( PDF ) Caracterização, biodegradabilidade e tratabilidade do efluente de uma lavanderia industrial

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

CURSO DE PÓS – GRADUAÇÃO

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

CARACTERIZAÇÃO, BIODEGRADABILIDADE E TRATABILIDADE DO

EFLUENTE DE UMA LAVANDERIA INDUSTRIAL

ESTER OLIVEIRA SANTOS

RECIFE – PE

Maio– 2006

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CARACTERIZAÇÃO, BIODEGRADABILIDADE E TRATABILIDADE DO

EFLUENTE DE UMA LAVANDERIA INDUSTRIAL

Dissertação apresentada ao Curso de Pós – Graduação em

Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco

(UFPE), como um dos requisitos para a obtenção do título de

Mestre em Engenharia Civil.

Área de Concentração – Tecnologia Ambiental e Recursos

Hídricos, pela mestranda Éster Oliveira Santos, Orientada pela

Dra Lourdinha Florêncio do Departamento de Engenharia Civil

da UFPE; e pela Dra Fátima Maria Miranda Brayner –

Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco - ITEP.

RECIFE – PE

Maio – 2006

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FICHA CATALOGRÁFICA

Setor de Processos Técnicos da Biblioteca Central – UFPE

S237c Santos, Ester Oliveira

Caracterização, biodegradabilidade e tratabilidade do

efluente de uma lavanderia industrial / Ester Oliveira Santos. –

Recife: O Autor, 2006.

xxii, 117 f., il. color., gráfs. tabs.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de

Pernambuco. CTG. Curso de Pós-Graduação em Engenharia

Civil, 2006.

Inclui referências bibliográficas.

1. Engenharia Civil 2. Efluentes Têxteis. 3. Indústria –

efluentes. 4. Lavanderia industrial. 5. Efluentes Têxteis -

Tratabilidade e Biodegradabilidade. I. Título.

624 CDD (22.ed.) BCTG/2006-96

EPÍGRAFE

“O componente ecológico - chave para a manutenção do desenvolvimento é

uma mudança em direção ao cuidado preventivo do meio ambiente”.

O objetivo a longo prazo da proteção ambiental é prevenir a criação de

poluentes e produzir bens mais duráveis, recicláveis e menos perigosos “.

“Prevenção à poluição - Uma Estratégia Federal para Ação”

Governo do Canadá - 1996

DEDICATÓRIA

Ao meu Marido, MARCOS ANTONIO, pelo apoio nos momentos difíceis.

Ao meu filho MARCOS DIOGO, pelos momentos de ausência, os quais foram necessários

para me dedicar a este trabalho.

Aos meus pais, ISRAEL ANTONIO DOS SANTOS (in memoriam) e JUDITH OLIVEIRA

SANTOS (in memoriam), pelos ensinamentos, carinho e dedicação durante a minha

infância.

Aos Meus avós, ANTONIO JOSÉ DOS SANTOS (in memoriam) e MARIA DAS DORES

DOS SANTOS (in memoriam), pelo o que sou hoje. Sem eles não sei se teria conseguido

mais esta conquista.

A Maria Cecília de Jesus Ferreira, uma pessoa maravilhosa, que Deus colocou na minha

vida para preencher um vazio que era a falta de uma mãe, a quem muito cedo perdi.

AGRADECIMENTOS

Gostaria de evidenciar os mais sinceros agradecimentos àquelas pessoas da Instituição

da qual faço parte, pela contribuição na realização deste trabalho, especialmente a:

Dra. Fátima Maria Miranda Brayner, pelo apoio na realização deste trabalho, pela co-

orientação, e por toda colaboração junto ao ITEP.

Sicionia Costa, por todo o incentivo na vida profissional, por todas as oportunidades, e

por sua amizade.

Professora Dra. Lourdinha Florêncio, pela orientação do presente trabalho, pela amizade

e dedicação, e pela oportunidade de compartilhar novos conhecimentos.

Sr. Edílson Tavares, pela oportunidade de desenvolver este trabalho junto a sua

Lavanderia industrial, e pela dedicação e atenção nos momentos solicitados.

Ao SINDVEST, especialmente ao Sr. Fred Maia - Presidente deste Sindicato - pela

oportunidade da realização deste trabalho.

Todos os Funcionários da lavanderia industrial estudada: Veridiana, Jairo, Jailson, Edinara

e, principalmente, ao gerente - André Luis da Silva e Souza, pela presteza e

disponibilidade das informações para a elaboração deste trabalho.

Ana Maria Bastos, pelas horas compartilhadas na realização dos dados ACP e gráficos;

pela amizade e disponibilidade em ajudar os amigos.

Às Amigas Suzete Correia da Silva, Maria Zélia de Barros Correia Leite e Águida Souza,

pelas palavras de conforto nos momentos difíceis.

Maria Aparecida Guilherme, pela amizade e ajuda na realização dos testes de Atividade

Metanogênica Especifica.

Aos Professores do programa de pós – graduação em Engenharia Civil, área Tecnologia

Ambiental e Recursos Hídricos, pelos ensinamentos que foram de grande valia para o

meu desenvolvimento profissional e intelectual.

Aos Técnicos e aos bolsistas do Laboratório de Saneamento Ambiental, e especialmente,

a Ronaldo Fonseca, pela amizade e dedicação nos diversos momentos.

Aos meus colegas do mestrado em Saneamento Ambiental: André Felipe, Maria Clara,

Rosinha, Petronildo, Valmir e Kátia; pela convivência durante o curso, pela parceria nas

horas de estudo, pela troca de experiência, e por todos os momentos de descontração

compartilhados.

Aos Colegas de Trabalho: Marta Duarte, Conceição Araújo, Márcia Valeria, Érika Cristina,

Rosineide Costa, Gilberto Pompeu, Carlos Alberto e Ricardo Barros; pela contribuição na

realização deste trabalho.

A Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco – ITEP, pela disponibilidade dos

recursos para as coletas das amostras e análises.

A todos que contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho. Muito

Obrigada.

SUMÁRIO

Página

LISTA DE FIGURAS i

LISTA DE TABELAS iii

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

RESUMO vi

ABSTRACT v

CAPITULO 1.O

INTRODUÇÃO

1.1

Apresentação do Tema da Dissertação

1.2

Objetivos

1.2.1

Objetivo geral

1.2.2

Objetivos específicos

1.3

Organização da dissertação

CAPÍTULO 2.0

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Indústrias Têxteis 06

2.1.1 No Brasil 06

2.1.2 No Nordeste 07

2.2 A Indústria do Vestuário 11

2.2.1 A Importância da Indústria do Vestuário 12

2.2.2 As Indústrias da Confecção 12

2.2.3 Pólo de Confecção em Pernambuco 13

2.2.4 Pólo de Confecção – Principais Dados do Setor 14

2.3 A Cidade de Toritama 14

2.4 O Semi - Árido 18

2.5 O Processo Produtivo Têxtil 19

2.5.1 Produção de Fibras 20

2.5.2 Fiação 21

2.5.3 Tecelagem 21

2.5.4 Malharia 22

2.5.5 Acabamento 22

2.5.6 Confecção 22

2.6 Corantes Têxteis 23

2.7 As Lavanderias Industriais da Cidade de Toritama 27

2.9 O Índigo 28

2.10 Pedras de Argila Expandida 30

2.11 As lavanderias Industriais de Jeans 31

2.12 Função de Alguns Produtos Usados nos Processos de

Lavagens e Tingimento

CAPITULO 3.0

EFLUENTES TÊXTEIS

3.1 Caracterização dos Efluentes Têxteis 42

3.2 Tratabilidade dos Efluentes Têxteis 42

3.2.1 Tratamentos Físico-Químicos 43

3.2.2 Tratamentos Oxidativos Avançados (POAS) 44

3..2.2 Tratamento com Ozônio 46

3.2.3 Tratamento com Reativo de Fenton 47

3.2.5 Tratamento com Peróxido de Hidrogênio ( H

)/UV 48

3.3 Tratamentos Biológicos 48

3.3.1 Tratamento Aeróbio 49

3.3.2

Tratamento Anaeróbio 50

3.3.3 Fatores que Influenciam a Digestão Anaeróbia 52

3.5 Reatores Anaeróbios 53

3.5.1 Reator Anaeróbio de manta de lodo (UASB)

3.5.2 Filtro Anaeróbio 54

3.5.3 Atividade Metanogênica Específica 54

CAPÍTULO 4.0

MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Caracterização Geral da lavanderia Industrial estudada 56

4.2 Caracterização dos Efluentes 61

4.3 Estudo da Tratabilidade com Reatores Anaeróbios 63

CAPÍTULO 5.0

RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 Caracterização do Efluente Bruto 67

5.2 Caracterização do Efluente do Tanque de Equialização 71

5.3 Caracterização do Efluente Tratado 74

6.0 Caracterização das Amostras pontual e composta coletada por

12 horas, com coletas de 30 em 30 minutos

7.0 Testes da Atividade metanogênica do lodo de inóculo 79

8.0 Análise de Componentes Principais ( ACP) Componentes

Principais ( ACP)

9.0 Reatores 86

9.1 Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio 86

9.2

Upflow Anaerobic Slude UASB - Bed

9.3

Filtro Biológico Anaeróbio

9.3.1

Resultados dos reatores UASB e Filtro Biológico Anaeróbio

9.4

Resultado do Experimento Realizado com Cinco Tempo de

Detenção Hidráulica.

CAPÍTULO 6.0

105

CONCLUSÕES GERAIS E RECOMENDAÇÕES

CAPÍTULO 7.0

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

107

LISTA DE FIGURAS

Página

Figura - 1 Pólo de Confecção em Pernambuco 15

Figura - 2 Placa na Entrada da Cidade 18

Figura - 3 Parque da Feira no Entorno da Br 104 19

Figura - 4 Mapa, mostrado as regiões e os seus respectivos climas do

Brasil – Localização do Semi-árido.

Figura - 5 Configuração Básica do Processo Produtivo Têxtil. 22

Figura - 6 Etapa Final da fabricação do Índigo 32

Figura - 7 Pedras de Argila Expandida 33

Figura - 8 Tipos de Máquinas de Lavar Usadas nas Lavanderias

Industriais

Figura - 9 Tipos de Lavagens e Processos Realizados pelas Lavanderias

Industriais

Figura - 10 Etapas da Digestão Anaeróbia 53

Figura - 11 Etapas do Processo na Lavanderia Industrial Estudada 61

Figura - 12 Etapas do Tratamento de Efluente da Lavanderia Industrial

estudada.

Figura - 13 Esquema do Tratamento Fsico-químico da lavanderia estudada

Figura - 14 Efluente Buto, Equalizado e Tratado 65

Figura -15 Figura do Reator Seqüencial em Batelada Usado no

Experimento

Figura -16 Figura do Reator UASB Usado no Experimento 67

Figura -17 Figura do filtro biológico Usado no Experimento 68

Figura:-18 Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente bruto,

obtidos na caracterização

Figura -19 Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente

equalizado, obtidos na caracterização.

Figura -20 Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente do tanque

de equalização, obtidos na caracterização.

Figura -21 Parâmetros como temperatura, pH, DQO e DBO analisados nas

amostras coletas no efluente bruto e do tanque de equalização

por um período de 12 horas, de 30 em 30 minutos.

Figura -22 Gráficos da AME, em função do tempo durante os testes. 82

Figura - 23 Gráfico dos escores dos objetos nas duas primeiras

componentes principais da Análise de Componentes Principais

para a caracterização dos efluentes; bruto (afluente),

equalizado e tratado (efluente), segundo parâmetros físico-

químicos e teor de metais

Figura - 24 Gráfico dos escores dos objetos nas duas componentes

principais da primeira e da terceira da ACP análise de

componentes principais para a caracterização dos efluentes;

bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente), segundo

parâmetros físico-químicos e teor de metais.

Figura - 25 Gráfico dos escores dos objetos nas duas componentes

principais da primeira e da quarta da ACP análise de

componentes principais para à caracterização dos efluentes

bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente), segundo

parâmetros físico-químicos e teor de metais.

Figura - 26 Valores de pH analisados no afluente e efluente do RSBAN,

com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 27 Valores de DQO analisados no afluente e efluente do RSBAN,

com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 28 Valores de DBO analisados no afluente e efluente do RSBAN ,

com TDH de 72 h.

Figura - 29 Valores de pH analisados no afluente e efluente do reator

UASB, com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura – 30 Valores de DQO analisados no afluente e efluente do reator

UASB, com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 31 Valores de DBO analisados no afluente e efluente do reator

UASB, com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 32 Valores de pH analisados no afluente e efluente do filtro

biológico, com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 33 Valores de DQO analisados no afluente e efluente do filtro

biológico anaeróbio , com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura – 34 Valores de DBO analisados no afluente e efluente do filtro

biológico anaeróbio, com TDH de 24, 48 e 72 h.

Figura - 35 Valores de pH, Turbidez , DQO, DBO,ST, STV , Alcalinidade e

cor no afluente do afluente, efluente do reator UASB e do

Filtro Biológico Anaeróbio, com TDH de 40, 30, 24, 12 e 8 h.

102

LISTA DE TABELAS

Página

Tabela – 1 Principais Pólos de Confecções – Localização das Empresas 16

Tabela – 2 Pólo de Confecções do Agreste. 16

Tabela – 3 Classificação das Fibras Têxteis 23

Tabela – 4 Classificação dos Corantes Têxteis e suas Propriedades 26

Tabela – 5 Corantes Utilizados para Tingir Algodão, Linho e Fibras

Sintéticas e a Composição dos Efluentes Gerados no Tingimento

Tabela – 6 Tipos de Tecido Usados para Confeccionar Roupas que são

lavadas e tingidas nas lavanderias Industriais

Tabela – 7 Evolução Químicas das Lavanderia Industriais no

BrasilQuímicas das ias de Jeans no Brasil

Tabela – 8 Tipos de Lavagens de Peças no Brasil e no Mundo. 38

Tabela – 9 Alguns Produtos Usados nas Lavanderias Industriais 41

Tabela – 10 Resumo de Alguns Poluentes Produzidos em Industria têxtil,

fonte, no processo e o Impacto ambiental.

Tabela – 11 Características dos Efluentes Gerados nas Indústrias Têxteis 44

Tabela – 12 Principais Produtos Químicos Usados em Tratamentos Físico –

Químicos de Efluentes.

Tabela – 13 Principais Características de Alguns Processos Oxidativos

avançados - POAS

Tabela – 14 Processo DESTROYED ESPECIAL 59

Tabela – 15 Processo: TINGIMENTO REATIVO SUJINHO (Texpal) - Cores

Múltiplas

Tabela – 16 Resultado da Caracterização do Efluente Bruto da Lavanderia

estudada

Tabela – 17 Resultado Caracterização do efluente do Tanque de Equalização

da Lavanderia Estudada

Tabela – 18

Resultado da Caracterização do Efluente Tratado da Lavanderia

Estudada

Tabela – 20 Resultados dos Testes da Atividade Metanogênica Espacífica

(AME) Resultados dos Testes da Atividade Metanogênica

Espacífica (AME)

Tabela – 21

Estatística básica da segunda fase do experimento com reator

UASB e Filtro biológico anaeróbio.

Tabela – 22 Experimento realizado Reator UASB, com cinco tempos de

detenção hidráulica para verificar a eficiência dos mesmos e

principalmente a redução da cor e turbidez.

101

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES

Atividade Metanogênica Específica

ANEL

Associação Nacional de Empresas de Lavanderias

(SO

)

Sulfato de Alumínio

DBO

Demanda Bioquímica de oxigênio

BNB

Banco do Nordeste do Brasil

BFZ

Berufliche Forbtildungszentren der Bayerischem Wirtschaft

ºC

Graus Celsius

Ca(OH)

Hidróxido de Cálcio

CdS

Sulfeto de Cádmio

DAFA

Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente

DQO

Demanda Química de Oxigênio

CNTI

Confederação Nacional dos Trabalhadores da Industria.

COOH

Ácido Acético

Metano

Dióxido de Carbono

CPRH

Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos

Óxido de ferro

FIEPE

Federação das Indústrias de Pernambuco

HCO

Ácido carbônico

Hidrogênio

2 -

Peróxido de Hidrogênio

IBGE

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

ICP-AES

Espectrometria de Emissão Atômica em Plasma Indutivamente Acoplado

IEMI

Instituto de Estudos e Marketing Industrial.

ITEP

Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco

Quilograma

kg/L

Quilograma por Litro

KMnO

Permanganato de Potássio

mg/L

Miligrama por Litro

Nitrogênio

NaOH

Hidróxido de Sódio

NaClO

Hipoclorito de Sódio

Oxigênio

Ozônio

(OH•)

Radical Oxidrila

RAFA

Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente

RAFAALL

Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente através de Leito de Lodo

RALF

Reator Anaeróbio de leito fluidificado

SEBRAE

Serviço Brasileiro de Apoio às Micro Pequenas Empresas

SENAI

Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

SINDVEST

Sindicato do Vestuário

SINDTÊXTIL

Sindicato da Indústria Têxtil

SUDENE

Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste

TDH

Tempo de Detenção Hidráulica

TiO

Óxido de Titânio

UFSC

Universidade Federal de Santa Catarina

PIB

Produto Interno Bruto

Potencial Hidrogeniônico

POAS

Processos Oxidativos Avançados

UASB

Reator de Manta de Lodo

Ultra Violeta

ZnO

Óxido de Zinco

ZnS

Sulfeto de Zinco

Óxido deTungstênio

CARACTERIZAÇÃO, BIODEGRADABILIDADE E TRATABILIDADE DO

EFLUENTE DE UMA LAVANDERIA INDUSTRIAL

RESUMO

O Pólo de Confecção Pernambucano está localizado na Mesorregião do Agreste que é

carente de água necessária às atividades do setor. As lavanderias tratam seus efluentes

por processos físico-químicos, reutilizando cerca de 60% do efluente tratado. Uma

alternativa para o tratamento seria a utilização de processos biológicos anaeróbios, que

são mais baratos do que os métodos convencionais além de gerar menor quantidade de

lodo para disposição final. O objetivo deste trabalho foi fazer uma caracterização desses

efluentes e estudar a sua biodegradabilidade por vias anaeróbias. Para isso foram

conduzidos experimentos com reatores seqüenciais em batelada anaeróbio (RSBAN),

reator de manta de lodo (UASB) e filtro biológico anaeróbio (FBAN), com tempo de

detenção de 72, 48 e 24 horas e no final foi feito um experimento com os reatores UASB e

filtro biológico como TDH de 40, 30, 24, 12 e 8 horas respectivamente. Os resultados

obtidos para redução da DQO foram de 50%, 65% e 62% e para DBO foram de 73%, 88 e

86%. Os resultados encontrados demonstram que os reatores anaeróbios de alta taxa

(UASB e Filtro) apresentaram reduções de DQO e DBO semelhantes e superiores aos do

RSBAN, indicando a viabilidade da aplicação desta tecnologia para o tratamento de

efluentes têxtil e da confecção. Adicionalmente foram observados para os reatores UASB

e filtro anaeróbio uma redução significativa na cor e turbidez, atingindo os valores de 75

UH e 30 UT respectivamente.

PALAVRAS - CHAVE: Efluentes Têxteis, Efluentes de Lavanderia industrial,

Caracterização de efluente de lavanderia industrial, Tratabilidade e Biodegradabilidade de

Efluentes têxteis.

CHARACTERIZATION, BIODEGRADABILITY AND TREATABILITY OF

EFFLUENTS IN INDUSTRIAL LAUNDRY

ABSTRACT

Most textile industries of Pernambuco, in the Northeast of Brazil, are located in a region

where there is a scarcity of water to this kind of industrial activity. Some textile mills treat

their wastewater by physical-chemical treatment processes reusing about 60% of the

treated effluent. Biological anaerobic treatment systems could be used as an alternative. It

has a lower cost and a low sludge production for final disposal. The focus of this work was

to characterize these effluents, and to study their anaerobic biodegradability. The

experiments were conducted using anaerobic reactor series, UASB and biologic filter,

having a detection time of 72, 48, and 24 h. At the end, an experiment using UASB and

biologic filter such as TDH of 40, 30, 24, 12 and 8 hours, respectively, was made. On the

other hand, DQO reduction were 50, 65 and 62 percent, and DBO reduction were 73, 88

and 86 percent, respectively. These findings showed that the reduction in DQO and DBO

for high rate anaerobic reactors (UASB and Filter) was similar or higher than those

obtained by RSBAN method, which allows the transfer of this technology to textile effluents

treatment systems. Additionally, a significant reduction in color and turbidity reaching rates

of 75 UH and 30 UT, respectively, for UASB reactors and anaerobic filter were observed.

KEY-WORDS: Textiles wastewater, Laundry Wastewater, Biological Treatment,

Characterization of Textile Wastewater and Production, Treatability and Biodegradability of

textile wastewater.

CAPITULO I

INTRODUÇÃO

1.1 – Apresentação do Tema da Dissertação

As indústrias têxteis e do vestuário representam a quarta maior atividade econômica no

mundo. Estão entre as precursoras do processo de mecanização da produção durante a

Revolução Industrial ocorrida no período de 1780 a 1840. Porém, após a revolução

industrial, e até mais ou menos 1950, não ocorreram inovações técnológicas

significativas. Depois dos anos 50, a indústria têxtil passa por transformações importantes,

incorporando inovações tecnológicas de outros setores industriais, como o setor químico

(Lupatini, 2004).

O aumento da população mundial demandou uma maior produção de artigos têxteis,

exigindo também incremento nas indústrias químicas e petroquímicas, uma vez que

alguns de seus principais insumos, as fibras artificiais e sintéticas, são originadas dessas

indústrias (Vieira, 1995; Conchom, 1999; Lupatini, 2004).

A indústria têxtil no Brasil é vista como uma das atividades tradicionais na sua formação e

no seu papel histórico desde, a época da manufatura até a industrialização. Foi um dos

primeiros setores industriais a ser implantado como empresas em todas as cidades do

país. Tendo um valor sócio-econômico importante, gerando milhões de empregos diretos

na produção fabril, ou indiretos, na produção de matérias–primas e outros insumos

(Vieira, 1995), o que representa o mercado consumidor, com consumo per capita de 8,6

kg/hab/ano, superando a média mundial que é de 7,6 kg/hab/ano. (Analíse da ....., 2000).

Desempenha um papel de grande relevância no processo de desenvolvimento do país.

Com um faturamento total equivalente a 4,4 % do PIB brasileiro, e empregando cerca de

1,9 % da população ativa, este setor é de grande relevância para a economia do país e

com forte impacto social (Textilianet, 2002).

No Nordeste do Brasil, particularmente em Pernambuco, encontra-se 8,93% das indústrias

têxteis, e 10,77% de vestuário (IBGE, censo industrial, 1985).

Por outro lado, a indústria de confecção do Nordeste é uma das atividades econômicas

mais importantes para a região, tendo como marco o início da indústria têxtil no Brasil.

Este segmento surgiu na década de 60, atuando no mercado de produtos populares a

partir do aproveitamento de sobras de tecidos oriundos das indústrias do Recife e de São

Paulo, que posteriormente surgiria a feira da sulanca, em Santa Cruz do Capibaribe, e o

pólo de confecção em Toritama (Campelo, 1983).

O pólo de confecções pernambucano está localizado na mesorregião do Agreste, nos

municípios de Caruaru, Toritama e Santa Cruz do Capibaribe; onde se concentram mais

de 60% dos estabelecimentos industriais. Este setor responde por 15% da produção de

confecção do país, gerando um número elevado de empregos, estimado em mais de

10.000 pessoas. (Pernambuco, 2000; IBGE, 2000).

