-Fenton (FF) usando radiação UV-C e sunlight foram avaliados, sendo FF UV-C o mais eficiente para tratamento da mistura de corantes em SA. Esse processo FF foi avaliado por 360 min, demonstrando eficiência no tratamento acima de 85% para ambos λ. No processo FF/UV-C heterogêneo em SA, utilizando como catalisador a magnetita comercial (Fe3O4), obteve-se 90,1% e 81,3% de degradação, para os λ de 576 e 228 nm, respectivamente. Com a caracterização da magnetita constatou-se que está fonte de Fe não possui alto grau de pureza, contudo ainda assim apresentou boa atividade catalítica. Ao avaliar a degradação do ES empregando o sistema FF/UV-C homogêneo, após 360 min de reação, obteve-se valores iguais a 85,6 e 76,7% para os grupamentos observados em λ de 576 e 228 nm, respectivamente. Enquanto ao fazer uso do FF/UV-C/magnetita, atingiu-se 80,2 e 69,8% de degradação dos grupos cromóforos e aromáticos, respectivamente. A cinética de degradação para todos os sistemas apresentou bom ajuste ao modelo cinético proposto Chan e Chu com 0,90 ≤ R2 ≤ 0,99. Nos ensaios de toxicidade em SA, os testes com bactérias (Escherichia coli e Salmonella enteritidis), foi verificada inibição no crescimento das cepas, porém não houve efeitos tóxicos significativos para as sementes analisadas (alface, cenoura, rúcula e agrião) nos processos homogêneos. No tratamento heterogêneo, subprodutos tóxicos foram formados. Para o ES ocorreu presença de toxicidade após tratamento para todos os organismos analisados. Com os resultados encontrados, os sistemas FF/UV-C homogêneo e heterogêneo (empregando magnetita como catalisador) se demonstraram eficientes na degradação da mistura dos azocorantes (PD22, PA172, PR5), sendo uma opção promissora para o tratamento de efluentes têxteis.