Há cerca de 30 anos, a cidade de Toritama se inspirou na moda jeans, e hoje se

transformou no maior pólo de produção do Norte-Nordeste, garantindo ocupação de seus

habitantes e atraindo pessoas de outros municípios que comercializam peças

confeccionadas, na maioria das vezes, nas suas próprias residências. É um dos mais

importantes pólos de confecções de jeans da região, contando com mais de 50

lavanderias industriais, que abastece cerca de 14% do mercado nacional, sendo a maior

atividade econômica, com produção de peças de vestuário vendidas em todo o Brasil e na

América do Sul (Pernambuco, 2002).

As lavanderias e tinturarias existentes na cidade de Toritama, realizam processos de

beneficiamento das peças de jeans confeccionadas e comercializadas na região, tais

como: lavagem, estonagem, amaciamento, tingimento e branqueamento. Utilizam uma

grande quantidade de água e, conseqüentemente, geram uma grande quantidade de

efluente de difícil caracterização, devido à descontinuidade e diversidade das etapas

realizadas e dos produtos químicos usados nos processos.

O consumo mensal de água de cada uma das lavanderias varia em torno de 50 a 300 mil

litros/mês. A implantação de sistemas de tratamento eficientes possibilita o reuso de

cerca de 50 a 60% do efluente tratado nos processos de beneficiamento do jeans, sendo

o restante do volume tratado descartado no rio Capibaribe.

O rio Capibaribe é a principal fonte de abastecimento de água das lavanderias e

tinturarias. Nasce na Serra do Jacarará, no município de Poção, possui cerca de 74

afluentes e banha 32 municípios pernambucanos, sendo os principais: Toritama, Santa

Cruz do Capibaribe, Salgadinho, Limoeiro, Paudalho e São Lourenço da Mata,

desaguando no Oceano Atlântico depois de cortar toda a cidade do Recife (Chacon,

1959). Sua bacia possui 240 Km de extensão e área de 7.716 Km

onde o clima

predominante é o semi-árido. O seu curso está dividido em três trechos: alto, médio e

inferior. Os cursos alto e médio estão localizados no polígono das secas, onde o rio tem

regime intermitente. Apenas o curso inferior o rio Capibaribe se torna perene, a partir do

município de Limoeiro na Região do Agreste (Chacon, 1959)

Um dos grandes desafios hoje é a sustentabilidade do desenvolvimento sócio-econômico

da região, minimizando a quantidade de água captada do rio através do reuso, além de

diminuir o impacto ambiental.

O impacto ambiental ocasionado pelos processos têxtil e das lavanderias, decorrente da

geração de grandes quantidades de efluentes líquidos com altas cargas poluidoras - forte

coloração e presença de inúmeros compostos químicos - pode causar riscos, quando os

efluentes são descartados diretamente nos cursos da água; principalmente pela inibição

nos processos naturais da fotossíntese, diminuindo a quantidade de oxigênio dissolvido e

modificando as propriedades físicas dos cursos d'água causando prejuízos a médio e

longo prazos a toda biota aquática (Balan, 2000; Hassemer et al.,2001; Zamora, 2002; ).

Nas indústrias têxteis, as etapas de lavagem, alvejamento, tingimento e acabamento são

as que mais geram efluentes com elevada carga poluidora, e altos teores de compostos

orgânicos, como amido, gomas, graxas, pectinas, álcoois, ácido acético, corantes, sabões

e detergentes e compostos inorgânicos, como hidróxido de sódio, carbonatos, sulfetos e

cloretos resultantes desses processos (Duenser, 1992; Vandeviere et al., 1998; Balan

2000; Hassemer et al., 2001).

A preocupação com a qualidade do meio ambiente, atingido por efluente têxtil leva à

busca de alternativas de tratamento, adequada para esses resíduos, que possuem

grandes variações de carga, em virtude do processo industrial que envolve a seqüência de

produção e acabamento, tornando-os muito complexos em sua composição, geralmente

com altas concentrações de DQO e DBO, e com diferentes características de

biodegradação (Gomes, 2000).

1.2 - Objetivos

1.2.1 - Objetivo geral

O objetivo geral deste trabalho é estudar a caracterização, a biodegradabilidade e o

tratamento de efluentes líquidos industriais do setor têxtil (Lavanderia Industrial) da

Cidade de Toritama – Pernambuco.

1.2.2- Objetivos específicos

• Caracterizar os efluentes de uma lavanderia industrial na Cidade de Toritama

situada na região Agreste: caracterização quantitativa e qualitativa, estudo do

processo industrial empregado e da geração de resíduos;

• Estudar o tratamento biológico em reator anaeróbio contínuo.

• Avaliar a geração de resíduos (tipo e quantidade), em função do processo industrial

utilizado.

• Avaliar a biodegradabilidade do efluente de uma lavanderia industrial

• Avaliar atividade metanogênica específica.

1.3 – Organização da dissertação

O Capítulo I trata da introdução tendo como foco o tema da dissertação.

O capítulo II apresenta a revisão da literatura, caracterizando a área de estudo, o semi-

árido, o processo produtivo têxtil, as indústrias da confecção do pólo de confecção do

Agreste, que abrange as cidades de Caruaru, Toritama e Santa Cruz do Capibaribe.

Esta revisão, também descreve um pouco da história das indústrias têxteis locais

(pernambucana) e as do Brasil, desde o seu surgimento até a sua extinção devido à praga

do bicudo no algodão e a abertura comercial.

O capítulo III trata dos efluentes das lavanderias industriais, características, geração,

composição e tratabilidade.

O capítulo IV descreve a metodologia usada para desenvolvimento deste trabalho de

pesquisa.

No capítulo V são apresentados e discutidos os resultados da caracterização dos

efluentes originados na lavanderia/tinturaria estudada, na cidade de Toritama, localizada

na mesorregião do Agreste. São presentados também os resultados do tratamento

anaeróbio, com reator seqüencial em batelada, UASB e filtro biológico anaeróbio em

escala de bancada.

No capítulo VI são apresentadas as conclusões gerais e as recomendações da

dissertação.

No capítulo VII encontram-se listadas as referências bibliográficas utilizadas nesta

dissertação.

CAPÍTULO 2.0

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1- Indústrias Têxteis

2.1.1 - No Brasil

O processo de industrialização no Brasil teve início com a indústria têxtil, pois essa

atividade tem suas raízes no período que antecede a sua ocupação pelos portugueses,

quando os índios já exerciam atividades artesanais, técnicas primitivas de natureza têxtil,

entrelaçando fibras vegetais, produzindo telas para várias finalidades, inclusive para

proteger o corpo (Silva, 1980).

Desde o início do descobrimento, a partir da ocupação do Brasil pelos portugueses, em

linhas gerais, existiram três etapas importantes na evolução da indústria têxtil: a fase

colonial (de 1844 a 1959), a fase de implantação (de 1844 a 1913) e a fase da

consolidação (de 1919 a 1959) (Textilianet, 2000).

As primeiras fábricas têxteis foram implantadas nos anos de 1816 em Minas Gerais, 1826

em Pernambuco, e em 1830 parques têxteis rudimentares foram implantados na Bahia e

Rio de Janeiro (SINDICATO da..., 1973; IEMI, 2002).

A conjunção de vários fatores foi importante para o surgimento da indústria têxtil no Brasil,

tais como: cultura algodoeira em expansão, matéria-prima básica em grande quantidade,

mão-de-obra abundante e um mercado consumidor em crescimento (IEMI, 2002).

Assim, em 1864 funcionavam vinte fábricas no Brasil com cerca de 15.000 fusos e 386

teares. Dezessete anos depois, isto é, em 1881, já eram 44 fabricas com 60.000 fusos,

gerando cerca de 5.000 empregos. Nas décadas seguintes, houve um crescimento

acelerado no processo de industrialização. As vésperas da I Guerra Mundial, o Brasil

possuía um parque fabril razoável, com 200 fabricas que empregavam 78.000 pessoas

(PESQUISA ..., 1971).

A I Guerra Mundial pode ser considerada um fator importante na consolidação da indústria

têxtil brasileira pela redução das importações, possibilitando um estímulo à produção

interna de artigos têxteis. Em 1919 a indústria têxtil possuía 105.116 trabalhadores,

representando 38,1% do contingente empregado nas indústrias de transformação. (IEMI,

2002).

Na década de 20 houve uma queda da atividade têxtil devido à retomada das importações

de tecidos, que eram vendidos a preços inferiores aos dos países de origem. Com a crise

Internacional de 1929, a capacidade de importação foi drasticamente reduzida e

praticamente todos os paises adotaram a substituição dos importados, pela produção

interna necessárias para o abastecimento. Este processo foi aprofundado pelo surgimento

da II Guerra Mundial em 1939/45, período em que ocorreram alterações na estrutura

industrial brasileira. (IEMI, 2002).

Uma análise do setor têxtil no Brasil constata que a indústria teve uma participação

histórica decisiva no processo de desenvolvimento industrial do País. (Vieira, 1995).

2.1.2 – No Nordeste

No Nordeste, cidades do estado de Pernambuco, Paraíba, Alagoas e Bahia cresceram

basicamente em função das indústrias têxteis, chegando, em alguns casos, a ser a única

atividade econômica local, e conseqüentemente, a única fonte de emprego,

representando a segunda atividade industrial do estado. (Silva, 1980).

Em Pernambuco, as primeiras fábricas de tecidos surgiram no período de 1826, devido à

produção de algodão em grande escala, e à mão de obra abundante e barata; e

especialmente pelo empreendedorismo de homens como Carlos Alberto de Meneses,

Delmiro Gouveia, Gervásio Pires Ferreira e os Lundgren (Mendonça, 1991)

A primeira fábrica de fiação e tecidos de algodão pernambucana, foi fundada por

Gervásio Pires e começou a funcionar em 1826. Situava-se no bairro da Boa Vista, ao

lado da rua da Glória, próximo ao rio Capibaribe, com um excelente porto de serviços. Era

uma fábrica de descaroçar, fiar e tecer algodão; possuía doze máquinas de fiar e vinte e

um teares. No início, esta fábrica era movida por animais e depois por vapor. Empregava

efetivamente em sua produção, mais de cinqüenta escravos, pessoas pobres, muitas

mulheres e diversos artistas que achavam trabalhos de subsistência. Esta fábrica produzia

cobertores no tecido chamado algodãozinho, que era bom e preferido por outros paises. O

sucesso da mesma permitiu a importação de novos equipamentos da Inglaterra em 1836.

Com a morte de Gervásio Pires o estabelecimento industrial pioneiro em Pernambuco

entrou em decadência, tendo seus equipamentos vendidos para Bahia (SINDICATO...,

1973).

Embora tivesse mercado, uma vez que Recife era o centro que abastecia e escoava a

produção de Pernambuco e províncias vizinhas, alguns anos se passaram para que o

estado de Pernambuco implantasse uma indústria têxtil, isto é, indo desde a produção do

fio até o produto final (Silva, 1980).

As movimentações políticas e sociais da época (as lutas dos Cabanos durante a

Regência e a Revolução Praieira), impediam os negócios e a construção de novas

indústrias. Porém, o início da Guerra do Paraguai e a guerra da Secessão Estadunidense,

permitiram o surgimento da primeira fábrica de algodão, em Pernambuco. Situava-se no

bairro da Madalena, permitida por lei em 1870, iniciada em 1871 e inaugurada em 1874

Com 35 operários e todo o maquinário vindo da Bélgica, esta fábrica iniciou a sua

produção por um tecido chamado de algodãozinho, tendo vantajosa saída no comércio.

Este tecido foi o único fabricado durante toda a sua atividade industrial (Sindicato..., 1973;

Silva, 1980).

De 1844 a 1889 surgiram as fábricas da Torre, Camaragibe, Paulista e a Companhia Têxtil

de Aniagem (antiga Companhia Fábrica de Estopas), atraindo capital inglês. Em 1893 a

Companhia de Fiação de Tecidos Goiana; em 1894. Apipucos e Várzea; todas

pertencentes a grupos mercantis: eram as firmas Padilha, Menezes, Amorim, Mendes

Lima, Rodrigues Lima, Braz Silva, Conde Pereira Carneiro e outros (INDÚSTRIA ..., 2000)

Na década de 1890, quando aconteceu o movimento de especulação bolsista nos

primeiros anos da República (Encilhamento), ocorreu um grande crescimento industrial no

país inteiro, beneficiando Pernambuco.

No final do século XIX, a indústria têxtil cresceu, resistindo a crises e, no Censo de 1907, o

capital social das fábricas de tecido em Pernambuco era maior do que o empregado na

Bahia, o maior produtor do Nordeste na época. Continuaram sendo feitos grandes

investimentos em modernização e ampliação nos anos que antecederam a primeira guerra

mundial, com surgimento das fábricas em Moreno, em 1910, e em Timbaúba, em 1912,

atraindo o capital da Bélgica (Silva, 1980)

O desenvolvimento da produção têxtil pernambucana foi promovido pela Primeira Guerra

Mundial, com intensivo investimento realizado com matéria-prima e mão-de-obra mais

barata, mesmo com as dificuldades de readaptação, o número de operários ocupados no

ramo têxtil triplicou no período de 1920 a 1940.

A participação do setor no Produto Industrial Bruto atingiu 23,1%, o que bem demonstra o

nível de pujança alcançado no período.

Em 1926 os lucros foram atraentes e compensadores, permitindo a expansão das

indústrias têxteis no período de 1923 a 1926 (Textilia net, 2000; IEMI, 2000).

Com a expansão das fábricas ocorreu a revitalização e a transferência do controle

acionário para o grupo Lundgren, que adquiriu o controle do cotonifício Paulista, em 1905.

O grupo Othon Bezerra de Melo comprou a fábrica de Apipucos, em 1924, e

posteriormente implantou mais duas fábricas: a Tacaruna, em 1924, situada na Av.

Agamenon Magalhães; e a Tecidos Paulistas (TSPA) e Cotonifício José Rufino, em 1926,

na Av. Visconde de Suassuna (SUDENE, 1978).

No período que se inicia em 1926, dominado pela superprodução de tecidos grossos e

uma competição acirrada, Pernambuco resistiu melhor que o Centro-sul aos anos de

crise, por ter matéria-prima e mão-de-obra mais barata, e ter um mercado local e regional

protegido pelos custos do transporte e pela capacidade inovadora dos seus empresários,

que já tinham incluído, na sua produção em 1929, a fabricação tecidos médios e finos, que

seriam exportados, gerando desenvolvimento financeiro, e que elevaria a tarifa de

exportação incidente sobre estes tipos de tecidos (IEMI, 2000).

Em 1928 o setor têxtil representa uma das principais atividades industriais. Assim o

pernambucano Othon L. Bezerra de Melo, em artigo para revista do Instituto Arqueológico,

Histórico e Geográfico, afirma que a indústria têxtil para Pernambuco representava a

terceira riqueza do estado, após o açúcar e o algodão. (CNIT, 1990).

Nessa época, os empresários mais inovadores, como os do grupo Lundgren, romperam a

dependência da fábrica com um grupo de atacadistas; passaram a comercializar os seus

produtos e posteriormente fundaram a primeira loja de varejo do grupo. Os seus

sucessores abriram a primeira filial no Rio de Janeiro, ampliando de tal modo a rede de

comercialização, que na década de 1920, o grupo já possuía mais de 200 lojas (Casas

Pernambucanas) espalhadas pelo Brasil, vendendo não só os tecidos das suas fábricas,

mas de muitos outros fabricantes.

No período da segunda Grande Guerra, houve um grande esforço por parte das indústrias

pernambucanas no período em que ocorreram alterações excepcionais na estrutura

dos

fornecedores tradicionais do Brasil (a maior parte estava envolvida no conflito). Abriu-se

a possibilidade do mercado ser suprido por meio do incremento da produção interna, com

o surgimento de muitas fábricas em praticamente todos os setores da atividade

manufatureira (SUDENE, 1978).

Entre 1930 e 1946, a indústria têxtil pernambucana acompanhou a evolução do país com

pouca mudança, pouca ampliação, algumas modernizações e a implantação de apenas

duas unidades; a fábrica Yolanda em 1937, e Ribeirão em 1942.

No ramo têxtil, as fábricas ampliaram-se, passando a operar com mais de um turno de

trabalho e produzindo mais para atender o mercado interno e, ainda, exportando para

mercados importantes, principalmente da Europa e dos Estados Unidos.

Terminado o conflito mundial, novamente o setor retornou à situação anterior. Com a

normalização paulatina do mercado internacional, perdemos nossos clientes externos e as

exportações caíram a níveis insignificantes.

De uma média anual aproximada de 24 mil toneladas de tecidos de algodão

exportados no período de 1942 a 1947, caímos para 1.596 toneladas em 1951, que se

reduziram à uma pequena produção, chegando a acabar nos anos seguintes (IEMI,

2000).

A segunda metade dos anos 50 marca o início da fase industrial brasileira em processo

acelerado, com ênfase para os setores mais dinâmicos e não-tradicionais. Nessa fase, o

setor têxtil, por influência sistêmica do desenvolvimento industrial da época, também

começou a passar por grandes transformações (IEMI, 2002).

Na década de 60 a indústria têxtil pernambucana era forte, a segunda maior produtora do

Brasil. Com a crise econômica e a abertura comercial promovida no final da década de 80,

e estendendo-se posteriormente, atingindo toda a cadeia têxtil, houve uma queda na

produção, fazendo com que as pequenas e médias empresas, maiores empreendedoras

do setor, não resistissem à concorrência dos produtos importados e muitas indústrias

fecharam (Apolinário, 2000).

Nesta mesma década em Pernambuco, as indústrias tentaram se modernizar sob a

orientação da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE), mas esse

esforço de modernização foi prejudicado pelo surgimento das fibras sintéticas (LIMA,

1996).

2.2 - A Indústria do Vestuário

No Brasil, a Indústria de vestuário desenvolveu-se no início de 1860, e a partir de 1882

acompanhou os movimentos da indústria têxtil até 1920.

Na região do agreste pernambucano, esta atividade surgiu na década de 60, com produtos

populares de baixo custo, onde a matéria-prima para a confecção dos produtos vinha de

sobras de tecidos de malha (helanca) oriundos das indústrias do sul do país, originando o

nome de Sulanca (Campelo, 1993; Pernambuco, 2002).

Na metade da década de 80 a indústria de confecção nordestina, em Caruaru, Toritama e

Santa Cruz do Capibaribe, mostram um forte movimento de criação de novas empresas

com produtos variados tais como: artigos de cama, mesa e banho, e os mais diversos

tipos de roupa e acessórios. Este fato ocorreu devido à criação do Estatuto da

Microempresa (

Lei Complementar nº 48, de 10 de dezembro de 1984), situação

econômica nos anos 80 e 90 e facilidades para instalações dessas indústrias (Banco do

Nordeste, 1999).

Uma das características dessas indústrias de confecção é a sua diversidade de escala,

onde participam grandes, médias, pequenas e micro-empresas; embora na estrutura

industrial da região, as micros e pequenas empresas predominem.

Estima-se que 60% das empresas que produzem confecção no Nordeste são de micro-

empresas, e 30% de pequenas, avaliando se em 90% a participação de ambas (Banco do

Nordeste, 1999).

Segundo o SINDTEXTIL-PE (2000), Pernambuco possui um total de 1500 empresas de

confecção formais, estando, a maior parte localizada na Região do Agreste. A produção

de confecção nessa região é de 58,7 milhões de peças por mês, localizada nos

municípios de Caruaru, Toritama e Santa Cruz do Capibaribe .

Estes municípios possuem uma particularidade na fabricação de confecções: Toritama

fabrica roupas de Índigo (Jeans), Caruaru, roupas de tecido plano e malhas, e Santa Cruz

do Capibaribe, roupas de malha e moda praia (Banco do Nordeste, 1999; Pernambuco,

2004).

2.2.1 - A Importância da Indústria do Vestuário

No Mundo, as indústrias têxteis e do vestuário representam a quarta maior atividade

econômica, sendo o Brasil um dos maiores mercados consumidores, com consumo per

capita de 8,6 kg, superando a média anual, que é de 7,6 kg. (ANÁLISE..., 2000).

Essa indústria representa um importante valor econômico-social, absorvendo uma

quantidade significativa de mão-de-obra, em torno de 778 mil empregados, segundo o

Instituto de Estudos e Marketing Industrial (IEMI, 1995).

No Brasil existem cerca de 5000 indústrias têxteis, assim distribuídas: 11% de grande

porte, 21% de pequeno porte, e 68% de microempresas. Situa-se na economia brasileira,

ocupando o 24°setor em atividades industriais; 21º de exportação de produtos têxteis; 6°

lugar em faturamento; 5° lugar em empregos diretos, e 4ª maior atividade econômica

mundial (Conchom, 1999; Oliveira, 1995).

2.2.2 - As Indústrias da Confecção

As indústrias da confecção no Brasil são caracterizadas por uma diferença no que se

refere às matérias-primas utilizadas, processos produtivos, padrões de concorrência e

estratégias empresariais. No que se refere à estrutura industrial e produtiva, ressalta-se a

importância das relações com os setores de matéria-prima, insumos e maquinário, que

representam grandes fontes de inovação, além de alguns serviços produtivos; como o de

prospecção de mercado e os de tendências, serviços de design e desenvolvimento de

produto (Garcia et al., 2002).

Segundo dados do Instituto de Estudos e Marketing Industrial (IEMI, 2000), cerca de 83%

das empresas do setor de confecção estão voltadas para a confecção de vestuário, e

participam com 80% da mão-de-obra empregada.

Nos anos 90, o setor contava com aproximadamente 14.400 empresas de confecções

bastante diferentes, pouco modernas, desatualizadas e que sobreviviam por atuarem na

economia informal e em nichos regionais de mercado (Oliveira, 1995). As pequenas

empresas de confecções representam 70% do total, enquanto que as médias

correspondem a 27% e às pequenas 3% (Apolinário, 2000).

2.2.3- Pólo de Confecção em Pernambuco

Fonte: Projeto de confecções do Agreste Pernambucano (SEBRAE-PE);

(SINDIVEST; SENAI; FIEPE, 2004).

Figura 1 - Pólo de Confecção do Nordeste

Fonte: Projeto de Confecção do Agreste Pernambucano (SEBRAE-PE; SINDIVEST;

SENAI; FIEPE, 2004)

O Pólo está localizado na mesorregião do agreste pernambucano, na microrregião do Alto

Capibaribe, contando com cerca de 12 mil microempresas (tabela 1), situadas nos

municípios de Santa Cruz do Capibaribe, Toritama, e do Vale do Ipojuca - município de

Caruaru. (SEBRAE, 2004).

O ramo da confecção é uma atividade extremamente importante e conhecida no Estado e

na Região Nordeste (Tabela 2), concentrando mais de 60% dos estabelecimentos

industriais do setor em Pernambuco, gerando e mantendo um grande número de

empregos de mão-de-obra formais e informais. (SEBRAE, 2004).

Pernambuco é o segundo pólo nordestino mais importante em termos quantitativos e

qualitativos na produção de confecções (Banco do Nordeste, 1999).

Este setor fatura, a cada ano, R$ 2,8 bilhões, o equivalente a 10% do Produto Interno

Bruto (PIB) do estado, enquanto que o PIB de Toritama é de R$ 99.901, e o de

Santa Cruz do Capibaribe R$ 233.911 (Pernambuco, 2004). Esta atividade emprega

120 mil pessoas e representa 15% da produção brasileira. (IBGE, 2004).

2.2.4- Pólo de Confecção – Principais dados do Setor

Tabela 1- Pólo de Confecções do Agreste

CARUARU TORITAMA SANTA CRUZ

CAPIBARIBE

Número de empresas 2,38 mil 2,19 mil 7,56 mil

Números de empregados

(formais e informais)

16,5 mil 20,0 mil 40,2 mil

Número de ocupação da população no

setor

6,5% 91,7% 68,1%

Taxa de crescimento econômico

(1991- 2000)

19% 46% 54%

Fonte : Relatório da Indústria Têxtil, 2005

Tabela 2 – Principais Pólos de Confecções – Localização das Empresas

POLOS EMPRESAS

CEARÁ 3719

PERNAMBUCO 1500

BAHIA 115

PARAÍBA 359

RIO GRANDE DO NORTE 224

PIAUÍ (1) 91

Fonte – Banco do Nordeste, 1999.

2.3 - A Cidade de Toritama

Toritama é o menor município de Pernambuco, com 34,8 km

, fica a 167 quilômetros do

Recife e tem uma população de 21.800 habitantes (IBGE, 2000).

Em meados do século XIX, Toritama tinha a denominação de Torres, e foi distrito de

Vertentes e de Taquaritinga do Norte. Era uma fazenda de gado pertencente a João

Barbosa que, por sua devoção a Nossa Senhora da Conceição, cedeu um pedaço de

terra, às margens do Capibaribe, para que fosse erguida uma capela. Foram os primeiros

passos para o nascimento de Toritama, que foi emancipada em 29 de dezembro de 1953,

quando foi elevada à cidade. O nome da cidade originou-se da palavra indígena “to ri”

(pedra) e “tama” (região), numa alusão às pedras, à margem do Capibaribe (Pernambuco,

2002).

O clima é o semi-árido com baixa precipitação pluviométrica, tendo a composição do solo

argiloso, arenoso, pedregoso e rochoso. O desfavorecimento do solo para atividades

agropecuárias fez com que a população buscasse a sobrevivência em outras atividades,

inicialmente com a fabricação de calçados, que fez do município um pólo calçadista de

destaque na região durante a década de 70 (Pernambuco, 2004). Esta atividade decaiu

em conseqüência do aparecimento do mercado dos calçados de plástico e tênis, o que fez

com que as “fabriquetas” de calçados de couro entrassem em declínio, obrigando sua

população a buscar outra atividade econômica para sobreviver, que não poderia ser na

área agrícola ou pecuária, até por ser um dos municípios com a menor área física de

Pernambuco, com o solo raso e topografia altamente irregular (Pernambuco, 2004).

A atividade proliferou rapidamente quando os precursores das confecções com jeans

começaram a trazer retalhos do tecido de São Paulo, ou mesmo as sobras de algumas

indústrias de Santa Cruz do Capibaribe. A partir daí, praticamente, toda a população da

cidade de Toritama passou a atuar no setor, seja na confecção direta das roupas

fabricadas a partir do jeans, ou mesmo nas 60 lavanderias industriais existentes na

cidade. (Pernambuco, 2004). Toritama ficou conhecida como a capital do jeans, integrante

do pólo de confecção do Agreste. Conta com cerca de 900 pequenas indústrias de

confecção, que gera emprego e renda para mais de 10 mil pessoas (IBGE, 2000;

Pernambuco, 2002).

Quase todos os moradores estão envolvidos, de alguma forma, com a produção de

roupas de jeans, que responde por 97% do parque industrial local, contra apenas 3% das

indústrias de calçado. Estima-se que a produção semanal alcance as 200 mil peças,

número esse que cresce nos períodos festivos (Pernambuco, 2002).

Em menos de dez anos, a população da cidade cresceu em 46,2%, passando de 14.907

habitantes em 1991, para 21.800 habitantes em 2000, uma variação três vezes maior do

que a média de crescimento populacional registrado em igual período no País. (IBGE,

2000). Assim como a população, o Produto Interno Bruto (PIB) da cidade também

apresentou um crescimento de 41,9%, superando à média nacional, que ficou em 30,1% e

a do Nordeste, que chegou a 34,9% (IBGE, 2000; Pernambuco, 2002).

O crescimento da atividade pode ser atribuído a construção do Parque das Feiras,

inaugurado em setembro de 2001 às margens da BR – 104, construído numa área de

nove hectares, com 110 lojas e 500 boxes, onde as lojas ocupam uma área média de 25

e os boxes 3,0 m

, gerando empregos diretos e indiretos, nas lojas e boxes.

Atualmente o Parque das Feiras conta com uma segunda etapa com 110 lojas e um

galpão, onde serão comercializados 1.518 bancos padronizados para abrigar os feirantes

que negociam à margem da BR - 104 e no entorno do parque. (figura 3).

O aumento no comércio de confecções em Toritama, com a inauguração do Parque das

Feiras e suas ampliações, mudou o conceito sobre o funcionamento dos centros de

confecções existentes nos principais pólos de confecção do Agreste. A principal

característica é a diversificação dos produtos, com um preço acessível para atender aos

consumidores do estado e de outras regiões.

Figura 2– Placa na Entrada da Cidade de Toritama

Fonte; www.jeanstudo.com.br

Figura 3: Parque da Feira e a feira no entorno da BR - 104.

Feira ao lado do Parque da Feira Estacionamento do Parque da Feira.

Feira ao lado do Parque da Feira Estacionamento do Parque da Feira

Lojas da 1ª etapa do Parque da Feira Lojas da 2ª etapa do Parque da Feira

Bancos da 3ª Etapa do Parque da Feira

2.4- O Semi – Árido

O semi-árido brasileiro

, com 20 milhões de habitantes, estende-se por uma área de

974.752 km

, correspondendo a 11,5% do território nacional. Abrange a maior parte de

todos os estados da região nordeste: Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba,

Pernambuco, Alagoas, Sergipe e Bahia; correspondendo a 86,48%; e dois estados do

Sudeste, a região setentrional do Estado de Minas Gerais (11,01%), e o norte do Espírito

Santo (2,51%) (Rodrigues, 2005).

Em Pernambuco o semi-árido abrange cerca de dois terços do território (118 municípios),

com uma

área de 85.979,9 km

. Os estados inseridos nas regiões semi-áridas são

marcados pela irregularidade de chuvas, longos períodos de secas, com fortes

deficiências hídricas nos rios, solos e ecossistemas xerófilos (adaptados ao clima quente e

seco). Estes vêm sofrendo, cada vez mais, os impactos devido às atividades antrópicas

sobre seus recursos naturais (Sá, 2002).

A falta de saneamento básico nas cidades inseridas no semi-árido causa a poluição dos

recursos hídricos. A água é um fator crítico nesta área, que possui média pluviométrica de

750 mm e uma taxa de evapotranspiração em média, cerca de 2.000 mm. As

características climáticas tornam mais susceptíveis às ações antrópicas (Suassuna,

2002).

Os municípios com clima semi-árido em Pernambuco estão localizados entre o Agreste e

o Sertão (Figura 4), que vão desde as regiões mais secas até às localizadas à margem do

Rio São Francisco, com características bem peculiares. Quando não há seca prolongada,

ou seja, quando as chuvas ocorrem em períodos normais, chove no Litoral, Mata e

Agreste, de abril a agosto, e no Sertão de novembro a março (Rodrigues, 2005).

“No semi-árido chove pouco, tornando extremamente variáveis não apenas os volumes

das precipitações caídas, mas principalmente, os intervalos entre as chuvas, que são mal

distribuídas, sendo uma loteria a ocorrência de chuvas sucessivas, em pequenos

intervalos. Portanto, o que caracteriza a seca não é o volume das chuvas caídas e sim sua

distribuição no tempo” (Suassuna, 2002).

Figura 4- Mapa, mostrando as regiões e os climas do Brasil – Localização do semi-árido.

2.5 - O Processo Produtivo Têxtil

O Processo Produtivo Têxtil é um conjunto de etapas consecutivas onde são

transformados e transferidos diversos insumos. Inicia-se com a matéria–prima, fibras de

algodão ou fibras sintéticas, indo para a fiação, seguindo para a tecelagem plana ou para

a malharia e, finalmente, para o acabamento. Cada uma dessas etapas possui

características próprias, existindo descontinuidade entre elas (SEBRAE, 2000; Prochnik,

2001).

ALGODÃO

ISCOSE

NAÍLON

Figura 5 - Configuração Básica do Processo Produtivo Têxtil - Fonte, (SEBRAE, 2000).

2.5.1 - Produção de Fibras

O início da cadeia compreende a produção e o beneficiamento de fibras naturais: o

algodão é a matéria-prima mais utilizada, com cerca de 70% das fibras, 25% de fibras

artificiais e sintéticas, e 5% de fibras de linho, lã e seda (Carvalho, 2000).

As fibras naturais (Tabela 3) podem ser de origem animal, vegetal ou mineral. As mais

utilizadas são a lã, a seda, o algodão e o linho.

LYCRA

PROLIPOPILENO

ACETATO

SEDA

POLIÉSTER

RAMI/LINHO

LÃ

JUTA

FIBRA SINTÉTICAS FIBRAS ARTIFICIAIS FIBRAS NATURAIS

FIAÇÃO

TECELAGEM MALHARIA

ACABAMENTO

CONFECÇÃO

Tabela 3 – Classificação das Fibras Têxteis segundo Alcântara et al., (1996).

NATURAIS NÃO - NATURAIS

Animais Vegetais Minerais Artificiais Sintéticas

seda algodão amianto viscose acrílico

lã juta acetato elastano

cânhamo poliamida

linho poliester

rance

sisal

( Fonte: Química Nova, 1996).

As fibras artificiais são obtidas a partir da regeneração da celulose natural, resultando em

fibras de rayon, acetato e triacetato. As sintéticas derivam-se de subprodutos do petróleo

de onde se originam as fibras de poliéster, náilon, acrílico e propileno. A mistura de uma

ampla variedade de fibras naturais e sintéticas gera uma grande variedade de fios mistos

apresentando características diversificadas (Carvalho, 2000).

2.5.2 – Fiação

Esta é a etapa onde os fios são transformados em tecidos. O processo de fiação é a

produção de fios, a partir de fibras naturais e artificiais. A fiação de fibras naturais abrange

diversas etapas das quais as fibras são orientadas em uma mesma direção paralelizadas-

torcidas de modo a se prenderem uma às outras por atrito. (Alcântara et al., 1996).

A fiação de fibras artificiais é constituída das etapas de extrusão - operação em que uma

substância pastosa é pressionada através da fieira, resultando em filamentos que são

endurecidos por meio da operação de solidificação (SEBRAE, 2000; Alcântara et al.,

1996).

2.5.3 - Tecelagem

A tecelagem é tradicionalmente caracterizada, pelo cruzamento de dois sistemas de fios

paralelos. O primeiro sistema é composto por fios que entram no tear, já paralisados,

chamados de urdume. Depois de engomados, os urdumes passam para a tecelagem.

(Alcântara et al., 1996).

Neste segmento há vários tipos de tecidos, obtidos por diferentes processos:

• tecidos pesados - brim, índigo e mistos de poliéster.

• tecidos de camisaria - tecidos leves

• tecidos para cama, mesa e banho e decoração.

A tecelagem dos tecidos planos é feita pelo entrelaçamento de conjuntos de fios em

ângulos retos.

2.5.4 - Malharia

Este tipo de tecido surgiu da mecanização do processo de tricotagem, conhecido há

bastante tempo. A malha é formada por laçadas de fios que são atravessadas por novas

laçadas. Um tear de malha se baseia num conjunto de agulhas que formam e passa as

laçadas, o que confere ao tecido de malha maior flexibilidade e elasticidade (Análise da....,

2000)

2.4.5 - Acabamento

O acabamento dos tecidos consiste em um conjunto de operações como: aplicação de

goma e resinas que são secadas ou fixadas sob temperatura controladas, para conferir

conforto, durabilidade e propriedades específicas ao produto para serem estampados ou

tingidos.(Braile, 1979).

2.5.6 - Confecção

O final da cadeia têxtil é composto pelo segmento da confecção, que se caracteriza por

uma grande diversidade de produtos, principalmente os do ramo do vestuário. É bastante

linear, sendo o último elo o da confecção, o mais próximo do consumidor. Observa-se uma

dependência recíproca bastante acentuada entre o setor têxtil e da confecção, ressaltando

a importância do tecido, na produção das confecções e na composição dos

custos (Estudo Setorial, Gov. de SP 2002 ; SEBRAE, 2000).

2.6 – Corantes Têxteis

Os corantes são usados pelo homem desde o início das civilizações. Foram descobertos

em amostras de tecidos em tumbas egípcias, e antigos hieróglifos datados de 2500 a.C.

(Revista Eletrônica do Departamento de Química – UFSC, 2001).

Na metade do século XIX, existiam apenas corantes naturais, oriundos de vegetais,

insetos, moluscos e minerais, onde suas fórmulas de extração e aplicação eram usadas

secretamente (Zanoni & Alves, 2001). Os corantes artificiais começaram a ser usados em

1856, quando o químico Inglês, William Henry Perkin, sintetizou a MAUVEINA, primeiro

corante sintético, cujo sucesso comercial deu inicio às indústrias de corantes sintéticos

(Revista Eletrônica do Departamento de Química – UFSC, 2001).

Os produtos usados para tingir e estampar classificam-se em dois grandes grupos:

corantes e pigmentos (Cassimiro, 2000). Os corantes são substâncias químicas de origens

diversas; são produtos coloridos de alta concentração, geralmente solúveis em água com

a finalidade de tingir ou estampar. São aplicados em solução e se fixam a um substrato,

que pode ser um tecido. Podem ser classificados de várias maneiras, de acordo com sua

constituição molecular, método de aplicação, tipo de excitação eletrônica; quanto a sua

exposição à luz, são estáveis aos processos de lavagens e se fixam às fibras

uniformemente, independente do substrato. Já os pigmentos são insolúveis e se fixam ao

substrato têxtil através de uma resina que estabelece sua ligação com a fibra (Alcântara,

1996: Balan, 2000)

Atualmente a maior parte dos corantes usados nos processos de fabricação, cerca de

90% são sintéticos e a maior parte deles vão para as indústrias têxteis, artefatos de couro,

papel, indústrias alimentícias, cosméticos, tintas e plásticos (Revista Eletrônica do

Departamento de Química- UFSC, 2001).

Devido à demanda, uma grande diversidade de corantes que foram sintetizados nos

últimos 10 anos. Estima-se que são produzidos cerca de 10.000 em escala industrial,

representando um consumo anual no Brasil de 26.500 toneladas (Kunz & Zamora, 2001).

Esta diversidade de corante é justificada pelos vários tipos de fibras, que para serem

tingidas (Tabela 4) requerem corantes específicos (Guarentini & Zanoni, 2000).

A tabela 4 - Classificação dos Corantes Têxteis e suas Propriedades

TIPOS DE CORANTES

PROPRIEDADES

Corantes à Tina

Insolúveis em água, transforma-se em compostos solúveis, (>C-OH), LEUCO quando

são reduzidos com hidrosulfito de sódio em meio alcalino. Tingem matériais celulósicos.

Corantes Dispersos

Insolúveis em água, são aplicados na forma de dispersão aquosa ou suspensão

coloidal. Tinge principalmente fibras sintéticas tais como as de acetato, celulose, náilon,

poliéster, poliacrinonitrila e todas hidrofóbicas através de suspensão.

Corantes Diretos ou

Substantivos

Solúveis em água, sendo mais solúveis em meio levemente alcalino, são formados por

compostos aniônicos sulfonados.Aumenta a afinidade pela fibra quando é usado

polieletrólito tornando a molécula plana na configuração da molécula ou na dupla-

ligação. A sua formulação contém mais de um grupo azo (N=N). O primeiro corante

sintetizado foi o Vermelho Congo em 1884.

Corantes Ácidos

Solúveis em água, possuem grupos de corantes aniônicos com três grupos sulfônicos,

tingem fibras protéicas (lã e seda) e sintéticas (poliamidas, náilon). No tingimento é

neutralizado com soluções de cloreto, acetato e hidrogenosulfato etc., se ligando a fibra

por troca iônica envolvendo um par de elétrons livres dos grupos aminos e carboxílicos

das fibras protéicas.

Corantes Básicos

Solúveis em soluções aquosas aciduladas a cor é produzida pela presença do grupo

amino (>NH

) . Tinge lã, acrílico, seda, algodão, juta, cânhamo, rance, sisal, linho e

viscose previamente mordentados com tanino. Apenas o corante Barbeina ( C.I. natural

yellon 18) é conhecido como corante básico natural, porem os primeiros corantes

sintetizados tais como a Maloveina eram básicos.

Corantes ao Enxofre Insolúveis em água, derivam do ácido tiossulfônico usados para obter cores escuras,

tais como preto, verde oliva, azul marinho e marrom. Tinge fibras celulósicas, sua

característica marcante é a presença de enxofre sob a forma dissulfídica. Para ser

usado é necessário fazer uma redução alcalina, com sulfeto de sódio e soda cáustica

para que se torne solúvel. No tingimento é preciso fazer uma oxidação através do

em meio ácido gerando (Cr

), solúvel em água e muito tóxico. Este tipo de

corante produz odor desagradável ao efluente e dificulta a remoção da cor após o

tratamento e freqüentemente apresentam resíduos tóxicos.

Corantes Mordentes Inorgânicos são considerados uma subclasse de corantes ácidos. Combina-se ao

mesmo tempo com a fibra do substrato e com a substância mordente (complexo

metálico de alumínio, cromo, estanho ou ferro), forma uma ligação muito resistente. O

mordente mais usado é o cromo, por isso são chamados de corantes ao cromo. Tendo

o cromo, uma toxicidade alta, as industrias estão substituindo este tipo de corantes por

corantes ácidos.

Corantes Naturais Retirados de substâncias vegetais ou animais, com pouco processo químico ou

nenhum. São principalmente do tipo mordente, apesar de existir alguns a tina,

pigmentos, diretos, e ácidos. Dentre estes não existem corantes dispersos, azóicos ou

ao enxofre. Assim como os sintéticos, os naturais possuem composição definida e

uniforme e são submetidas a testes de toxicidade antes de serem lançados no

mercado.

Corantes Azóicos -pré-

metalizados

Usados principalmente para fibras protéicas e poliamidas. São caracterizados pela

presença de uma hidroxila ou carbonila na posição orto em relação ao cromóforo azo,

tornando possível à formação de complexos íons metálicos. No tingimento é explorada

a capacidade de interação entre o metal e os grupamentos funcionais que possuem

pares de elétrons livres, como os que estão presentes nas fibras protéicas.Os tipos

mais comuns deste grupo são os complexos estáveis de Cromo: Corante (1:1) ou (1:2).

A desvantagem no uso deste corante é a quantidade de cromo nos resíduos líquidos

gerados no processo de tingimento.

Corantes

Branqueadores

As fibras no estado bruto apresentam coloração amarelada, por serem compostas

principalmente por matérias orgânicos e absorvem a luz em um baixo comprimento de

onda.Esta tonalidade amarelada tem sido diminuída nas industrias e nas lavanderias

pela oxidação da fibra com alvejamento químico ou com a utilização dos corantes

brancos, também chamados de branqueadores ópticos ou fluorescentes.

Fonte – CPRH, 2000

Os efluentes oriundos dos processos têxteis (tabela 5) são bioquimicamente difíceis de

decomposição, devido ao uso de vários produtos químicos para tingir e para manter a cor,

isto é, para impedir a descoloração dos produtos acabados. Os materiais orgânicos

usados nos processos têxteis freqüentemente não são biodegradáveis (Vandevivere et al.,

1998).

A maioria das indústrias têxteis, descarrega uma grande quantidade de efluentes sem

nenhum tratamento, e a maioria delas não tem espaço para instalar uma estação de

tratamento de efluente. Além das dificuldades técnicas e financeiras. (Frey, et al., 2002)

Tabela – 5 - Corantes utilizados para tingir algodão, linho e fibras sintéticas e a

composição dos efluentes gerados nos tingimentos.

TIPOS DE

CORANTES

FIBRAS COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS GERADOS

Anilina Algodão Anilina, pruciato amarelo de potássio, cloreto

de sódio, pigmento e sabão.

Básico Algodão Corante, tanino, acetato, óleo de acabamento

e tártaro emético.

Desenvolvido Algodão Corante, cloreto de sódio, cloro ou sulfato,

enxofre e sabão desenvolvido (B-Naftol),

agente ativo interfacial e sabão.

Direto Algodão Corante, carbonato de sódio, sal, agente

ativo interfacial.

Índigo Algodão Corante de sódio, hidrosulfito, amaciante,

agente ativo interfacial.

Naftol Algodão Corante, soda caustica, interfacial agente

ativo, álcool. Sabão, cinzas, sal, bases, ácido

acético, enxofre.

Sulfurosos Algodão Corante, enxofre, carbonato de sódio e sal.

Vat Algodão Corante, soda caustica, hidro sulfito, agente

ativo interfacial, dicromato de potássio,

peróxido de sódio perclorado, peróxido de

hidrogênio.

Vat Solúvel Algodão Corante, sal, agente ativo interfacial, cloreto

de sódio, enxofre, dicromato.

Pigmento a base de

resina

Algodão

Pigmento, vários tipos de resinas, óleo

mineral, agente ativo interfacial e agente

fixador.

Reativo Algodão Corante, soda caustica, cinzas, sal e agente

ativo interfacial.

Dispersivo Acetato, náilon, poliéster,

acrílico, cloreto de vinil.

Corante, interfacial agente ativo, carrier,

hidrosulfito para poliéster.

Acido Náilon, vários tipos de

acrílico.

Corante, sal, acido orgânico, agente ativo

interfacial, tanino, tártaro emético para náilon.

Complexo metálico Náilon, vários tipos de

acrílico, vinylon.

Corante, sal, ácido orgânico, agente ativo

interfacial.

Catiônico Acrílico Corante, acido orgânico, agente de

dissolução de corante.

Sulfurosos Vinylon, vários tipos de

náilon.

Corante,de sódio, hidrosulfito de sódio,

agente ativo interfacial.

Azo insolúvel Vinylon, vários tipos de

náilon, acetato, poliéster.

Corante, intermediário. Ácido nítrico, ácido,

agente, ativo interfacial.

Vat Vinylon, poliéster, vários

tipos de náilon, acrílico.

Corante, hidrosulfito, soda cáustica, agente

ativo interfacial.

Reativo Fibras de celuloses,

vinylon e seda.

Corante, agente ativo interfacial, álcali e sal.

Fonte : Química Têxtil, 2002

2.7- As Lavanderias Industriais da Cidade de Toritama

O desenvolvimento das indústrias de confecções em jeans levou Toritama a contar

também com um importante pólo de lavanderias. Atualmente, a cidade tem cerca de 50

indústrias desse setor, que geram uma média de 1.600 postos de trabalho. Porém, o

mesmo progresso que trouxe emprego e desenvolvimento aos moradores, gerou também

a degradação ambiental, principalmente do rio Capibaribe, que recebe os efluentes

líquidos das lavanderias que movimentam a economia local (Pernambuco, 2004).

Por serem as lavanderias imprescindíveis ao processo de beneficiamento das peças em

jeans, faz-se necessária a implantação de sistemas de tratamento para minimizar o

impacto ambiental causado pelos resíduos descartados pelas lavanderias. Cada uma

dessas empresas, dependendo da capacidade de produção, descarta cerca de 50 a 300

mil litros de resíduos líquidos no rio diariamente (Gonçalves, 1996)

O setor de confecção em Toritama produz dois milhões de peças por ano, com consumo

médio de 40 litros de água para cada peça, significando, 960 mil metros cúbicos por ano.

Segundo MIRANDA (2004), o volume de efluente líquido descartado no rio equivale ao

consumo de água usado nos processos das lavanderias. As águas do Rio Capibaribe

ficam azuis quando as lavanderias estão funcionando. Os corantes inorgânicos

responsáveis por essa coloração alteram a cor do rio e os parâmetros físico-químicos da

água.

A preocupação com a degradação ambiental provocada pelas lavanderias surgiu em 1999,

quando a cidade foi atingida por uma grande estiagem. Com a falta d'água, a população

recorria ao leito do Capibaribe, cavava buracos e retirava água para uso doméstico,

próximo aos descartes dos resíduos líquidos produzidos pelas lavanderias. (Pernambuco,

2004).

Com a crise de abastecimento d'água a situação se agravou na cidade. Preocupados com

a falta de água, os empresários locais queriam encontrar um sistema que possibilitasse a

reutilização da água usada pelas lavanderias. Conseguiram firmar um convênio através do

SINDVEST com a Berufliche Forbtildungszentren der Bayerrischem Wirtschaft (BFZ),

entidade alemã que trabalha com a preservação ambiental, que após vários estudos e

análise do efluente, fez um projeto para um sistema de tratamento físico-químico para a

lavanderia estudada, onde fosse possível o reuso de até 60% da água utilizada no

processo de lavagem do jeans, minimizando o custo com a compra de carros-pipa e o

volume de efluente lançados no rio, minimizando a sua degradação.

2.8 - O Índigo

Na antiguidade o índigo era um dos corantes mais importantes. Talvez o único que ainda

possua aplicações atualmente. O índigo teve sua origem na Índia, nas antigas civilizações

do Egito, Grécia e Roma - era um corante nobre pela sua qualidade de tingir. A sua

forma natural, a Indigotina, era extraído diretamente da plantas; nos países tropicais das

espécies Índigosfera tictória, em paises temperados, satis tinctoria e Polygoniun

tintoctorun. O corante era extraído com água resultando uma solução aquosa de

glicósido de indoxilo, em seguida era oxidado ao ar dando origem ao índigo (Gorini, 1999).

O auge da indústria do índigo se deu no inicio do século XII, com a expansão das

colonizações promovida pelas nações européias. No entanto, no fim do século XIV esta

indústria tornou-se obsoleta com o surgimento do índigo sintético. E em 1897, a BASF

iniciou a comercialização do corante sintético a um preço menor do que o produto extraído

naturalmente. Atualmente são produzidas cerca de 20.000 toneladas/ano de índigo

sintético, que é utilizado principalmente como agente corante dos “blue jeans” (Melo &

Barroso, 2001).

O termo jeans está ligado às roupas feitas com o tecido rústico de algodão, que eram

usadas pelos marinheiros genoveses no século XVII. Na metade do século XIX, o

tradicional jeans de cinco bolsos surgia nos Estados Unidos pelas mãos de Levi Strauss

como uma roupa de trabalho. Somente em meados do século XX o jeans tornou-se um

artigo da moda, devido à popularidade dos artistas que passaram a usá-los. Depois o

movimento hippie consagrou o “blue jeans”, como a moda internacional da juventude

(Tecjeans, 2001).

No Brasil, o jeans teve a sua comercialização no inicio da década de 60, através da

Santista Têxtil, sendo destinado, principalmente, aos

trabalhadores do campo, a

chamada “calça rancheira”, que era confeccionada com o denim de 18 onças. O tecido

denim tradicional é uma mistura de tecido (de construção diagonal) de algodão produzido

a partir de uma trama (fios transversais do tecido) em fio cru e urdume (conjunto de fios

longitudinais), em fio tinto (figura 6). Recentemente, a produção foi ampliada a partir do

denim azul padrão incorporando a diferentes técnicas de tingimento, corantes químicos,

misturas com outras fibras (tabela 6) tais como a variedade dos tecidos fabricados,

elevando a qualidade do elastano e lyocell, com máquinas mais velozes para fiação e

tecelagem, aumentando a produção. Atualmente as indústrias têxteis, maiores produtoras

de tecido Denim são a alpargatas, Santista Têxtil e Vicunha, localizadas na região

sudeste e a Santana Têxtil na região nordeste ( Gorini, 1999).

Figura – 6 Etapa Final da Fabricação do Jeans

Fonte: www.jeanstudo.com.br

Tabela 6 – Tipos de Tecidos usados para confeccionar roupas que são lavadas e tingidas

nas Lavanderias industriais.

Tecidos Conceitos

Jeans

É o nome dado a um estilo de confecção, caracterizado por estrutura

reforçada que evidencia rebites e costuras duplas. Antigo nome inglês do

fustão em Sarja, também conhecido como Brim ou Denim.

Índigo

Blue

Nome do tecido utilizado universalmente para calças jeans. Índigo se

define como corante para calças jeans em tom de azul. O nome índigo

faz referência a uma planta indiana chamada "indigus", que continha em

sua raiz um corante azul usado, na época, como base para tingimentos

nas tribos.

Sarja

Tipo de construção do tecido, com destaque diagonal. Tecido básico e

versátil que apresenta excelente caimento, ótimo aspecto após lavagem

e combina com qualquer tipo de clima.

Brim

Tecido grosso, em sarja, geralmente de algodão, usado para confecção

de calças, blusões, jaquetas, macacões, etc.

Denim

Tecido pesado de algodão cru ou com fios de urdume, tintos em índigo e

fios de trama brancos, muito usado para calças jeans. O nome Denim

deriva da cidade francesa de Nimes; em inglês significa Brim.

Fonte:Moda Brasil, 2005

Uma outra característica do tecido denim é o aspecto de envelhecimento ocasionado pelo

gradativo desbotamento que ocorre a cada lavagem, levando as indústrias a

desenvolverem processos de envelhecimento acelerado que são aplicados diretamente ao

tecido e as peças de vestuário já confeccionadas. Essa etapa de acabamento, atualmente

desenvolvida por lavanderias, é vital a esse mercado, sendo uma importante fonte de

inovação e desenvolvimento do produto (Gorini, 1999).

2.9 - Pedras de Argila Expandida

Atualmente, em quase todos os países, a lavagem de roupas confeccionadas em

jeans é feita com pedras de argila expandida (cinasita; Figura7), que atuam em conjunto

com as enzimas especificas para o processo de estonagem.

A argila expandida é um agregado leve que se apresenta na forma arredondada, com

estrutura interna formada por uma espuma cerâmica com microporos e uma casca rígida

e resistente.

Para a expansão da argila são necessários grandes fornos rotativos, com temperaturas

em torno de 1.100 ºC capazes de transformar a argila em produtos leves de elevada

resistência mecânica, e também refratário em relação ao fogo e aos principais elementos

ácidos e alcalinos, assim como acontece com os materiais cerâmicos (Soares, 2005).

As principais características da argila expandida são: inércia química, estabilidade

dimensional e não-combustibilidade; além de excelentes propriedades de isolamento

termo-acústico. Seus maiores mercados são: construção civil, paisagismo e lavanderia

industrial.

A comercialização da argila expandida é feita em diferentes tamanhos: Brita 2, Brita 1,

Brita 0; e do tamanho equivalente a areia grossa (Soares, 2005).

As lavanderias industriais utilizam a argila expandida de tamanhos variados no processo

conhecido como stone washed, no qual a trama do tecido é desgastada com produtos

químicos, pedras e água. Mas este processo de estonagem com pedra vem sendo

substituído pelo uso de enzimas, que provocam o mesmo efeito evitando o descarte de

várias toneladas de pedras no meio ambiente (Soares, 2005).

Figura –7- Pedras de Argila Expandida - Cinasita

Fonte: www.jeanstudo.com.br

2.10 - As Lavanderias Industriais

O conceito tradicional de lavanderia começou a ser usado no Brasil por volta de 1976,

quando o jeans passou a ser submetido a processos de lavagens antes de serem

comercializados. Nessa época as peças adquiridas eram preencolhidas, desengomadas e

sem excesso de corante, adequada para o uso. Daí para o jeans desgastado e as

lavagens conseqüentes como stone washed foi apenas um passo. Paralelamente, as

lavanderias desenvolveram também os processos de tingimento, onde as peças cruas

eram tingidas a pedido dos lojistas, nas cores da moda (Gonçalves, 1996 apud ANEL,

1994).

As lavanderias de jeans vêm se aprimorando em uma grande quantidade de processos,

(Tabela 7), mas se tratando de uma atividade relativamente nova, ainda se tem muito a

descobrir. O mercado dita as normas de atuação e acabamento, onde as diversidades de

processos e a técnica se tornam decisivas, quanto a uma boa execução do trabalho

solicitado. Cada vez mais, as lavanderias deixam de ser meras prestadoras de

serviço, sendo hoje indústrias de modas e tendências, na criação de confecções

(Tecjeans, 2001).

A tabela 7 - Evolução Química das Lavanderias Industriais no Brasil

Ano Evolução das Lavanderias de Jeans no Brasil

1976

Jeans amaciado do avesso com amaciante e ácido acético em caixas de

molho.

1978

A primeira lavagem em máquina Industrial é Délavé feito com cloro acidulado com ácido acético,

enxaguado e amaciado.

1980

Surgem as primeiras lavagens com pedras pomes, trazidas da Itália pela Staroup, Gledson, e Ellus. Ano

que existe uma corrida de empresários montando um grande numero de lavanderias em São Paulo e Rio

de Janeiro, voltadas exclusivamente para beneficiamento de jeans. O metabissulfito de sódio é adotado

para neutralização de cloro. As lavagens são as seguintes: Stone Washed, Stone Clear, Délavé e

Amaciado.

1981

É adotado a desengomagem , visando evitar riscos nas peças e obter um aspecto mais limpo e

envelhecido. Junto com as pedras que eram vendidas em bloco onde as lavanderias quebravam em

pequenos pedaços, usa-se metassilicato ou soda (NaOH) para aumentar o envelhecimento. A pedra de

argila expandida (Cinasita) é adotada, esta pedra é vendida em sacos de 25 kg e possuem tamanhos

variados. O envelhecimento exigido pelo mercado é cada vez mais acentuado.

1982

Surge o stone Color, que domina o mercado, mas logo em seguida passa a ser evitado pelas confecções,

pois por não ser fixado, gera má qualidade na solidez do tingimento e um grande número de devoluções.

A pedra Cinasita é fornecida granulada.

1984

Iniciam-se as primeiras aplicações de alvejamento finais, feitos com detergentes alcalinos e branqueador

ótico.

1985

O alvejamento final passa a ter peróxido, metassilicato, soda, detergente, e branco ótico em sua

formulação. Passa a ser adotado; acidulações com metabissulfito antes do amaciamento. Os umectantes

e os deslizantes de fibra começam a ser usado. A desengomagem oxidativa mostra seu valor. Surgem os

primeiros processos especiais feitos por lavanderias, tais como Amassadinho Tied Dyed, Batik,

Amarrados, etc. è o ano da calça OP feita de forro de bolso e tingida.

1986

Ano revolucionário com o nascimento do Star washed ou Snow Washed, ou marmoreado ou ainda o

Stone Americano, que nada mais é do que uma oxidação feita com pedras umedecidas, inicialmente é

feto com cloro, mas logo passa a se feito também com permanganato, sendo o Brasil o primeiro país no

mundo a utiliza-lo. Neste ano as lavanderias aprendem a trabalhar com mais técnica, pois a neutralização

do permanganato é uma acidulação muito forte, onde os efeitos de queda na solidez posterior são muito

acentuados. Ácido cítrico, Peracético, Oxálico, Hidroxilamina e Metabissulfito são usados para neutralizar

o permanganato.

1987

Surge o Used Washed que inicialmente é feito por jato de areia, mas logo em seguida é processado por

pincelamento ou pulverização com cloro e em seguida com permanganato. Ano em que as empresas

químicas “descobriram” as lavanderias de jeans.Substituição das pedras pelas enzimas. As lavanderias

se tornaram tinturarias, e surgem os primeiros tecidos PT. O tinturado se torna tendência e como não é

produzido pano suficiente pelas tecelagens, nasce o branqueamento total do índigo, para ser tinturado

depois. Os processos artesanais passam a ser adotados e regem a diferenciação entre as lavanderias.

1989 Chegam as primeiras enzimas celulases ácidas, e inicialmente substituem realmente as pedras.

1990 O Stone Americano evolui, são adotados aditivos como secantes e homogenizadores, são adotados os

primeiros antimigrantes, os tampões e os produtos persulfatados.

1991 O Used é valorizado e surgem equipamentos próprios. Surgem os tingimentos com pigmentos, através de

cationização.

1993 As enzimas neutras dominam o mercado. O Destroyed exige técnica de Stonagem e alvejamento bem

apuradas. O used é evidência

1994 Os apelos ecológicos forçam o aparecimento das gluconases para substituir o cloro.

1995 A qualidade é exaltada com envelhecimento agressivo e acabamento muito bem elaborado.

1999 O artesanal volta a evidenciado exigindo maior treinamento dos operadores.

2000 O artesanal se sofistica com metalização e efeitos especiais de aplicações de resinas e outros produtos

de estamparia, o Used se evidencia com padrões lixados e novos visuais.

2001 Os efeitos artesanais continuam, projetando comercialmente as lavanderias que conseguem elaborar um

jeans diferenciado, com maior padrão de qualidade. Os diferenciados não se limitam a efeitos artesanais,

estendem-se para efeitos especiais de sobretintos, com cationização e coloração localizada através de

tingimento. Os lixados, devores, rasgados e corrosões são fatores fundamentais para volume de venda. É

um momento de perigo para a lavanderia, pois se o trabalho não for executado com critério de qualidade,

corremos o risco de “queimar” as possibilidades de ganho num futuro próximo.

Fonte: TECJEANS, 2001

As máquinas de lavar usadas nas lavanderias industriais (figura 8), são compostas de um

cilindro móvel, perfurado, montado horizontalmente dentro de outro cilindro fixo de maior

diâmetro. Possui entrada para água fria e quente (ou vapor) e saída para as águas

usadas no processo. As peças de roupa e os produtos para as lavagens são colocados

dentro do cilindro, o qual, por movimentos giratórios, produz a agitação necessária para os

processos. (Braille & Gonçalves, 1993). A capacidade de lavagens de cada máquina é

medida em quilograma de roupa, usualmente 100 a 200 kg (Gonçalves, 1996 apud ANEL,

1994).

Figura – 8 – Tipos de Máquinas de Lavar usadas nas Lavanderias Industriais

Fonte: VulsaK, C., 2005: Oliveira, E. O, 2004

O processo de lavagem caracterizado como estonagem pode ser feito por técnicas

antigas, onde se utilizam pedras de argila expandida e hipoclorito de sódio, ou por

técnicas mais modernas (Figura 9), onde as pedras são substituídas por enzimas e, às

vezes, o hipoclorito de sódio pode ser substituído por peróxido de hidrogênio (H

ambos como alvejantes. Os dois tipos de lavagem são realizados à quente com

temperatura em torno de 60 °C.

As informações de Moda recebidas pelas lavanderias industriais para elaboração das

coleções são muito diferenciadas e difíceis de serem aplicadas. A quantidade de

processos possíveis no Denin Índigo Blue, não nos permite relacionar todos os processos

possíveis e inimagináveis que o Jeans permite elaborar (Tabela 8). Muitos destes

processos são oriundos de outros paises, aonde as tendências da moda chegam antes e

são informados aos produtores de moda no Brasil através da internet. Por outro lado,

muitos processos aplicados no Brasil também são usados em outros países, e vice-versa.

A tabela 8- Tipos de Lavagens de Peças em Jeans no Brasil e no Mundo.

Processos Lavagens

Amaciado Amaciado fixado com total reserva da cor original do índigo.

Bigode

E feito imitando as marcações de tanque, feitas manualmente com uso de

gabaritos e lixadas com retífica manual.

Brush Washed

Oxidação feita com pasta de cloro pincelada em toda a peça jeans, deixando-a

branca, com detalhes escuros nas laterais e em alguns baixos relevos. Também

pode ser associado ao tingimento.

Cationizações

Pulverizadas Integrais

Efeito tricolor imitando corante sulfuroso, através de cationizador e corante

reativo.

Délavé

Alvejamento com cloro podendo ser associado ao stone washed, criando com

isto um grande numero de variações e denominações.

Délavé 2

Alvejamento com permanganato de potássio, para artigos com lycra e detalhes

de couro.

Desgaste Localizado

São acabamentos feitos peça a peça, com difícil reprodutibilidade entre as peças

e efeitos diversos. Existem vários efeitos que se pode obter:

Destroyed

Lavagem parecida com a estonagem, porém utiliza mais enzimas que corroem a

fibra levemente, deixando um aspecto destruído, justificando assim a palavra

destroyed, que no inglês significa destruído.

Detonado

Efeito com uso de esmeril dando picotes na peça antes de lavar, revelando,

depois de lavado, marcas localizadas.

Dirty Washed

Lavagem imitando roupa suja, através de oxidação com produto adequado para

este efeito, ou apenas sem alvejamento.

Encouramento Aplicação de resina que confere aspecto e toque de couro ao algodão.

Lixado Efeitos localizados obtidos com lixa ou lixadeira. Processo manual de abrasão

com lixa na peça bruta para desgastar o tecido em local específico.

Metalizações

Efeitos localizados, obtidos por pulverizações, pincelamentos, espatulamentos,

siliconização, etc.

Reduções Glucosídias

Branqueamentos totais ou acentuados para os efeitos de envelhecimento

através de redutores glucosídicos.

Reservas de Cores

Efeitos obtidos por preservação da cor por proteção física ou química em

processos de envelhecimento, alvejamento e cationizações localizadas.

Sujinho

Originalmente seria uma lavagem imitando uma roupa suja, mas tornou-se, além

disso, um jeans sobretinto com grandes variações de cores.

Surface - dye

Processo de tingimento único cationizado onde se obtém uma cor extremamente

superficial, conseguindo-se assim excelentes efeitos de estonagem.

Stone Americano

Oxidação com pedras embebidas de cloro ou permanganato, também chamado

marmoreado, cristal, bleach, Star washed, country etc.

Stone Washed

Envelhecimento com pedra ou enzima com vários níveis de aplicação, e

variadas denominações, com o: super stone, destroyed, super destroyed, etc.

Súlfur Dye Sobretinto com corante sulfuroso.

Tied Dye

Manchados obtidos através de oxidantes, amarrações, cationizações

localizadas, etc.

Tri Colours

É um sobretinto duplo, normalmente obtido por cationização, o que provoca um

efeito superficial de tingimento, com envelhecimento posterior.

Used Uso de pistola para clarear uma parte determinada.

Used Washed

Pulverização com solução de permanganato dando efeito de branqueamento

localizado ou total.

Fonte: TECJEANS, 2001

Figura -9 Tipos de Lavagem e Processos Realizados pelas Lavanderias Industriais.

Fonte,

WWW.jeanstudo.com.br

Segundo Gonçalves (1996), o estudo realizado pela PROEMA para a ANEL no estado de

São Paulo, para as lavanderias, não difere muito do cenário das empresas do mesmo

ramo, localizadas em Toritama.

Analisando as citações feitas por Gonçalves (1996), e o resultado do estudo realizado

pela Associação Instituto de Tecnologia do estado de Pernambuco (ITEP), em 2003, nas

lavanderias industriais, observou-se que ambos tinham as mesmas características:

• a maioria das empresas possui administração do tipo familiar e um sistema de

controle bastante informal;

• o crescimento do mercado, na época de maior demanda, ocasionou o

crescimento de empresas de lavanderias sem qualquer tipo de

planejamento ou

de preocupação com o ambiente de trabalho, normas de segurança,

implantação de sistemas de controle, etc;

• a operação de máquinas obsoletas e/ou adquiridas de terceiros, caracterizando

um segmento do mercado, do ponto de vista tecnológico, de baixa tecnologia;

• a mão-de-bra empregada é de baixa qualidade;

• a preocupação com a água, matéria-prima básica para esta atividade, foi

observada apenas em relação à quantidade. O consumo de água por quilo de

roupa lavada é o mais variado possível;

• ausência quase que absoluta de estações de tratamento de efluentes. A

preocupação com os despejos se resume em retirá-los do interior das

lavanderias.

A única diferença neste estudo é que a cidade de Toritama não possui rede coletora de

esgotos e os despejos das cerca de 50 lavanderias existentes são descartados no rio

Capibaribe sem nenhum tipo de tratamento, tornando o rio poluído, com cor azul, odor

característico de Sulfeto de Hidrogênio (H

S) e alta salinidade.

2.11 – Função de Alguns Produtos Usados nos Processos de Lavagens

e Tingimentos

Na maioria das vezes, os auxiliares utilizados nos processos de tingimento (Tabela 9) nas

indústrias têxteis têm em sua formulação a base de tensoativos que é toda substância que

altera a tensão de uma camada superficial separando as duas fases de contato.

Dependendo da combinação dos tensoativos, obtém-se uma ação especifica com

diferente aplicação. A seguir citaremos do ponto de vista dos tensoativos, a ação dos

mesmos nas diferentes aplicações têxteis (União Química paulista, 2003).

A tabela 9 apresenta alguns produtos usados nas lavanderias industriais

A tabela 9 - Alguns Produtos Usados nas Lavanderias Industriais .

Produto Função

Carriers

A sua formulação é baseada em substancias não tensoativas, porém contém tensoativos em sua

fórmula para torná-la solúvel em água. Os carriers com o mesmo principio ativo, diferem um dos

outros devido a quantidade da substância ativa empregada e por diferentes tensoativos

utilizados. Por sua vez podem agir de forma satisfatória na igualização da fibra.

Igualizantes

São produtos específicos para determinadas fibras e corantes. Para saber qual o igualizante

ideal é necessário saber o tipo da fibra a ser tingida e o corante escolhido. Sua função é

melhorar o tingimento das peças, para que fique uniforme. Existem três tipos de ação dos

igualizantes; Afinidade com a fibra; Afinidade com o corante; Sem afinidade com corante ou

fibre, agindo na alteração da tensão superficial.

Retardantes

Os retardantes possuem os mesmos mecanismos de ação dos igualizantes, sendo os

retardantes utilizados no tingimento de fibras acrílicas. Sua função é a mesma do igualizante,

apenas é específico para fibras acrílicas.

Dispersantes

Os dispersantes ou colóides protetores, tem como principal característica, proteger a dispersão.

No caso de tingimento com corante disperso, este tensoativo é atraído e adsorvido pela partícula

do corante.

Umectantes

Sua função principal é emulgar o ar, presente no tecido em água. Especificamente é substituir as

superfícies de contato ar/tecido por uma superfície de contato água tecido.

Detergentes

São tensoativos que possuem poder de limpeza e/ou são bons emulgadores que servem para

remover a sujeira dos tecidos e impedir que a mesma possa aderir novamente a fibra.

Antiespumante

Podem ser á base de tensoativos com baixo HLB (hydophilic/lipophilic balance) ou de polímeros

de silicone não solúveis em água. A espuma é uma emulsão de água e ar. Tal emulsão

permanece estável devido aos tensoativos utilizados como igualizantes, dispersantes entre

outros. Os antiespumante agem na estrutura da espuma fazendo a mesma perder elasticidade,

rompendo-se.

Os processos têxteis geram muita espuma, uma vez que muitos surfactantes são usados nos

banhos. O aumento da velocidade das máquinas gerou um maior controle de formação de

espuma. Antiespumantes podem ser adicionados ao banho em pequenas dosagens para manter

uma altura aceitável de espuma. Essa correção de espuma é chamada de desespumação

externa ou desespumação do processo. Em algumas formulações o antiespumante é introduzido

na receita para manter uma altura aceitável de espuma como nos sistemas de exágue.

Amaciantes

Podem ter como base tensoativos aniônicos, catiônico ,não iônicos e determinados óleos

naturais ou polímeros de silicone. A sensação de maciez e volume é dada pela parte hidrófoba

da base amaciante.

Fonte: União Química Paulista – Tenatex S/A, 2003

CAPÍTULO 3.0

EFLUENTES TÊXTEIS

As características deste tipo de efluente são extremamente variáveis de acordo com a

s processos gerados pelas indústrias têxteis, variam à medida que novos produtos são

s indústrias têxteis de processamento úmido estão entre os três setores industriais que

s efluentes têxteis, geralmente coloridos devido aos vários tipos de corantes usados no

s maiores volumes desses efluentes são gerados nas etapas de lavagens, alvejamento,

pH varia de ácido a alcalino, a turbidez e a cor dependem do corante usado. Possuem

sua origem e, portanto, este tipo de resíduo necessita de tratamento específicos (Silva,

2004).

desenvolvidos, novas técnicas de fabricação e conforme a moda que gera o consumo de

outros tipos de tecidos (Braile, 1979).

consomem maior volume de água, e entre as dez primeiras de maior incidência na

contaminação de efluentes líquidos (Frey, 2002).

processamento do tecido, apresentam grandes variações na sua composição. Isso se dá

devido às várias etapas do processo, onde são usados diversos tipos de produtos

químicos (Balan, 2000; Hassemer et al, 2001).

tingimento e acabamento (Tabela 10; Vandeviere et al, 1998). Possuem elevada carga

poluidora aliada a altos teores de compostos orgânicos, a exemplo de amido, gomas,

graxas, pectinas, álcoois, ácido acético, corantes, sabões e detergentes e inorgânicos

como hidróxido de sódio, carbonatos, sulfetos e cloretos, resultante das várias etapas do

processo, sendo na maioria das vezes bastante complexos (Duenser, 1992; Balan, 2000;

Hassemer et al., 2001). São tóxicos à vida aquática, diminuem a quantidade de oxigênio

dissolvido e modificam as propriedades físicas dos cursos d' água (Balan, 2000).

altos teores de sólidos totais e temperatura acima de 30

C. O volume de água usado é

muito grande, variando por metro de tecido processado (Braile, 1993). A industrialização

tem acarretado um aumento considerável na produção de contaminantes, em geral tóxicos

e persistentes no meio ambiente, estima-se que 90% dos poluentes destas fábricas sejam

de produtos químicos (Balan, 2000; UNESP, 2004).

A preocupação com a qualidade do meio ambiente, atingido por efluentes têxteis, leva à

abela 10 – Resumo de Alguns Poluentes Produzidos em Indústrias Têxteis, Fonte no

ORIGEM DOS ÍMPACTOS AMBIENTAIS

busca de alternativas de tratamento adequada para esses resíduos, que possuem grandes

variações de carga, em virtude do processo industrial que envolve a seqüência de

produção e acabamento, tornando-os muito complexos, geralmente com altas

concentrações de DQO e DBO e com diferentes características de biodegradação

(Gomes, 2000).

Processo e o Impacto Ambiental.

NTE CAUSAS DA POLUE

POLUIÇÃO POLUENTES

Cor Cor natural dos matérias

brutos

Odor, tingimento, lavagem

de peles.

Cenário ruim, obstrução do

metabolismo de vidas aquático.

pH Álcalis; (NaOH,

OH).

Mercerização. pH alto, espumas, morte de

microorganismos.

DBO tingimento.Amido, acetato, etc. Desengomagem, Diminui abastecimento publico,

morte de microorganismos,

menor utilização da água.

DQO

nico

Compostos de zinco, Redução do índigo,

Inorgâ Na

desengomagem, impressão.

Consumo rápido de oxigênio

dissolvido, apodrecimento

rápido.

DQO

Orgânico

gânicos, bases

Ácidos or

orgânicas, óleos e

graxas, solventes,

amido, corante, agente

ativo interfacial, resina,

aldeído, tanino.

Tingimento, amaciamento,

solubilização de corante,

desengomagem, tanino,

processos ácidos,

acabamento, etc.

Consumo de oxigênio

dissolvido, criação de odores,

aceleração da eutrofização.

Nitrogênio

maciamento.

Eutrofização de áreas aquáticas,

Fosfato

Amônia, aminas, ácido

fosfórico, auxiliar de

tingimento.

Descoloração,

neutralização, a excesso de nitrogênio.

Sustâncias

direta,

Nocivas

Inorgânicas

Dicromato, cobre,

estanho disponível.

Tingimento oxidativo, fixador

de corante, acabamento.

Tóxico (ação nociva

obstrução de tratamento do

efluente).

Sustâncias

Nocivas

orgânicas

Formol, fenol,

is,

aminoácido, corante,

agente ativo interfacial.

Processos forma

processando resinas,

tingimento, acabamento.

Tóxicos espumas.

Odor

ofensi

enxofre

Outros

orrosão de metais, acidente de

gimento, descoloração,

Sulfeto de hidrogênio

metil sulfito, metil

mercaptan.

Aminoácido, cloro, ácido Tin

Corantes sulfurosos C

trabalho, desmaio.

odores

ofensivo

orgânico, amônia. branqueamento.

Resíduo Amido, todos os sólidos

, tratamento

Odor ofensivo, emissão,

suspensos.

Engomagem,

desengomagem

de efluente.

ocupação da terra.

Fonte: Adaptad a Têxtil, 2002a da Químic .

3.1- Caracterização dos Efluentes Têxteis

de produção pelas indústrias têxteis,

ue 20% desses corantes não se fixam à fibra ou ao tecido durante estes

abela 11 - Características dos Efluentes Gerados nas Indústrias Têxteis

Fonte: Química têxtil, 2001

dos Efluentes Têxteis

a contaminação das águas naturais, e

Parâmetros Faixas de Valores

A diversidade de matérias-primas usadas nas etapas

nos processos úmidos, causa problemas na caracterização dos efluentes (Tabela 11). Sua

composição em cada etapa varia em função das diversas técnicas, máquinas, matérias-

primas, produtos químicos e tecidos (Abrahão 2002, apud Coopper, 1978). As

características desses efluentes dependem do corante utilizado, da fibra e do método de

tingimento (Abrahão, 2002 apud Horming, 1978).

o tingimento, os corantes residuais ligados a auxiliares químicos orgânicos são N

responsáveis pela cor. As cores acentuadas provêm das etapas de tingimento ou

estamparia.

stima-se qE

processos ( Oliveira, 2003).

DBO

/DQO 0,20 –0,54

D ) BO

(mg O

/L 250 - 6000

D ) QO (mg O

/L 800 - 3000

SST(mg/L) 75 - 8000

Óle /L) os e Graxas (mg 14 - 5500

Cro /L) mo Total (mg 0,014 - 4

Fenol (mg/L) 0,04 –1,5

Cor (ADMI)

325 - 2000

ulfetos (mg/L)

0,09 –8,0

pH 7 - 11

Te C) mperatura (° 21 - 62

Uso de (L/kg) 13 – 150 água

3.2 – Tratabilidade

Um dos problemas da sociedade moderna tem sido

o setor têxtil tem um destaque especial, devido a instalações de enormes parques

industriais, consumidores de grande volume de água, gerando volumosas quantidades de

efluentes. Quando não tratados corretamente podem causar danos ambientais tornando-

os mais críticos e freqüentes, devido ao crescimento populacional e o aumento das

atividades industriais (Zamora et al., 2002).

Por causa da demanda de corantes e produtos químicos utilizados nas indústrias têxteis,

várias tecnologias para tratamento dos efluentes gerados nestes processos tem sido

estudado para a degradação ou imobilização destes compostos.

Os processos de tratamento utilizados por essas indústrias são geralmente um pré -

tratamento, e o tratamento físico-químico, seguido de um tratamento biológico. A

combinação entre esses processos de tratamento é bastante utilizada (Gonçalves, 1996).

O objetivo destes tratamentos é reduzir a carga de contaminantes dos efluentes e torná-

los menos nocivos quando lançados no meio ambiente. Para isso é preciso usar tipos de

tratamentos distintos dependendo dos contaminantes que se quer eliminar.

Os tratamentos mais usados são os físico-químicos - para os efluentes bastante coloridos

e pouco biodegradáveis; e os biológicos - quando as matérias biodegradáveis estão

dissolvidas. Podem ser usados desde processos mais simples até processos químicos

avançados, biológicos ou térmicos para efluentes industriais.

3.2.1- Tratamentos Físico-Químicos

Os tratamentos físico-químicos são aqueles que promovem mudanças na qualidade dos

efluentes através de reações químicas. Esses tipos de tratamento são processos aditivos,

onde se empregam certas substâncias para promover a transformação da matéria

orgânica em compostos mais estáveis.

A precipitação química envolve a adição de compostos químicos para alterar o estado

físico das partículas dissolvidas ou suspensas, promovendo a sedimentação. Em alguns

casos a sedimentação é substituída pela coagulação ( Metcalf & Eddy, 1991). Diversas

substâncias têm sido usadas para precipitar os constituintes dos efluentes, dentre as quais

as mais utilizadas estão destacadas na (Tabela 12).

Tabela 12 - Principais Produtos Químicos Usados em Tratamentos Físico-Químicos de

Efluentes.

DENSIDADE, LB/FT

SUBSTÂNCIA

FÓRMULA

PESO MOLECULAR

Seco Liquido

Sulfato de Alumínio Al

(SO

). 18 H

(SO

). 14 H

666,7

594,3

60-75

78-80

83-85

Sulfato Ferroso FeSO

7 H

278 62-66

Cal Hidratada Ca(OH)

56 como CaO 35-50

Cloreto Férrico FeCl

162,1 84-83

Sulfato férrico Fe

(SO

)

(SO

)

3 H

400

454

70-72

Fonte: Metcalf & Eddy 1991

Os efluentes têxteis tratados por processos físico-químicos têm sua cor bastante reduzida,

e baixo teor de material em suspensão ou coloidal, sólidos suspensos com redução de 80

a 90%; a DBO, de 40 a 70%; e a DQO, de 30 a 60% e 90% das bactérias podem ser

removidas por precipitação química ( Hassemer, 2001)

3.2.2 - Tratamento Oxidativos Avançados (POAS)

Recente avanço nos processos físico-químicos de efluentes tem levado a um

aprimoramento das técnicas fotoquímicas na degradação oxidativa de compostos

orgânicos dissolvidos e dispersos no meio aquoso. Isso se refere geralmente aos

processos oxidativos avançados (PAOS), compreendendo: H

/UV, O

/UV, H

/UV/O

e TiO

/UV. Estes processos estão sendo bastante estudados devido a sua eficiência em

oxidar compostos complexos em moléculas simples de melhor degradação, e até a total

mineralização da matéria orgânica, formando dióxido de carbono e água (Cavalcanti et al.,

2001).

Processos oxidativos avançados (POAS) são baseados na formação de radicais livres

(OH*), agentes altamente oxidantes que podem reagir com uma variedade de compostos,

tornando-os totalmente mineralizados (Tabela 13). Dos POAS, a fotocatálise heterogênea

tem sido uma das mais estudadas nos últimos anos ( Peralta - Zamora, 2003).

A fotocatálise heterogênea é um processo onde é usado um catalisador óxido ou um

sistema metal-óxido que, quando iluminado com luz ultravioleta ou solar, gera radicais

altamente reativos, que ao reagirem podem mineralizar os compostos orgânicos a formas

não tóxicas. Os fotocatalisadores mais utilizados são: TiO

, ZNO, WO

, CdS, ZnS, SrTiO

e Fe

), sendo o TiO

o mais ativo nos testes de degradação de compostos orgânicos

(Peralta-Zamora, 2003 apud Lakshni e Col. 1995).

Tabela 13 - Principais Características de Alguns Processos Oxidativos Avançados -

POAS

SISTEMA REAÇÃO OBSERVAÇÕES

Sistemas heterogêneos

Fotocatálise

heterogênea

S+hv S(e-,h+)

OH + h

S: fotocatalizador semicondutor.

(e-,h+): par elétron-lacuma

Utilizam-se semicondutores como: TiO

ZnO, Fe

, na forma de suspensão. A

energia requerida depende do “band gap”

do semicondutor

Sistemas foto-

eletroquímicos

Ver anterior Sistema fundamentado na utilização de

eletrodos que contém uma fina camada

de fotocatalizador. A aplicação de

corrente externa favorece o processo de

separação de Cargas

Sistemas homogêneos, não-irradiados

Fenton Fe

+ H

+ OH + OH Sistema fundamentado na reação de

íons ferrosos e peróxido de hidrogênio

(analogia com sistema enzimático)

– OH

+ OH

+HO

+ HO

+ OH

Em meio alcalino, o potencial oxidante

do ozônio aumenta significativamente,

graças à formação de radical hidroxila.

Sistemas heterogêneos irradiados

UV - H

+ hv(254 nm) 2 OH

Radiação da ordem de 254 nm provoca

cisão homolítica da molécula de H

gerando 2 equivalentes de radical

hidroxila

Foto-Fenton Fe

+ H

O + hv H

+ OH

Sistema que complementa o sistema

fenton. Fechando um ciclo catalítico com

geração de 2 equivalentes de radical

hidroxila

Fonte: Sanare, 2003

3.2.3 - Tratamento com Ozônio

O crescente interesse pela utilização de ozônio em planta de tratamento de efluente, vem

aumentando nos últimos anos. O ozônio é um gás instável produzido quando moléculas

de oxigênio são dissociadas em átomos de oxigênio, que combinam com novas moléculas

de O

A energia de dissociação das moléculas de oxigênio pode ser produzida por processos

naturais, luz ultravioleta do sol, e raios durante tempestades; e artificiais, usando

eletrólise, reações fotoquímicas e descargas elétricas - processo mais utilizado na

maioria das aplicações comerciais.

Há diversas possibilidades para a aplicação da ozonização no tratamento de efluentes

com os seguintes objetivos:

• descoloração;

• redução de substâncias orgânicas de difícil degradação por processos

biológicos;

• pré-tratamento, descontaminação para um pós-tratamento biológico;

• separação de misturas (emulsões).

O processo de ozonização tem sido muito usado ultimamente para tratamento dos

efluentes das indústrias têxteis, pelo seu potencial de oxidação. Reage facilmente com um

grande número de corantes ( Hassemer, 2002).

Pesquisa realizada com ozônio tem se mostrado atrativa e vem demonstrando eficiência

na degradação de vários compostos orgânicos e inorgânicos, tanto por reações diretas

pela molécula de ozônio, quanto indiretamente, pela geração de radicais hidroxila (OH°) a

partir do ozônio (Cavalcanti, 2001).

Os cromóforos encontrados nos efluentes têxteis são geralmente compostos orgânicos,

com um grande numero de ligações duplas que estão associadas à cor, e que podem ser

quebradas direta ou indiretamente, formando moléculas menores, causando a

descoloração do efluente e tornando mais fácil o tratamento físico-químico e/ou biológico

(Zamora, 2001; Hassemer, 2001 apud LIN e LIN, 1993).

Literaturas recentes sugerem a técnica da ozonização como uma alternativa potencial

para a remoção da DQO e da cor, que é rápida e significativa, variando em função da

quantidade de ozônio utilizada e da concentração de corante nos efluentes têxteis, que,

quando tratados com ozônio, podem se adequar aos padrões de lançamento, podendo ser

descartados no meio ambiente ou serem reutilizados (Hassemer, 2001).

Prengle e colaboradores (1978), desenvolveram um processo de tratamento que consiste

na aplicação simultânea de radiação ultravioleta e ozônio (UV/O

) no meio aquoso e, a

partir desta descoberta, este processo vem sendo pesquisado por outros grupos. Esta

combinação tem sido o processo oxidativo avançado mais explorado para uma grande

quantidade de compostos. A fotólise do ozônio com a radiação ultravioleta (UV/O

) em

meio aquoso, produz, dentre outros radicais reativos, o H

2 ,

que interage com

a radiação

UV ou com o O

, formando o radical hidroxila (OH°), segundo as equações abaixo:

+ hv + H

O → H

+ O

+ hv → 2 HO°

2 O

+ H

→ 2 HO° +3 O

Este processo demonstra algumas vantagens sobre os demais POAS, tais como geração

“in situ”, de oxidantes altamente reativos e a não geração de resíduos sólidos, no término

da reação de oxidação, sendo de grande interesse o seu uso no tratamento de efluentes

têxteis, buscando sua otimização e a produção de efluentes compatíveis com os padrões

exigidos pelos órgãos ambientais para lançamento (Cavalcanti, 2001).

3.2.4 - Tratamento com Reativo de Fenton

O reativo de fenton é uma combinação de H

com sal ferroso, conforme reação:

+ H

2 →

OH* + Fe

+ OH

A definição da reação de fenton é a geração catalítica de radical hidroxila (OH*) que

resulta da reação em cadeia do íon ferro (Fe

) e peróxido de hidrogênio (H

). O

reagente de fenton é utilizado em tratamento de efluentes que contêm composto orgânico

de difícil degradação. Os radicais (OH*) reagem com os contaminantes orgânicos,

segundo as reações abaixo:

+ H

→ Fe

+ OH + OH*

OH + RH → Produtos oxidados

São apontados alguns problemas quando se trata de efluentes de tinturarias para a

aplicação do tratamento físico-químico com o reagente de fenton tais como:

• a quantidade de H

necessária pode apresentar um custo elevado;

• a cor pode retornar após a neutralização para descarte do efluente;

• tempo de reação elevado na operação do sistema contínuo de tratamento.

Segundo Leão et al. (2003), o tratamento de um efluente líquido de tinturarias realizado

com reagente de fenton com pH inicial menor ou igual a 4,0, reduziu a cor em 60% e para

pH superior, a cor no efluente voltava quando era feita a neutralização. Nestes testes a

remoção da cor, e da carga orgânica, em termos da DQO foram obtidos para pH 3,5 e

DQO: H

: Fe

10:5:1 com tempo de reação de 60 minutos suficiente para remover 90%

da cor e 75% da DQO.

Sistemas Foto Fenton

Um dos poucos sistemas que permite a utilização de radiação é o sistema foto-Fenton,

que, quando associado à radiação visível, torna-se bastante eficiente, permitindo a

completa mineralização do substrato em pouco tempo (Peralta - Zamora, 2003).

Estudo de remediação dos efluentes têxteis, utilizando um sistema foto-Fenton em

batelada obteve descoloração completa com 20 minutos de reação, e 60% de redução da

DQO com 30 minutos. A redução destes parâmetros é seguida pela remoção sistemática

da toxicidade aguda em tempos de reação de 120 minutos, demonstrando que os POAS

conferem aos efluentes têxteis um excelente potencial de aplicação (Peralta - Zamora,

2003).

Apesar da eficiência dos processos oxidativos avançados ser superior aos outros

processos convencionais, dificilmente serão encontrados tratamentos contínuos para

grandes volumes de efluentes, principalmente em função de dois grandes inconvenientes

do sistema: dificuldade na separação na suspensão dos catalisadores por ser muito fina, e

a necessidade de usar fontes de radiações artificiais (Lima, 2004).

3.2.5- Tratamento com Peróxido de Hidrogênio (H

)/UV

São estudados diferentes parâmetros para avaliar os efeitos nos processos de tratamento

para remoção da cor e da DQO, usando concentrações de peróxido de hidrogênio e luz

ultravioleta. A cor pode ser removida completamente com apenas 20 minutos de reação, e

a DQO pode ter remoção de 90% em apenas 40 minutos de iluminação com luz

ultravioleta. O peróxido de hidrogênio pode ser adicionado ao processo de uma a quatro

vezes, mas estudos realizados demonstraram que as reações onde o H

eram

adicionados de uma só vez se tornavam mais favoráveis. Este processo se torna bastante

atrativo com o uso de H

/UV nos processos oxidativos avançados para efluentes têxteis

(Perkowski & Kos, 2003).

3.3 - Tratamentos Biológicos

O objetivo do tratamento biológico para efluentes industriais é a remoção ou a redução

da concentração de compostos orgânicos ou inorgânicos.

3.3.1 - Tratamento Aeróbio

É o processo biológico que ocorre na presença de oxigênio. A depuração biológica

aeróbica se dá pela existência natural de microorganismos na natureza e de seu

comportamento em relação ao oxigênio, usando-o para formar óxidos estáveis por

oxidação ou combustão úmida, gerando gás carbônico (CO

) como resultado da

respiração dos microorganismos.

Os produtos formados com a decomposição microbiológica são gases, cátions e ânions,

solúveis e assimiláveis pelas plantas.

Carbono : CO

, CO

, HCO

, CH

, C elementar

Nitrogênio: NH

, NO

, N

Enxofre: S, H

S, SO

¨², SO

¨², CS

;

Fósforo: H

;

Outros: H

O, O

, H

, K

, Ca

+²

,Mg

+²;

A decomposição aeróbia diferencia-se da anaeróbia pelo seu tempo de processamento e

pelos produtos resultantes. Em condições naturais, a decomposição aeróbia necessita três

vezes menos tempo que a anaeróbia, e dela resultam gás carbônico, água, nitratos e

sulfatos, substâncias inofensivas e úteis à vida vegetal (Borsoi et al., 2002).

3.3.2 - Tratamento Anaeróbio

É um processo fermentativo que tem por finalidade a remoção de matéria orgânica, a

formação de biogás e a produção de lodos mais ricos em nutrientes, tornando-se uma

atraente alternativa para alguns tipos de efluentes industriais e esgotos sanitários

(Spanjers, 2005).

A digestão anaeróbia é uma reação bioquímica realizada basicamente em três estágios,

por diversos tipos de bactérias, na ausência de oxigênio. O grupo de bactérias

fundamentais nesse processo é o grupo de bactérias metanogênicas, que atuam na última

etapa, formando o metano (Figura 10).

Primeira Etapa – a matéria orgânica é convertida em moléculas menores pela ação de

bactérias hidrolíticas e fermentativas. As hidrolíticas transformam proteínas em peptídeos

e aminoácidos, polissacarídeos em monossacarídeos, gorduras em ácidos graxos, pela

ação de enzimas extracelulares, como a protease, a amilase e a lípase. Depois as

bactérias fermentativas transformam esses produtos em ácidos solúveis (Ex. ácido

propiônico e butírico), álcoois e outros compostos. Nessa etapa, também se forma dióxido

de carbormo (CO

), gás hidrogênio (H

) e ácido acético (CH

COOH).

Segunda Etapa – as bactérias acetogênicas transformam os produtos obtidos na primeira

etapa em ácido acético (CH

COOH), hidrogênio (H

) e dióxido de carbono (CO

). Essas

bactérias são facultativas, ou seja, elas podem atuar tanto em meio aeróbio como

anaeróbio. O oxigênio necessário para efetuar essas transformações é retirado dos

compostos que constituem o material orgânico.

Terceira Etapa – a última, na produção de biogás: formação de metano. As baterias

metanogênicas, as que formam o metano, transformam o hidrogênio (H

), o dióxido de

carbono (CO

) e o ácido acético (CH

COOH) em metano (CH

) e (CO

). Essas bactérias

são obrigatoriamente anaeróbias e extremamente sensíveis a mudanças no meio, como

temperatura e pH. As bactérias envolvidas na formação do biogás atuam de modo

simbiótico. As bactérias que produzem ácidos geram os produtos que serão consumidos

pelas bactérias metanogênicas. Sem esse consumo, o acúmulo excessivo de substâncias

tóxicas afetaria as bactérias produtoras de ácidos.

DIGESTÃO ANAERÓBIA

Figura 10 – Etapas da Digestão Anaeróbia – Fonte:Foresti, 2005

ACIDOGÊNESE

ÁCETICO, PROPIÔNICO, BUTÍRICO,

LÁTICO, ETANOL

ACÉTICO

, HCO

METANOGÊNESE

HIDROGENOTROPICA

METANOGÊNICA

ACETOCLÁSTICA

SULFETOS

ACETOGÊNESE

SULFATOS

HOMOACETOGÊNESE

REDUÇÃO DE NITRATO

NITRATOS

SULFETOGÊNESE

, CO

IDRÓLISE

MANÔMEROS ORGÂNICOS, AÇUCARES

ÀCIDOS ORGÂNICOS, AMINOÁCIDOS

MATÉRIA ORGÂNICA COMPLEXA

Segundo Junior (2002), a digestão anaeróbia, como um método de tratamento para águas

residuárias, oferece vantagens significativas sobre os sistemas de tratamento aeróbios,

tais como:

• baixa produção de lodo biológico;

• dispensa energia para aeração;

• há produção de metano;

• o lodo pode ser preservado ativo durante meses sem alimentação;

• o processo pode trabalhar com altas e baixas taxas orgânicas.

E como desvantagens do tratamento anaeróbio temos:

• nem sempre atende à legislação;

• a partida dos reatores pode ser lenta devido às bactérias metanogênicas.

3.3.2.1 - Fatores que Influenciam a Digestão Anaeróbia

Os principais fatores que afetam a digestão anaeróbia são: a falta de equilíbrio entre os

microorganismos, choque devido ao aumento repentino da carga orgânica, o grau de

contato entre a bactéria e o efluente, mudança de temperatura e a influência dos

compostos tóxicos (Campos, 1999).

Condições típicas de operações para a digestão anaeróbica:

Temperatura em condições mesofílicas;

Valores de pH próximos ao neutro;

Um estoque disponível de nutrientes orgânicos (carbono, nitrogênio, fósforo, potássio e

essencial traços de metais) na forma biodegradável.

Um estoque disponível de nutrientes orgânicos (carbono, nitrogênio, fósforo, potássio e

essencial traços de metais) na forma biodegradável.

3.5 – Reatores Anaeróbios

3.5.1 - Reator Anaeróbio de manta de lodo (UASB)

O Reator UASB (Upflow Anaerobic Slude Blanket) representa um grande avanço na

aplicação da tecnologia anaeróbia, para o tratamento direto de efluentes de natureza

simples ou complexa, de baixas ou altas concentrações, solúveis ou com material

particulado. Como qualquer reator biológico possui vantagens e desvantagens, porém sua

utilização tem demonstrado que o UASB é o reator anaeróbio de maior sucesso entre os

demais.

O reator UASB é uma unidade de fluxo ascendente que possibilita o transporte das águas

residuárias através de uma região que apresenta elevada concentração de

microrganismos anaeróbios.

O reator deve ter seu afluente criteriosamente distribuído junto ao fundo para que ocorra o

contato adequado entre os microorganismos e o substrato. O reator deve oferecer

condições para que uma grande quantidade de lodo biológico fique retida no interior do

mesmo em decorrência das características hidráulicas, do escoamento, e também das

boas características de sedimentação, isto é, um dos fatores físicos e bioquímicos que

estimulam a floculação e a granulação.

Na parte superior do reator, existe um dispositivo destinado à sedimentação de sólidos e à

separação das fases - sólido-líquido-gasoso. Esse dispositivo é de fundamental

importância, pois é responsável pelo retorno do lodo e pela garantia do alto tempo de

detenção celular do processo ( Kato et al., 1999).

3.5.2 - Filtro Anaeróbio

O filtro anaeróbio tem uma configuração de reator, na qual parte do seu volume interior é

preenchido com material inerte que permanece estacionário onde se forma um leito de

lodo fixo, para o desenvolvimento da biomassa aderida.

O material de enchimento serve como suporte para os microorganismos, onde se formam

películas ou biofilmes na superfície, favorecendo a retenção da biomassa no reator. Logo,

o filtro anaeróbio é tipicamente um reator com biomassa imobilizada por aderência em

meio suporte fixo. É um dos reatores anaeróbios pioneiros de alta taxa e fluxo vertical

ascendente, embora já existam os de fluxo descendente ( Kato et al., 1999)

O leito formado pelo material suporte, com a biomassa, região onde ocorrem as reações

durante o contato com o efluente contendo a matéria orgânica. Em condições de operação

favoráveis, quanto maior a área superficial do material suporte por unidade de volume do

tanque, maior a aderência da biomassa resultando maior capacidade no tratamento. A

mistura e o contato biomassa-afluente ocorrem durante o fluxo do esgoto nas fendas, ou

melhor, entre os espaços do material suporte, sendo importante uma distribuição uniforme

do afluente, bem como a disposição do material suporte para evitar fluxos preferenciais.

As principais características dos filtros anaeróbios são ter fluxo ascendente, ausência de

mistura, possibilidade de aquecimento. O tempo de detenção hidráulica costuma ser

próximo de 24 horas, e os microorganismos podem se manter por longos períodos,

dificuldade de remoção de sólidos suspensos (Junior, 2000).

3.5.3 - Atividade Metanogênica Específica

A atividade metanogênica específica pode ser definida como um parâmetro que mede a

taxa máxima de conversão de substratos a metano por microorganismos metanogênicos

presentes em lodos anaeróbios. Quando esta taxa se referir à quantidade de biomassa

desses lodos, o parâmetro denominar-se-à atividade metanogênica específica (AME)

(Pena, 1998).

O teste para determinação da atividade metanogênica específica consiste de um ensaio

em batelada onde uma quantidade fixa de nutrientes é adicionada a uma quantidade pré-

determinada de lodo anaeróbio. A atividade específica do lodo é calculada através da taxa

de produção de metano, ou decaimento do substrato, em relação à quantidade de lodo

presente.

A maioria dos métodos usados para determinação da AME tomam como base a

quantidade de biomassa presente no lodo, normalmente associada à concentração de

sólidos suspensos voláteis (SSV). Geralmente, a unidade utilizada para expressar AME é

-DQO (g ou mol) [SSV (g)

–1

].(dia

–1

), ou seja, a quantidade de metano produzida (em

g ou mol), ou de DQO consumida em gramas, por peso da biomassa em grama por dia.

Vários tipos de substrato podem ser usados nos testes de AME. Os mais usados são

produtos intermediários da metanogênese tais como: acetato, propianato e butirato. Em

alguns casos o acetato pode ser usado como o único substrato, já que, aproximadamente,

70% do metano produzido na metanogênese e originado do acetato.

Segundo Lettinga (1999), a atividade metanogênica específica de um lodo é uma

importante análise de monitoramento do processo anaeróbio, pois através da AME, é

possível determinar a carga orgânica adequada para uma partida rápida e eficiente de um

reator, já que, com o teste, se verifica o potencial do lodo em converter o substrato a

metano e dióxido de carbono.

3.5.3 - Biodegradabilidade

A biodegradabilidade é a característica de algumas substâncias químicas poderem ser

usadas como substratos por

microorganismos, que as empregam para produzir energia

por

respiração celular, e criar outras substâncias, como aminoácidos, novos tecidos e

novos organismos.

A degradação destas substâncias pode produzir-se por duas vias::

A) Degradação Aeróbia

Nesse processo, os microorganismos presentes no efluente utilizam o oxigênio dissolvido

) presente para poder degradar a matéria orgânica. Com isso, o teor de oxigênio

dissolvido no meio diminui, afetando a vida de todos os organismos que dependem do O

B) Degradação Anaeróbia

Quando náo há oxigênio dissolvido no meio onde o efluente é lançado, outros tipos de

microorganismos irão degradar a matéria orgânica retirando o oxigênio de compostos

oxigenados ( exemplo SO

). Esse Processo pode dar origem a compostos com ododr

desagradável (exemplo H

S), mas gera principalmente o gás metano, que é um

combustivel.

A biodegradabilidade depende de uma série de fatores como por exemplo: temperatura,

tipo e quantidade de organismos decompositores (bactérias) presentes, quantidade de

oxigênio, pH, e outras substâncias que possam estar presentes no meio.

CAPÍTULO 4.0

MATERIAL E MÉTODOS

4.1 – Características Gerais da Lavanderia Industrial Estudada

A lavanderia industrial estudada processa peças confeccionadas em jeans e brim, para a

sua confecção e, principalmente para terceiros. Está localizada na cidade de Toritama,

PE. Por suas características, é uma empresa de porte médio deste ramo. Trabalha em

tempo integral. Chega a processar cerca de 120.000 mil peças por mês. Possui onze

máquinas: uma com capacidade para processar 250 kg de roupa; cinco com capacidade

para 100 kg de roupa; quatro com capacidade que varia de 150 a 200 kg de roupa; e

uma com capacidade para 50 kg, onde são realizados testes para novos tipos de

lavagens e tingimento, seis secadores e duas centrífugas.

A operação úmida, quer seja lavagens ou tingimentos, tem procedimentos pré-

estabelecidos. O uso de cada máquina é determinado pela quantidade e qualidade do

material a ser processado, segundo o pedido do cliente.

O abastecimento de água para o uso no processo se faz através de um ponto de captação

próximo à lavanderia, no rio Capibaribe. Nos períodos de estiagem a empresa compra

água de localidades próximas, transportadas por carros-pipas. Essas águas são

provenientes de barreiros, rios ou açudes, e não possuem boa qualidade para serem

usadas nos processos.

As alterações na qualidade da água resultam em variações nos processos, podendo

causar mudanças na peça que esta sendo processada, por exemplo, em um tingimento

mudando a cor desejada. Alguns processos requerem água de boa qualidade sem

turbidez, impurezas, ausência de sólidos em suspensão ou odor.

Nas Tabelas 14 e 15 mostram exemplos de receita referentes a processos realizados na

lavanderia/tinturaria estudada.

Tabela 14 - Processo: DESTROYED ESPECIAL

Pecas por Máquina:

Peso Unitário:

Peso Total:

DESENGOMAGEM

tempo 20 minutos

Temperatura 60ºC

Enzima Alfamilase(Max 120) 1,0%

Antimigrante (Max Mg) 1,0%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa/ 5,0 L de água

ESTONAGEM

Tempo 30 a 90 minutos dependendo

do tecido

Temperatura 55 a 60ºC

Pedra *

Enzima Neutra (Max Bt) 1,0 %

Antimigrante (Max Mg) 1,0%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa/ 3,0 L de água

ALVEJAMENTO

Tempo 20 minutos

Temperatura 80ºC

Metabissulfito de sódio 0,80%

Peróxido de Hidrogênio

)

2,5 %

Antimigrante ( Max Mg) 1,0%

Aditivo ( Branco óptico) 0,4%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa 10 L de água

AMACIAMENTO

Tempo 10 minutos

Temperatura 40°C

Amaciante (Geo) 3,0%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa 5,0 L de água

Fonte: Lavanderia Industrial Estudada.

Tabela 15 - Processo: TINGIMENTO REATIVO SUJINHO (Texpal) - Cores Múltiplas

Pecas por Máquina: 100

Peso Unitário: 0,500 g

Peso Total: 50,0g

DESENGOMAGEM

Tempo 20 minutos

Temperatura 60ºC

Enzima Alfamilase(Max 120) 1,0%

Antimigrante (Max Mg) 1,0%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa/ 5,0 L de água

ESTONAGEM

Tempo 30 a 90 minutos dependendo do

tecido

Temperatura 55 a 60ºC

Ácido Acético (Max) 0,80%

Enzima Ácida (Geo) 0,80 %

Antimigrante (Max Mg) 1,0%

Relação de Banho 1,0 kg de roupa/ 3,0 L de água

TINGIMENTO

TEXPON PT

( abrir a fibra da roupa para

facilitar a entrada do

corante)

2,0%

TEXPON REAL

(mesma função do

antimigrante)

2,0%

Corante Formulação do cliente para a

cor desejada

Sal ( Na Cl) 20%

Barrilha

(limpar a peça após o

tingimento)

10,0%

TEXPON REAL 1,0%

LIMPESA

Antimigrante (Max Mg) 1,0%

Branco óptico (Max) 0,2%

Amaciante (Geo) 3,0% Aditivo ( Branco óptico)

Relação de Banho 1,0 kg de roupa 5,0 L de água

Fonte: Lavanderia Industrial Estudada.

Quando chegam das confecções, as peça vão para o estoque seco, em um depósito

ficando amontoadas para serem lavadas. Deste estoque, as peças são pesadas e seguem

para os diversos tipos de lavagem, variando de acordo com o resultado esperado

( lavagem, vitage, stone washed, etc...).(figura 11)

1 - Pecas para serem processadas 2 - Maquinas para lavar , estonar, tingir e desengomar

3- Centrifugas 4- Secadores

5 - Passadores a ferro 6 - Entrega

Figura 11 - Etapas do Processo na Lavanderia Induistrial Estudada.

Figura 12 – Etapas do Tratamento da Lavanderia Industrial Estudada

3- Tanques de Equalização 5-Tanq. de Precipitação e Coagulação

5- Leitos de Seca

1-Efluente Bruto 2- Gradeamento e Caixa de Areia

ESQUEMA DO TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO

TANQUES DE EQUALIZAÇÃO

FILTRO DE AREIA

CAIXA IN FER IO R

60% para Reuso

Corpo

Receptor

Entrada do

Efluente Bruto

0 m

Bomba

6 m

5 caixas de 5.000 L

ADIÇÃO DE SULFATO DE ALUMINIO E HIDRÓXIDO DE

CALCIO

Figura 13 - Esquema do tratamento físico-químico da lavanderia estudada

ara o efluente da lavanderia em estudo, foi realizada a caracterização do mesmo durante

Estação de Tratamento de Efluente

4.2 - CARACTERIZAÇÃO DOS EFLUENTES

um ano, com coletas mensais. Após a construção da

(ETE) foi caracterizado: O efluente equalizado e tratado por um período de seis meses.

O efluente bruto foi coletado na entrada do tanque, que recebe os deságües das máquinas

de lavar, de tingir e das centrífugas. Os efluentes gerados escoam para uma canaleta

são levados através de uma tubulação para o tanque que possui uma grade para retenção

das pedras de argila expandida e fibras de tecidos. Ficam depositados no fundo do

mesmo a areia, proveniente do atrito das pedras dentro da máquina durante a estonagem.

Deste tanque, o efluente é levado por gravidade através de outra tubulação para os

tanques de equalização (figura 13)

As amostras de efluente equalizado foram coletadas na saída do tanque de equalização,

antes do bombeamento para seis caixas de 5.000 litros, onde é realizado o tratamento

físico-químico. O tratamento consiste na adição de 37 litros da solução a 100 g/l de Sulfato

Oxigênio - DQO, Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO

, sólidos totais,

ólidos totais voláteis, sólidos dissolvidos totais, sólidos dissolvidos voláteis, sólidos

de Alumínio Al

(SO

)

e 13,5 litros a 100 g/l de Hidróxido de Cálcio Ca(OH)

em cada

caixa. Após a adição dos reagentes promove-se uma homogeneização manual ocorrendo

a reação de coagulação-floculação. Em seguida, o efluente fica em repouso durante duas

horas para decantação, e o sobrenadante (efluente tratado) passa por um filtro de areia e

vai para uma caixa inferior, sendo que 60% são reutilizados para a desengomagem que

não exige água de boa qualidade. As amostras de efluente tratado foram coletadas na

entrada da caixa inferior. O lodo decantado é descartado sobre um leito de secagem e

removido após seco ( Figura 12). Amostras dos efluemtes coletados são apresentados na

Figura 14.

Os parâmetros analisados foram; pH, temperatura, alcalinidade, cloretos, Demanda

Química de

suspensos totais e voláteis, cálcio, magnésio, dureza total, nitrogênio total, fósforo total, e

metais pesados como: cádmio, cromo total, cobalto, cobre, manganês, bário, ferro total e

alumínio. Os teores desses metais foram quantificados através da técnica de

Espectrometria de Emissão Atômica em Plasma Indutivamente Acoplado - ICP-AES. Os

métodos de determinação utilizados foram do Standard Methods for de Examination of

Water and Wastewater, 20ª edition, 1998.

Tabela 16 - Análises e metodologias utilizadas na caracterização do efluentes

a lavanderia Industrial e no afluente e efluente dos reatores.

físico-químicas Breve descrição do método

dard Methods

Seção / Página

Análises Stan

Cor aparente étodo da comparação visual com M

discos de vidro platina – cobalto,

calibrados

2120 - B (2-2)

Turbidez Método nefelométrico 2130 – B (2-9)

Alcalinidade Método titulométrico 2320 B (2-27)

Sólidos dissolvidos

de sólidos:

em estufa e

ariadas: totais

E (2-

totais, série

totais, voláteis,

suspensos e dissolvidos

Método de secagem

vmufla à temperaturas

e suspensos (103-105 ºC);

dissolvidos (180 ºC); fixos e voláteis

(550 ºC)

540 – C, D, 2

Temperatura Termômetro 2550 – B (2-60)

Metais: prata, cálcio,

crômio, ferro total,

ácido nítrico

magnésio, manganês,

chumbo e zinco

Tratamento preliminar das amostras:

digestão com

Espectrofotômetro de emissão de

plasma (ICP)

3010 – (3-5)

3020 – B (3-4

Cloretos Método titulométrico (nitrato de

prata)

4500Cl

– B (4-49)

Potencial hidrogeniônico pHmetro 4500H – B (4-86)

Nitrogênio (total)

org

)Método Kjeldahl semi-micro 4500N – C (4-102

Fósforo total Tratamento preliminar das amostras:

digestão com ácido nítrico

Espectrofotômetro de emissão de

plasma (ICP)

3000 – (3-5)

3120 – B (3-3

Demanda bioquímica de

oxigênio (DBO

20 ºC)

-3)

Método respirométrico –

anométrico m

Método Titulométrico

5210 –D (5-9)

5210 – B( 5

Demanda química de

oxigênio (DQO)

) Método do refluxo fechado, micro

titulométrica.

5220 – C (5-15

Óleos e graxas Método gravimétrico – extrai óleos

dissolvidos e emulsificados

(5-39) 5520 – B

ethods, 1998.

s resultados da caracterização dos efluentes - bruto, equalizado e tratado - estão

presentados por gráficos de linha e análise de componentes principais; os resultados dos

experimentos com reatores anaeróbios por gráficos de box plot.

nte: Standard M

4.3 – Análise de Componentes Principais - (ACP)

aO estudo e a interpretação dos resultados de um conjunto de d

uma infinidade de variáveis, tornando o trabalho difícil e demo

dos envolvem a análise de

rado, e suscetível a erros na

terpretação, e leva a perda de informações relevantes. A utilização de métodos

ções lineares (componentes principais) de um conjunto de

ariáveis, que retenham o máximo possível de informações contida nas variáveis (SAEG,

s, pois, embora as informações estatísticas presentes nas variáveis originais seja

mesma dos n-componentes principais, é comum obter, em apenas 2 ou 3 das primeiras

eso (Loading)

combinação linear dos primeiros componentes principais são as mais importantes do

utilizaram-se uma análise estatística de

, brutos, equalizado e tratado. O programa THE

NSCRAMBLER ® versão 7.01 CAMO ASA (1998) foi utilizado para análise dos dados.

multivariados, tais como a análise de componentes principais (ACP), destaca-se como

uma importante ferramenta para o tratamento de um grande número de dados (Ferreira et

al., 1999; Wold et al., 1987).

O objetivo fundamental da análise de componentes principais é a obtenção de um

pequeno número de combina

2004).

O método da ACP permite a redução da dimensionalidade dos pontos representativos das

amostra

componentes principais, mais de 90% das informações (Moita et al., 1998)

A análise de componentes principais também pode ser usada para avaliar a importância

das próprias variáveis escolhidas, ou seja, as variáveis originais com maior p

ponto de vista estatístico ( Moita, et al., 1998).

Devido a um grande número de parâmetros e amostras analisadas nos efluentes brutos,

equalizado e tratado para serem avaliados,

componentes principais (ACP) para se ter uma análise dos dados mais homogêneos e

informações mais concisas.

Neste trabalho foram aplicadas (A C P) para estudar um conjunto de dados relativos à

caracterização dos efluentes

4.4 – Box Plots

y apresentou um método eficiente para mostrar resultados. Este

método permitia que o usuário explorasse o máximo, o mínimo, e o numero médio; o

de dados.

• o mínimo é o valor o menor na série de dados.

o valor médio.

No :a parcela superior

e a parcela mais baixa. O quartile superior é o número médio da parte superior - metade

ro importante relacionado à série de

dados: A primeira e última linha são extraída nos valores os mais baixos e os mais

Em 1977, John Tuke

quartile superior e um quartile mais baixo.

• o máximo é o valor o maior na série

• o número médio é uma medida do centro que é

quartile superior, número médio divide os dados em duas parcelas

dos dados. O quartile mais baixo é o número médio

Cada uma das linhas verticais representa um núme

elevados dos dados. As três linhas que dão forma à caixa são extraídas 25%, 50%, e 75%

de acordo com os dados.

Valor Médio

Valor Máximo

Valor Mínimo

Figura 14-Amostras de efluente bruto-1, efluente equalizado-2, tratado 3.

4.5 - Estudo da Tratabilidade com Reatores Anaeróbios

Para avaliar a tratabilidade anaeróbia, foram utilizados os reatores RSBAN UASB e FBAN.

Todos os reatores foram alimentados com o efluente equalizado, por ser uma amostra

mais homogênea e com as mesmas características de cor, temperatura e pH. Conforme

figuras 15, 16 e 17 abaixo, as coletas eram realizadas mensalmente e as amostras eram

armazenadas sob refrigeração.

Dois reatores seqüenciais em batelada, com volume individual de 5 litros foram

alimentados em paralelo (figura 15)

O Reator UASB ( figura 16), e o Filtro biológico (figura 17), foram confeccionados em

acrílico, com 50 cm de altura e 10 cm de diâmetro, e capacidade de 3,0 litros.

Os experimento com os três reatores foram montados no Laboratório de Saneamento

Ambiental (LSA) da UFPE, na sala de atividade metanogênica, aclimatada a 30 ºC. Os

reatores foram inoculados com lodo granular proveniente de um reator UASB, tratando

vinhoto de cana-de-açúcar e eram agitados durante 15 minutos a cada 4 horas, com 34

rotações por minutos. Na fase preliminar o reator foi operado em ciclos de 72 e 48 horas

durante 90 dias, não sendo possível medir a quantidade de metano produzido devido a

problemas com o medidor de gás.

Ao fim dos experimentos com o reator UASB e filtro biológico, foi realizado um

experimento com duração de 420 h, com tempo de detenção hidráulica de 40, 30, 24, 12 e

8 h.

LEGENDA

1- Ponto de Coleta

2- Reator

3- Agitador

4- Coleta de gás

Figura15 - Esquema do Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio Usado no Experimento.

Fonte: Arruda, 2004

Efluente

Bolhas de

gás

Manta de

Lodo

Afluente

Figura 16 - Esquema do Reator UASB usado no experimento

Fonte: Lettinga et al., 1990

O reator UASB foi inoculado com lodo de proveniente de um reator UASB tratando resíduo

de usina de açúcar até um terço do seu volume como mostra a figura 16. Tanto o reator

UASB quanto o filtro anaeróbio operaram continuamente e com fluxo ascendente, com

tempos de detenção hidráulica de 48, 40, 30, 24, 12 e 8 horas por um período de 80 dias.

Pedras de

Argila

Expandida

(meio suporte)

Efluente

Afluente

Figura 17 - Filtro Anaeróbio Usado no Experimento.

Para o filtro biológico foram usados, como material de suporte, pedras de argila

expandida que são usadas no processo de estonagem. O lodo do reator seqüencial em

batelada anaeróbio também foi usado como inóculo por um período de 20 dias. Após este

período o lodo excedente foi retirado e foi dada partida ao reator. Tanto o reator UASB

quanto o filtro anaeróbio operaram continuamente e com fluxo ascendente, com tempos

de detenção hidráulica de 48, 40, 30, 24, 12 e 8 horas por um período de 80 dias.

CAPITULO 5.0

RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Caracterização do efluente bruto

Os resultados dos parâmetros analisados para o efluente bruto encontram-se resumidos

na Tabela 17 .

Tabela 17- Resultados da Caracterização do Efluente Bruto da Lavanderia Estudada.

Efluente Bruto Média Máximo Mínimo

Desvio

Padrão

Coefic. de

Covariância

Ph 8,2 10 5,7 1,3

0,3

Temperatura ºC 47 66 33 10,9

0,0

DQO (mg O

/L) 2.885 10.539 129 3299,8

0,2

DBO (mg O

/L) 1.032 4.900 26 1649,2

0,2

ST (mg/L) 10.175 22.426 2806 1320,9

0,4

STV (mg/L) 2.776 10.751 312 3246,1

0,6

STF(mg/L) 7.402 18.020 2.528 5821,1

0,3

SDT(mg/L) 7.146 22.270 1.746 6983,7

0,3

SDV (mg/L) 897 3.804 248 917,2

0,5

SDF(mg/L) 6.139 21.862 1.746 7105,6

0,3

SST (mg/L) 3.047 16.117 65 5094,2

0,8

SSV (mg/L) 1.960 10.343 64 2903,8

0,8

Sol. Sed.(mL/L.h) 41 100 6,5 32,1

0,0

Ferro (mg/L) 4,8 17,2 0,36 0,58

1,1

Cromo (mg/L) 0,42 4,6 0,01 1,3

0,8

Cobre (mg/L) 0,12 0,3 0,03 0,1

0,0

Níquel (mg/L) 0,05 0,21 0,02 0,1

0,0

Cádmio (mg/L) 1,42 17,9 0,007 5,2

0,0

Chumbo (mg/L) <0,09 <0,09 <0,09 0

0,0

Zinco (mg/L) 0,15 0,85 0,01 0,2

0,4

Bário (mg/L) 0,16 0,37 0,07 0,1

0,5

Manganês (mg/L) 0,48 1,93 0,11 0,5

1,0

Alumínio (mg/L) 3,3 13 0,31 3,6

1,3

Fósforo (mg/L) 6,2 31 0,52 9,0

0,4

Cálcio (mg/L) 59,6 144 17,9 37,1

0,4

Magnésio (mg/L) 61,5 88,3 29 14,3

0,8

Dureza total (mg/L) 426,6 640 164 136,4

0,5

Cloretos (mg/L) 4.746 12.675 920 5138,5

0,1

Alcalinidade (mg/L) 391 563 240 116,7

0,1

Nitrogênio Total (mg/L) 44,5 104,2 18 30

0,4

Óleos e graxas (mg/L) 43,5 212 2,2 65,8

0,1

O efluente bruto da indústria têxtil apresenta coloração intensa devido ao uso de corantes

que não se fixam à fibra durante o processo de tingimento (O'Neil et al., 2001). Apenas

parte da estrutura do corante é responsável pela fixação da cor na fibra. Segundo Kunz, et

al, 2002, a grande maioria dos corantes utilizados em indústria de tinturaria são derivados

do grupamento cromóforo -N=N- ligado a estruturas aromáticas, conferindo a estes

compostos, atividade carcinogênica e mutagênica, o que torna esses efluentes

extremamente perigosos aos seres humanos e aos ecossistemas aquáticos (Houk, 1992;

Chung, et al, 1992; Brown, et al, 1993). A variação significativa observada na maioria dos

parâmetros, deve-se à grande diversidade de processos usados na lavanderia/tinturaria

bem como a utilização de diferentes produtos químicos e corantes. No caso da

temperatura tem-se uma variação de cerca de 30 graus celsius, devido ao processo de

aquecimento que se realiza durante o tingimento.

As Figuras 18 mostram os gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente bruto, obtidos durante a

caracterização.

(A)

Efluente Bruto

( pH e Temperatura ºC)

neir

Maio

Setem

vemb

iro

Meses

Leituras

Temperatura

(B)

Efluente Bruto

( DQO e DBO)

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

jan

iro

ço

Mai

Julh

emb

Novembro

neiro

Meses

DQO e DBO

(mg O

/L)

DQO

DBO

(C)

Efluente Bruto

( ST, STV e SST)

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

ço

Mai

Jul

mbro

Nove

Janeiro

Meses

mg/L

STV

SST

Figura 18 - Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH, temperatura, DQO, DBO,

ST, STV e SST no efluente bruto, obtidos na caracterização.

Os diferentes produtos químicos utilizados na indústria têxtil, tais como: metabissulfito de

sódio, hidróxido de sódio, cloreto de sódio, peróxido de hidrogênio, amaciantes,

igualizantes, e detergentes, dentre outros; explicam a grande variação de pH do efluente

que teve o mínimo de 5,7 e máximo de 10. Essa diversidade de produtos químicos, assim

como as cargas de enxágüe, também interfere na DQO causando uma grande diferença

entre os seus valores mínimos e máximos.

A DBO apresentou valores que variaram de 26 a 4.900 mg O

/L. Os valores mínimos

obtidos se deram durante o período de amostragem, no qual o efluente descartado era

uma água mais limpa (enxágüe) e os maiores foram provenientes da utilização de vários

produtos químicos normalmente utilizados no processo de tingimento.

Os altos valores de ST, STV e SST (Figura 18 C) foram devido à perda de

aproximadamente, 20% do corante, que não se fixa no tecido e a grande quantidade de

cloreto de sódio (NaCl) usada para fixar o corante ao tecido. O consumo mensal deste

produto chega à cerca de 4.987 kg.

A estonagem ou “stone washed”, utiliza máquinas com tambores rotativos cheios de

pedra. Durante certo tempo, essas pedras entram em atrito com as peças, desgastando as

fibras e desbotando o azul para dar um efeito envelhecido às peças. Este atrito entre as

peças dentro da máquina causa um desgaste nas pedras, liberando um pó fino. Por fim, a

razão da grande quantidade de sólidos no efluente bruto pode ser atribuída também aos

fios de tecidos que são liberados das peças durante as lavagens.

5.2 – Caracterização do Efluente do Tanque de Equalização.

Na Tabela 17 são apresentados os resultados em termos de valores da caracterização

dos efluentes com valores médios, máximos, mínimos, desvio padrão e o coeficiente de

covariancia número no efluente do tanque de equalização.

O tanque de equalização não possibilitou uma homogeneização nos parâmetros

analisados. Comparando-se com o efluente bruto, percebe-se ainda, que há uma grande

variabilidade sugerindo que a qualidade físico-química do efluente nesta etapa também

depende mais dos processos que estão sendo realizados na lavanderia. Alguns processos

como o tingimento onde são usados cloreto de sódio, antimigrante, detergente e outros

produtos químicos, possuindo uma carga orgânica mais elevada no primeiro efluente que

é descartado das máquinas e os outros enxágües, possuem cargas orgânicas menores,

fazendo com que haja uma diluição no tanque de equalização, diminuindo a carga

orgânica.

Tabela 18. Resultados da Caracterização do Efluente Equalizado da Lavanderia Estudada.

Efluente Equalizado Média Máximo Mínimo

Desvio

Padrão

Coefic. de

Covariância

pH 6,5 7,1 6 0,4

0,1

Temperatura ºC 35,5 37 33 1,5

0,0

DQO (mg O

/L) 1.135 1.844 520 449,6 0,4

DBO (mg O

/L) 380 624 265 129,6

0,3

ST (mg/L) 5.568 7.993 2.554 1.952,5

0,4

STV (mg/L) 1.148 1.816 639 536,1

0,5

STF (mg/L) 4.684 6.300 1.915 1.633,3

0,3

SDT (mg/L) 4.644 7.926 2.127 2.178,9

0,5

SDV (mg/L) 754,5 1.691 264 544,6

0,7

SDF (mg/L) 3.885 6.210 1.863 1.655,4

0,4

SST (mg/L) 938 4.113 67 1.573,5 1,7

SSV (mg/L) 394 1.446 60 527,7

1,3

Sol. Sed. (mg/L.h) 0,2 0,4 0,1 0,1095

0,5

Ferro (mg/L) 1,44 4,5 0,46 1,6

1,1

Cromo (mg/L) 0,03 0,05 0,01 0,16

5,3

Cobre (mg/L) 0,08 0,2 0,03 0,06

0,8

Níquel (mg/L) 0,03 0,03 0,02 0,0041

0,1

Cádmio (mg/L) 0,07 0,07 0,07 0

0,0

Chumbo (mg/L) 0,09 0,09 0,09 0

0,0

Zinco (mg/L) 0,07 0,16 0,04 0,0446

0,6

Bário (mg/L) 0,22 0,45 0,1 0,1343

0,6

Manganês (mg/L) 1,35 2,25 0,66 0,5554

0,4

Aluminio(mg/L) 4,86 20,94 0,45 8,2

1,7

Fósforo (mg/L) 3,3 5,2 2 1,2

0,4

Cálcio (mg/L) 150,5 241 87,4 61,2

0,4

Magnésio (mg/L) 132,6 246 61 78,3

0,6

Dureza total (mg/L) 957,7 1.614 469,4 449,3

0,5

Cloretos (mg/L) 1.948 2.354 1.557 326,4

0,2

Alcalinidade (mg/L) 341,5 397 234 63,5

0,2

Nitrogênio Total(mg/L) 44,5 64,77 31 11,9

0,3

Óleos e graxas(mg/L) 44,3 141,5 2,5 65,3

1,5

Na Figura 19 são apresentados gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente equalizado, obtidos durante a

caracterização.

(A)

Efluente Equalizado

( pH e Temperatura ºC)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

novembro janeiro abril

Meses

Leituras

Temperatura

(B)

Efluente Equalizado

(DQO e DBO)

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

iro

Meses

DQO e DBO

(mg O

/L)

DQO DBO

(C)

Efluente Equalizado

( ST, STV e SST)

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

novembro janeiro abril

Meses

mg/L

STV

SST

Figura 19 - Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH, temperatura, DQO, DBO,

ST, STV e SST no efluente equalizado, obtidos na caracterização.

Os valores de temperatura no efluente do tanque de equalização mostram pequenas

variações. A maioria das amostras apresentou temperaturas entre 33 e 37°C. Os valores

mais homogêneos das temperaturas no tanque de equalização acontecem pelo acréscimo

das águas de enxágües das peças que são feitas com temperaturas menores ou sem

aquecimento, levando em conta o tempo que o efluente bruto percorre para chegar ao

tanque de equalização e o volume do tanque.

Os valores de pH para o efluente deste tanque (Figura 19 A) variaram de 6,0 a 7,1;

mostrando maior uniformidade nos valores de pH em comparação com o efluente bruto.

Essa pequena variação pode ser atribuída ao descarte das águas de enxágüe com baixa

carga orgânica.

A Figura 19 B mostra que os valores médios de DQO em torno de 1.135 mg O

/L e DBO

de 380 mg O

/L no efluente do tanque de equalização indicam que a carga orgânica não

apresenta grandes variações, permanecendo mais homogênea.

Os valores dos sólidos totais (Figura 19 C) mostram que o teor de sólidos nos meses de

novembro, janeiro e fevereiro apresentaram-se mais elevados, alguns até maiores do que

nas amostras do efluente bruto, apesar dos valores serem mais homogêneos, sem muitas

variações, comparada ao efluente bruto. Quando ocorrem variações possivelmente são

devido à demanda na lavanderia em números de peças a serem processadas e diferentes

tipos de processos realizados mês a mês. O mesmo acontecendo com os sólidos fixos e

voláteis.

5.3 - Caracterização do Efluente Tratado

Tabela 19 - Resultados para a Caracterização do Efluente Tratado da Lavanderia

Estudada

Efluente Tratado Média Máximo Mínimo

Desvio

Padrão

Coefic. De

Covariância

pH 6,8 9,2 4,3 1,76 0,3

Temperatura ºC 32,5 64 321 1,05 0,0

DQO (mg O

/L) 827 1.100 627 201,96 0,2

DBO (mg O

/L) 307 380 216 67,01 0,2

ST (mg/L) 5.293 7.872 3.722 1.884,6 0,4

STV (mg/L) 1.070 1.999 601 591,63 0,6

STF (mg/L) 4.223 5.896 3.028 1.308,1 0,3

SDT (mg/L) 4.999 7.184 3.531 1.662,0 0,3

SDV (mg/L) 745,3 1.248 417 368,56 0,5

SDF (mg/L) 4.252 5.936 3.003 1.306,3 0,3

SST(mg/L) 294 688 90 235,5 0,8

SSV (mg/L) 321 742 38 260,94 0,8

Sol. Sed. (mg/L.h) 0,1 0,2 0,1 0,0041 0,0

Ferro (mg/L) 0,7 2,2 0,1 0,79 1,1

Cromo (mg/L) 0,015 0,04 0,01 0,0122 0,8

Cobre (mg/L) 0,03 0,03 0,03 0 0,0

Níquel (mg/L) 0,02 0,02 0,02 0 0,0

Cádmio (mg/L) 0,07 0,07 0,07 0 0,0

Chumbo( mg/L) 0,1 0,1 0,1 0 0,0

Zinco (mg/L) 0,02 0,03 0,01 0,0075 0,4

Bário (mg/L) 0,1 0,2 0,1 0,045 0,5

Manganês (mg/L) 0,8 2 0,06 0,7749 1,0

Alumínio (mg/L) 16,2 45 0,5 20,96 1,3

Fósforo (mg/L) 0,6 0,9 0,4 0,2289 0,4

Cálcio (mg/L) 209,6 303 84,4 92,9 0,4

Magnésio (mg/L) 122,8 256 1,8 96,95 0,8

Dureza total (mg/L) 969,6 177 467,3 450,2 0,5

Cloretos (mg/L) 1.572 1.910 1.230 216,05 0,1

Alcalinidade (mg/L) 257,6 286 243 15,68 0,1

Nitrogênio Total (mg/L) 41,7 59,5 22,6 17,86 0,4

Óleos e graxas (mg/L) 2,5 3 2 0,354 0,1

Na Figura 19 são apresentados gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH,

temperatura, DQO, DBO, ST, STV e SST no efluente equalizado, obtidos durante a

caracterização.

(A)

Efluernte Tratado

( pH e Temperatura °C)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

novembro dezembro janeiro fevereiro abril maio

Meses

Leituras

Temperatura

(B)

Efluente Tratado

( DQO e DBO )

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

novembro janeiro abril

Meses

mg O2/L

DQO

DBO

(C)

Efluente Tratado

( ST, STV e SST)

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

nov embr o maio

Meses

mg/L

STV

SST

Figura 20 - Gráficos com os resultados dos parâmetros de: pH, temperatura, DQO, DBO,

ST, STV e SST no efluente do tanque de equalização, obtidos na caracterização.

A temperatura do efluente tratado não apresentou grandes variações, ficando em torno de

ºC, valores estes considerados aceitáveis para o tratamento biológico de acordo com a

resolução CONAMA 357/05, para lançamentos de efluentes no corpo receptor.

Os valores do pH ficaram entre 4,3 a 9,2 conforme a Tabela 19. Durante o tratamento

físico-químico observou-se a permanência de reagentes como hidróxido de cálcio Ca(OH)

e sulfato de alumínio Al

(SO

)

, devido a falta de uma adequada homogeneização, o que

pode ter provocado variações no pH, indicando que o tratamento deve ser otimizado para

que não haja desperdício de reagentes e não onere os custos para o tratamento em

batelada.

A DQO e a DBO (Figura 20 B) no efluente tratado apresentam valores de 1.100 a 627 mg

/L respectivamente, mostrando que o tratamento físico-químico para este efluente

apresenta uma redução de 62% na DQO e 39% na DBO em relação ao efluente bruto, não

atingindo uma redução da carga orgânica estabelecido por vários sistemas de tratamento

que é em torno 80%.

Os sólidos no efluente tratado (Figura 20 C) não apresentam redução significativa, devido

a adição de cloreto de sódio (NaCl), que não é totalmente removido pelo tratamento

ficando uma grande quantidade dissolvida no efluente tratado.

6.0 – Caracterização das Amostras pontual e composta coletada por 12

horas, com coletas de 30 em 30 minutos

Os gráficos abaixo, apresentados na Figura 21, referem-se aos parâmetros pH,

Temperatura, DQO, DBO e ST em amostras coletadas de 30 em 30 minutos por um

período de 12 horas.

( A )

Bruto Equalizado

ponto

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Temperatura - °C

Bruto Equalizado

ponto

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DQO

5000

10000

15000

Bruto Equalizado

mgO

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DBO

500

1000

1500

2000

2500

3000

Bruto Equalizado

mgO

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 21 - Parâmetros como temperatura, pH, DQO e DBO analisados nas amostras

coletas no efluente bruto e do tanque de equalização por um período de 12 horas de 30

em 30 minutos.

A Figura, 21 A mostra os valores da temperatura determinados no efluente bruto e no

efluente do tanque de equalização. Observou-se que no efluente bruto houve algumas

elevações na temperatura, que em algumas amostras esteve em torno de ± 60ºC e na

maioria das amostras esteve entre 34 e 40ºC. O aumento na temperatura era esperado, já

que, a maioria dos processos são realizados a quente, entre 40 e 80ºC. No efluente do

tanque de equalização a temperatura se manteve estável em torno de 40ºC que é a

máxima estabelecida pela resolução CONAMA 357/05. Esta atenuação acontece por

vários fatores, tais como, tempo de descarte do efluente bruto no tanque de equalização,

volume e adição das águas de enxágües.

A Figura 21 B apresenta os valores e pH para o efluente bruto em torno de 8,0. O

alvejamento e o bissulfito de sódio (NaHSO

), usados no processo de lixamento e

jateamento efluentes de processos têxteis, possuem pH tendendo a alcalino devido à

utilização de auxiliares químicos orgânicos e inorgânicos tais como hipoclorito de sódio

(NaClO), hidróxido de sódio (NaOH) e peróxido de hidrogênio (H

) nos processos de

branqueamento e com permanganato de potássio (KMnO

), quando são aplicados as

peças por jateamento ou manualmente para corroer a cor do jeans, resultando em

clareamento localizados. Em seguida as peças são mergulhadas em metabissulfito de

sódio, revelando o efeito embranquecido ou amarelado nos locais onde o permanganato

é aplicado.

O pH no tanque de equalização (Figura 21 B) apresentou valores que oscilaram entre 6,0

e 8,0 devido aos diferentes processos usados pela lavanderia industrial durante o tempo

da amostragem. Estes valores se encontram dentro do limite recomendado pelo padrão de

lançamento da resolução CONAMA 357/05.

A DQO do efluente bruto apresentou valor médio de 6.642 mg O

/L, mínimo de 290, e

máximo 13.770 mg O

/L (Figura 21C), constatando–se que, com o aumento da demanda,

os diferentes tipos de lavagens e as quantidades de produtos químicos e corantes

utilizados nos vários procedimentos, tais como: desengomagem, branqueamento,

destroyed, tingimento, etc.; elevam consideravelmente a carga orgânica do efluente bruto.

Já o efluente do tanque de equalização apresentou uma DQO média de 571 mgO

/L,

mínima de 400 e máxima de 800 mgO

/L. Esses valores, possivelmente, são devidos à

adição das águas dos enxágües das máquinas e ao volume do tanque que atenua a carga

orgânica do tanque de equalização.

A DBO das amostras de 12 horas do efluente bruto (figura 21 C) mostra alguns valores

mais elevados: 6.333, 2.455 e 1.567 mg O

/L; e as demais amostras com valores entre

400 e 1.300 mg O

/L apresentando uma relação DQO/DBO mínima de 3,0 e máxima de

24, mostrando a presença de matéria orgânica não biodegradável, o que interfere no

tratamento biológico.

Devido aos corantes e à quantidade de matéria orgânica existente, se faz necessário o

tratamento físico-químico para que essas altas cargas não causem inibição no tratamento

biológico, que será possivelmente a próxima etapa a ser exigida pelo Ministério Público

para as lavanderias.

7- Testes de Atividade Metanogênica Específica

Para poder avaliar a possibilidade de tratar o efluente equalizado por tratamento

anaeróbio, foram realizados testes de atividade metanogênica e biodegradabilidade com

lodos, de diferentes origens para uso nos reatores.

Com a realização dos testes, de atividade metanogênica específica máxima dos lodos,

concluiu-se que o melhor seria o lodo de uma usina de açúcar proveniente de um reator

UASB tratando vinhoto. Conforme mostrado na tabela 20 abaixo.

Tabela 20- Resultados dos Testes da Atividade Metanogênica Específica (AME)

Experimento AME ( I ) AME ( II ) AME (III)

Massa de lodo (g) 5,13 7,7 10,27

Concentração do substrato AGV (g DQO/L) 4,0 4,0 4,0

Volume do reator Usado no experimento(L) 0,5 0,5 0,5

Concentração de lodo no reator (g) 1,0 1,5 2,0

Percentagem de SSV no lodo (%) 9,74 9,74 9,74

Ativ. Metanog. Esp. (g DQO-CH4/g SSV.d) 0,231 0,239 0,250

A terceira atividade metanogênica apresentou-se maior, provavelmente devido a uma

maior massa de lodo.

Encontram-se os testes da atividade metanogênica realizada com lodo de cervejaria,

indústria de alimentos e de um efluente de matadouro, todos provenientes de reator

UASB, e a metodologia usada foi a proposta por FLORÊNCIO (1994) e ROCHA et al.,

(2001),

Os gráficos da Figura 22, referem-se a quantidade de metano acumulado e à

representação da AME em DQO-CH4/L em função do tempo durante os testes com lodos

anaeróbios através da atividade metanogênica específica realizada.

100

Atividade Metanogenica Específica 1

200

400

600

800

1000

0246

Tempo em dias

AME1

AME 1

( I )

Atividade Metanogenica Especifica 2

200

400

600

800

1000

0246

Tempo em dias

AME 2

( II )

Atividade Metanogenica Específica 3

200

400

600

800

10 0 0

02468

Tempo em dias

AME 3

( III )

Figura 22- Gráficos da AME, em função do tempo durante os testes. Foram realizados

testes de biodegradabilidade; estáticos e com agitação, bem como, com e sem nutrientes.

101

8.0 – Testes de Biodegradabilidade Anaeróbia

Na figura 23 é apresentado o gráfico da biodegradabilidade realizada com quatro lodos

de reatores UASB tratando: esgoto, doméstico, efluente de matadouro, chorume e

vinhoto.Teste estático.

(

)

de Biode

radabilidade com 4

lodos de reatores UASB

0246

Dias de Experimento

(%)

L.U Esg.D L.U.Matad

L.U.Chor. L.U Us ina

Figura – 23 – Biodegradabilidade com quatro lodos de reatores UASB.

Dentre os experimentos de biodegradabilidade realizados com quatro lodos provenientes

de reatores UASB tratando diferentes efluentes, o com lodo de usina de açúcar tratando

vinhoto, foi o que apresentou a melhor biodegradabilidade para o efluente da lavanderia

industrial. Possivelmente por estar adaptado a altas cargas orgânicas, não sofrendo

choque com o efluente estudado.

A segunda fase da primeira etapa dos resultados e discussão serão mostradas e

discutidas, através da Análise de Componentes Principais (ACP).

9.0 - Resultados com gráficos de componentes principais - ACP

As Figuras 24, 25 e 26 mostram os resultados das Análises de Componentes Principais

(ACP), feitas a partir da correlação de todos os parâmetros físico-químicos das análises do

efluente bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente).

Obtiveram-se três gráficos da ACP com quatro componentes principais, totalizando 71%

das amostras caracterizadas por estes componentes conforme os parâmetros destacados

a seguir:

102

Tabela – 21 - Representação matemática da combinação linear de todo os pesos e

gráficos de PC1, PC2, PC3 e PC4

PC_01

(32

PC_02 (16%) PC_03 (15%) PC_04 (8%)

pH 9,50E-02

-0,222

-9,62E-03 9,15E-02

Temp 0,17

0,172

5,83E-03 8,56E-02

DQO

0,261

8,68E-02 0,197 0,137

DBO 0,217 7,71E-02

0,228

0,192

0,263

-0,216 -7,65E-02 -1,25E-02

STV

0,23

-0,11 8,55E-02 0,252

SDT 0,102

-0,377

-0,171 5,77E-02

SDv 0,123 -1,03E-03 0,177

0,256

SST

0,259

0,186 0,115 -9,67E-02

SSV

0,218

-0,122 4,34E-02 0,212

STF 0,214

-0,217

-0,153 -0,149

SDF 8,57E-02

-0,378

-0,192 1,83E-02

SSed

0,201

9,78E-02 -3,41E-02 -0,115

0,271

7,87E-02 4,61E-02 -0,22

0,274

7,15E-02 -3,21E-02 -3,01E-02

0,24

0,189 0,207 -3,57E-02

0,189

3,26E-02 0,165 0,176

Pb 0,145 0,156

-0,302

0,277

Zn 9,60E-02 -0,172 -5,89E-02

-0,279

Ba 0,186

0,239

-0,229 -0,14

Mn -1,48E-02

0,271

-0,246 -3,65E-02

Al 0,154 0,245 -7,47E-02

-0,348

Ca -4,52E-02 0,206

-0,325

0,238

-0,146

-6,49E-02 0,141 -0,135

Dureza -2,07E-02 0,187

-0,318

0,245

0,28

-0,268 -0,198 -0,113

Alcal, -0,162 -4,13E-02

0,246

-0,192

NTK -2,84E-02 1,63E-02

0,356

-0,108

O&G 3,06E-02 7,24E-02 0,105

-0,212

P 0,174 6,64E-02 -8,39E-02

-0,295

103

As Figura 24 mostra os resultados das Análises de Componentes Principais (ACP) feitas

a partir da correlação de todos os parâmetros físico-químicos das análises do efluente

bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente).

Afluente

Equalizado

Efluente

Mg CP1(32%) Cd, SSed, SSF, DBO, SSV, STV, Ni, SST, DQO, ST, Fe, Cu e Cl

SDF, SDT, STF, pH CP2 (16% de Variancia) Temp. , Ba e Mn

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

-7-6-5-4-3-2-1012345678910

Figura – 24 - Gráfico dos escores dos objetos nas duas componentes principais da

Análise de Componentes principais para a caracterização dos efluentes; bruto (afluenete),

equalizado e tratado (afluente), segundo parâmetros físico químicos e teor de metais.

Na componente principal 1 (PC1), 32% das amostras foram caracterizadas pelos sólidos

sedimentáveis (S. Sed), sólidos totais (ST), sólidos totais voláteis (STV), sólidos

suspensos totais (SST), sólidos suspensos fixos (SSF), sólidos suspensos voláteis (SSV),

cádmio, cobre, ferro, níquel e cloretos, DQO e DBO.

Os altos teores de DQO, DBO, cloretos, S. Sed, ST, STV, SST, SS, SSV; foram

encontrados no efluente bruto (afluente), nos meses de maior demanda de peças lavadas

(produzidas) quando se chega a trabalhar durante 24 horas (10/01; 15/01; 18/07; 19/08;

10/12), devido aos vários tipos processos e ao tingimento, nos quais se usa uma grande

quantidade de cloreto de sódio (NaCl), para fixar o corante ao tecido, bem como ao

processo de estonagem sendo que um dos principais produtos usados é a pedra de argila

expandida. Por causa do atrito causado dentro das máquinas de lavar entre as peças de

104

jeans e as pedras, há um desgaste das mesmas liberando uma grande quantidade de

sólidos.

O magnésio no efluente tratado se dá pelas impurezas contidas no hidróxido de cálcio

adicionado para o tratamento físico-químico, que, devido ao reuso do efluente tratado o

magnésio também aparece no efluente equalizado, além da água usada nos processos

da lavanderia ser do rio Capibaribe, que é uma água salobra possuindo dureza alta.

Na componente principal 2 (CP2), 16% das amostras foram caracterizadas por altos

teores de bário, manganês e temperatura no efluente bruto (afluente) coletados nos dias

10/01; 15/04 e 10/12, meses caracterizados por maior produção, maior uso de produtos

químicos e de água, e, conseqüentemente, maior geração de efluente (com temperaturas

elevadas e teores de bário e manganês, no efluente bruto e equalizado). Os valores das

temperaturas são devido aos processos usados na lavanderia industrial que são quase

todos a quente, variando entre 40 a 80ºC. O bário atribui-se ao uso de corantes, e o

manganês é proveniente da água usada no processo, devido à característica da região.

Conforme mostrado, no gráfico da ACP na figura 24 dos Sólidos totais fixos, sólidos

dissolvidos totais e sólidos dissolvidos fixos, também foram destacados como variáveis de

maior peso. Estes valores são devido ao uso de cloreto de sódio que está dissolvido no

efluente e nos sólidos fixos após calcinação a 550°C, permanecem como matéria

inorgânica.

105

Afluente

Equalizado

Efluente

Mg CP1(32%) Cd, SSed, SSF, DBO, SSV, STV, Ni, SST, DQO, ST, Fe, Cu e Cl

Ca, Dureza e Pb CP3(15% de Variancia) DBO, Alc. e NTK

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

-7-6-5-4-3-2-1012345678910

Figura 25- Gráfico dos escores dos objetos nas duas componentes principais da primeira e

da terceira da ACP análise de componentes principais para a caracterização dos

efluentes; bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente), segundo parâmetros físico-

químicos e teor de metais.

Na componente principal 3 (PC3), correspondendo a 15% das amostras do efluente bruto

e tratado, coletados nos dias 15/04 e 19/08 - maior predominância de DBO,

alcalinidade e nitrogênio total.

O teor da alcalinidade encontrado pode ser devido à adição de barrilha, um abrasivo

usado para dar efeito envelhecido à peça, que é o carbonato de sódio e possui sais de

sódio na sua fórmula, aumentando a alcalinidade e elevando o pH, para alcalino. As

enzimas usadas nos processos elevam o teor do nitrogênio total (NTK), por serem

proteínas e servem para catalisar as reações bioquímicas.

106

Mg CP1(32%) Cd, SSed, SSF, DBO, SSV, STV, Ni, SST, DQO, ST, Fe, Cu e Cl

Al, Zn, P e O&G CP4 (8%de variancia) SDV

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Afluente

Equalizado

Efluente

Figura 26 Gráfico dos escores dos objetos nas duas componentes principais da primeira e

da quarta da ACP análise de componentes principais para à caracterização dos efluentes

bruto (afluente), equalizado e tratado (efluente), segundo parâmetros físico-químicos e

teor de metais.

Na componente principal 4 (PC4), corresponde a 8% das amostras, foram caracterizadas

por teores de SDV no efluente bruto coletados nos dias 15/04, 18/06, 18/07, 18/09 e 8/02;

e equalizado coletados nos dias 10/01 e 04/02/02. Os altos teores de SDV encontrados

foram devido à matéria inorgânica e orgânica dissolvidas; inclui principalmente o NaCl, a

cor e corantes orgânicos, os metais; Al, Zn e o fósforo contidos nos efluentes. O teor de

alumínio é devido à adição de Al

(SO

)

no tratamento físico-químico; o zinco provem da

formulação dos corantes, e o fósforo é devido ao uso de igualizantes, que é um fosfato, e

os óleos e graxas estão presentes no efluente bruto coletado nos dias 10/12/01 e

10/01/02, devido à limpeza, manutenção e lubrificação das máquinas.

10 - Reatores

Na segunda e última etapa serão apresentados e discutidos os dados da tratabilidade e

biodegradabilidade do reator seqüencial em batelada, UASB e filtro biológico.

10,1 - Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio

São vários os fatores que influenciam na digestão anaeróbia. Dentre estes fatores se

destacam a temperatura, o pH, a alcalinidade e a presença de nutrientes.

107

No processo da digestão anaeróbia a temperatura é um dos fatores ambientais mais

importantes, porém no experimento realizado no Laboratório de Saneamento Ambiental da

UFPE, onde a sala é aclimatada a 30 ºC, a temperatura estava controlada não ocorrendo

variações bruscas que pudessem interferir na digestão anaeróbia. Antes de cada

alimentação dos reatores as amostras ficavam por 2 horas, aproximadamente, na sala

aclimatada para que atingissem a temperatura ambiente, não causando choques de

temperatura durante a alimentação.

Nos gráficos a seguir os valores do pH das amostras do afluente e do efluente do RSBAN

estão representadas por cores, onde a cor azul siguinifica que 25% das amostras tinham

um pH em torno de 7,5 , o quadrado pequeno de cor preta indica que 50% das amostras

possuíam pH próximo de 8,0; e para podermos identificar os outros percentuais é só

olharmos o desenho no gráfico e verificar a legenda.

10.1.1- Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio – RSBAN - pH

pH -RSBAN 24h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( A )

pH -RSBAN 48h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( B )

108

pH -RSBAN 72h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( C )

Figura 27- Valores de pH analisados no afluente e efluente do RSBAN, com TDH de 24,

48 e 72 h.

A concentração hidrogeniônica é um parâmetro importante de qualidade dos efluentes

industriais.Os efluentes com concentração inadequada do íon hidrogeniônico são difíceis

de serem tratados por processos biológicos.

Geralmente, o pH ótimo para todos os tratamentos biológicos situa-se na faixa de 6,0 a

8,0. Valores fora desta faixa tornam o meio extremamente seletivo para os seres vivos

(Chernicharo,1997).

No experimento com TDH de 24, 48 e 72 h, houve pequenas variações de pH no efluente

de alimentação do reator. Com TDH de 24 h, os valores de pH apresentaram maior

oscilação - mínimo de 6,0, médio em torno de 7,0, e máximo de 7,5; e no efluente

tratado os valores de pH estavam mais estáveis, demonstrando uma melhor adaptação

no reator.

Nos experimentos com tempo de detenção de 48 e 72 h, não houve muita variação de pH,

- o mesmo esteve na faixa de 6,8 a 7,5 mais estáveis, indicando que o sistema apresenta

pH favorável as bactérias produtoras de metano e o sistema anaeróbio estava em

equilíbrio (Figura 27).

Dessa forma, o controle de pH tem como objetivo principal à eliminação de risco de

inibição das bactérias metanogênicas pelos baixos valores de pH, evitando assim falha no

processo anaeróbio. A Demanda Química de Oxigênio (DQO) refere-se à quantidade de

oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica e inorgânica presente

nos efluentes. Corresponde à oxidação química da matéria orgânica, obtida através de um

109

forte oxidante (dicromato de potássio) em meio ácido. Portanto, ocorre oxidação da fração

biodegradável e da fração inerte.

10.1.2 – Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio – RSBAN – DQO

(A)

DQO- RSBAN 24h

100

200

300

400

500

600

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Efic (%)

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

(B)

DQO- RSBAN 48h

100

200

300

400

500

600

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

(C)

DQO- RSBAN 72h

100

200

300

400

500

600

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Efic (%)

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 28- Valores de DQO analisados no afluente e efluente do RSBAN, com TDH de 24,

48 e 72 h.

110

A DQO tem se demonstrado um parâmetro bastante eficiente no controle de sistemas de

tratamentos anaeróbios de esgotos sanitários e de efluentes industriais.

Após o impulso que estes sistemas tiveram a partir da década de 70, quando novos

modelos de reatores foram criados e muitos estudos foram conduzidos, observa-se o uso

prioritário da DQO para o controle das cargas aplicadas e das eficiências obtidas.

Com TDH de 24 h, houve uma pequena redução da carga orgânica, aumentando com o

TDH de 48 h, e tendo uma eficiência de remoção da DQO em torno de 55%, e com 72 h a

eficiência foi de 65%, mostrando que o lodo ainda estava se adaptando ao efluente no

reator.

Os sistemas biológicos de tratamento de resíduos devem atender alguns importantes

aspectos: remoção da matéria orgânica, portanto, redução da demanda química e

bioquímica de oxigênio do resíduo a ser tratado; se possível, à degradação de compostos

químicos orgânicos de difícil degradação (recalcitrantes); fornecimento de um efluente

dentro dos padrões de lançamento estabelecido pela legislação vigente que não altere o

equilíbrio do corpo receptor causando danos ao meio ambiente.

A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) retrata a quantidade de oxigênio requerida

para estabilizar, por meio de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea

presente nos resíduos. É uma indicação indireta, portanto, do carbono biodegradável.

Relaciona-se à oxidação bioquímica da matéria orgânica realizada inteiramente por

microrganismos.

No campo do tratamento de esgotos, a DBO

5,20

é um parâmetro importante no controle

das eficiências das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios, bem

como físico-químicos.

111

10.1.3 – Reator Seqüencial em Batelada Anaeróbio – RSBAN - DBO

DBO-RSBAN 72h

100

150

200

250

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de remoção(%)

Efic (%)

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 29– Valores de DBO analisados no afluente e efluente do RSBAN , com TDH de 72

A DBO com TDH de 72 h (Figura 29) apresentou redução mínima de 40%, média de 60%

e máxima em torno de 70%, mostrando que, bioquimicamente, o efluente tem maior

degradação do que quimicamente devido à complexidade do efluente e os interferentes.

10.2 – Reator de manta de Lodo – UASB

A figura 30 mostra valores de pH do reator UASB com TDH de 24, 48 e 72 h

112

10.2.1 –

Reator de manta de lodo – UASB – pH

pH - UASB 24 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

pH - UASB 48 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

pH - UASB 72 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 30-Valores de pH analisados no afluente e efluente do reator UASB, com TDH de

24, 48 e 72 h.

De acordo com a Figura 30, o pH da amostra de alimentação do reator variou de 6,5 a 7,0

,demonstrando pouca variação entre os dados, enquanto o pH do efluente permaneceu

em torno de 8,0, indicando que o reator apresentou bom funcionamento, com efluente de

lavanderias industriais.

113

10.2.2 – Reator de manta de lodo – UASAB - DQO

DQO - UASB 24 h

200

400

600

800

1000

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Efic (%)

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DQO - UASB 48 h

200

400

600

800

1000

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Efic (%)

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DQO - UASB 72 h

200

400

600

800

1000

Afluente Efluente

mg o2/l

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção

100

Ef ic ( % )

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 31 - Valores de DQO analisados no afluente e efluente do reator UASB, com TDH

de 24, 48 e 72 h.

A DQO realizada no Efluente do Reator UASB (Figura-31), obteve redução em torno de

70%, já no primeiro experimento e nos outros dois experimentos com TDH de 48 e 72 h,

a eficiência máxima de remoção da DQO foi de 85% e 90% respectivamente. Apesar da

amostra de alimentação (efluente equalizado) apresentar maior valor de DQO, mostrando

que este reator pode ser usado para tratar efluentes têxteis. Indicando que os percentuais

114

de redução estão de acordo com as literaturas estudadas (Carliell et al., 1996; Delée et

al.,1998; Cervantes et al., 2001; Spanjers, 2002), tratando efluentes de lavanderias

industriais com reator UASB obteve redução da DQO acima de 85%.

10.2.3 – Reator de Manta de Lodo - UASB - DBO

DBO - UASB 24 h

100

150

200

250

300

Afluente Ef luente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiencia de Remoção

100

Efic (%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DBO - UASB 48 h

100

150

200

250

300

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

DBO - UASB 72h

100

150

200

250

300

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 32- Valores de DBO analisados no afluente e efluente do reator UASB, com TDH de

24, 48 e 72 h

115

Na (Figura 32) observa-se que a DBO analisada no efluente com os três TDH, apresentou

eficiência de remoção em torno de 85 a 90%, indicando que o reator UASB apresentou

uma ótima redução de DBO tratando efluente têxtil, mostrando que o tratamento é viável

por digestão anaeróbia com o uso do reator UASB.

10.3 – Filtro Biológico Anaeróbio

10.3.1 – Filtro Biológico Anaeróbio – pH

Filtro Biológico - pH 24 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( A )

Filtro Biológico - pH 48 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( B )

Filtro Biológico - pH 72 h

Afluente Efluente

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

( C )

Figura 33 - Valores de pH analisados no afluente e efluente do filtro biológico, com

TDH de 24, 48 e 72 h.

De acordo com a figura 33, observa-se que o pH do afluente do FBAN variou em torno de

6,0 a 7,5 mostrando pequena variação entre os valores, enquanto que o pH do efluente

116

permaneceu na faixa de 8,0. Portanto pode-se dizer que o FBAN não foi submetido a

mudanças bruscas de pH, a fim de comprometer o seu funcionamento e desempenho,

favorecendo o crescimento das bactérias no leito fixo.

10.3.2 – Filtro Biológico Anaeróbio - DQO

Filtro Biológico - DQO 24 h

200

400

600

800

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Filtro Biológico - DQO 48 h

100

200

300

400

500

600

700

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

100

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Filtro Biológico - DQO 72 h

200

400

600

800

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

100

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 34 Valores de DQO analisados no afluente e efluente do filtro biológico anaeróbio ,

com TDH de 24, 48 e 72 h.

117

A (figura 34) mostra que a DQO na amostra de alimentação do FBAN ocorreu pequenas

variações, devido ao tempo que as amostras ficam acondicionadas sob refrigeração antes

de cada alimentação. A DQO afluente estava em torno de 200 a 500 mg O

/L. Apesar da

variação da DBO na amostra de alimentação do Filtro biológico Anaeróbio, o efluente

tratado obteve-se uma redução de 50% a 80% mostrando que este tipo de tratamento

poderá ser melhor estudado para a sua aplicabilidade em tratamentos de efluentes de

lavanderias industriais

10.3.3 – Filtro Biológico Anaeróbio - DBO

Filtro Biológico - BDO 24 h

100

200

300

400

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção(%)

100

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Filtro Biológico - BDO 48 h

100

150

200

250

300

350

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiencia de Remoção(%)

100

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Filtro Biológico - DBO 72h

100

200

300

400

Afluente Efluente

mg O2/L

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Eficiência de Remoção (%)

100

Ef ic ( % )

(%)

25%

50%

90%

10%

Mín

Máx

75%

Figura 35 Valores de DBO analisados no afluente e efluente do filtro biológico anaeróbio,

com TDH de 24, 48 e 72 h.

118

A (figura 35) mostra que a DBO da amostra de alimentação apresentou variações, em

torno de 100 a 350 mg O

/L. Estas variações não comprometeram o desempenho do filtro

biológico anaeróbio mantendo a eficiência de remoção em torno de 50% a 85%,

apresentando boa redução da matéria orgânica.

A Tabela 22 mostra os valores médios, máximos, mínimos e desvio padrão, estatística

básica dos parâmetros analisados nos reator UASB e filtro biológico

119

10.3.4 - Resultados do Reator UASB e Filtro Biológico Anaeróbio

Tabela 22 – Estatística básica da segunda fase do experimento com reator UASB e Filtro

biológico anaeróbio.

AFLUENTE PARÂMETROS MÉDIA MÁXIMO MÍMIMO DESVIO

PADRÃO

pH 6,8 7,3 6,5 0,175 32

DQO (mg O

/L) 540,7 852 329 119,2 76

DBO (mg O

/L) 184,2 320 100 44,1 76

ALCALINIDADE (mg CaCO3/L ) 354,9 375,4 339 11,25 19

ST (mg/l) 3046 3234 2730 145 19

STV (mg/L) 368 609 274 102 19

STF (mg/L) 2678 2774 2422 113 19

SDT (mg/L) 2766 3404 1028 735 19

SDV (mg/L) 287 326 242 31 19

SDF(mg/L 2481 3148 724 745 19

SST (mg/L) 423 2206 14 875 19

SSV (mg/L) 95,4 300 16 98 19

SSF(mg/L) 531,5 1906 50 917 19

COR ( UH) >100

* * *

TURBIDEZ (UT) 140,6 305 39,1 84,4 14

UASB pH 7,8 8,1 7,4 0,179 32

DQO (mg O

/L) 181,1 380 88 58,1 76

DBO (mg O

/L) 23,8 70 10 11,6 76

ALCALINIDADE(mg CaCO3/L ) 397 424 363 17,17 18

ST (mg/l) 2816 6704 1614 1285 19

STV (mg/L) 399 2122 92 589 19

STF (mg/L) 241,6 6454 1470 1051 19

SDT (mg/L) 2586 6144 1400 1011 19

SDV (mg/L) 211 380 120 61,4 19

SDF (mg/L) 2375 5900 1196 1007 19

SST (mg/L) 193,5 2034 42 168,8 19

SSV (mg/L) 126 1906 20 99,2 19

SSF (mg/L) 302 554 36 356,4 19

COR ( UH) 73,5 120 20 23,9 14

TURBIDEZ (UT) 24,7 268 1,52 7,02 14

FBAN pH 7,4 7,7 7,4 0,197 32

DQO (mg O

/L) 183 263 84 57,2 76

DBO (mg O

/L) 25 40 10 6,9 76

ALCALINIDADE (mg CaCO3/L ) 367,4 408 331 20,26 18

ST(mg/l) 2489 7412 936 1232,7 19

STV(mg/L) 223 724 54 127,06 19

STF (mg/L) 2266 7088 668 1218,7 19

SDT(mg/L) 2711 7592 1560 1273 19

SDV (mg/L) 278 1170 104 245 19

SDF (mg/L) 2434 7358 1360 1255 19

SST (mg/L) 116 166 22 48 19

SSV(mg/L) 69 218 20 63 19

SSF(mg/L) 111 162 92 27 19

COR (UH) 75 160 40 32,4 14

TURBIDEZ (UT) 34,2 115 3,2 40,4 14

120

10.4 – Resultados do Experimento Realizado com Cinco Tempos de Detenção

Hidráulica.

Tabela 23 - Experimento realizado (Reator UASB) com cinco tempos de detenção

hidráulica para verificar a eficiência dos mesmos e principalmente a redução da cor e

turbidez.

Experimento REATOR UASB - TDH - 40 hs

Entrada - Afluente Saida - Efluente

Início pH Cor Turb. Alcal. DQO DBO ST STV pH Cor Turb. Alcal. DQO DBO ST STV %red.DQO %red.DBO

20/dez 7,1 > 100 46,5 357 400 160 3048 274 8,0 100 1,52 409 88 35 1974 170 78 78

22/dez 7,3 > 100 39,1 355 496 130 3180 468 8,0 120 2,45 408 136 30 1982 258 73 77

24/dez 6,9 > 100 39,7 375,4 480 140 2992 242 8,0 80 1,64 363 120 40 1924 208 75 71

Experimento REATOR UASB - TDH - 30 hs

26/dez 7,1 > 100 356 488 190 3012 280 7,7 80 2,68 368 158 40 2730 308 68 79

28/dez 6,8 > 100 305 406 550 280 3130 380 8,0 100 2,00 406 104 35 1972 120 81 88

30/dez 7,1 > 100 130 371,3 477 230 3000 7,7 80 2,96 408 158 30 2106 146 67 87

Experimento REATOR UASB - TDH - 24 hs

01/jan 6,8 > 100 182 351 509 110 3234 604 7,9 80 4,29 423 182 15 2854 174 64 86

02/jan 6,9 > 100 46 339 362 100 3028 342 8,0 80 3,25 410 123 15 2970 182 66 85

03/jan 6,7 > 100 147 345 370 100 3072 322 7,9 80 3,00 392 127 10 2816 216 66 90

Experimento REATOR UASB - TDH - 12 hs

04/jan 7,1 > 100 53 350 461 240 3048 294 7,9 80 5,74 398 163 20 2700 222 65 92

05/jan 6,8 > 100 232 347 535 320 2728 248 7,8 80 9,64 389 194 20 2924 220 64 94

06/jan 7,0 > 100 205 365 537 170 2608 204 7,8 80 12,5 424 145 15 2054 206 73 91

Experimento REATOR UASB - TDH - 08 hs

10/jan 6,8 > 100 165 344 420 150 2730 308 7,6 80 14,1 398 184 25 2856 216 56 83

10/jan 6,9 > 100 189 343 400 130 2680 280 7,7 80 24,8 396 192 20 2104 152 52 85

11/jan 6,9 > 100 189 343 400 135 2560 250 7,7 80 14,7 376 163 15 2036 120 59 89

Tabela 24- Experimemto realizado com Filtro Biológico Anaeróbio com cinco tempos de

detenção hidráulica para verificar a eficiência dos mesmos e principalmente a redução da

cor e turbidez.

Experimento FILTRO BIOLOGICO - TDH - 40 hs

Início pH Cor Turb. Alcal. DQO DBO ST STV pH Cor Turb. Alcal. DQO DBO ST SST %red.DQO % Red. DBO

20/dez 7,1 > 100 46,5 357 400 160 3048 274 8,1 60 4,5 331 104 25 2038 218 74 84

22/dez 7,3 > 100 39,1 355 496 130 3180 468 7,9 60 7,8 408 152 30 1954 180 69 77

24/dez 6,9 > 100 39,7 375 480 140 2992 242 7,9 40 3,2 336 104 25 1940 152 78 82

O BIOLOGICO - TDH - 30 hs

26/dez 7,1 > 100 356 488 190 3012 280 7,8 40 4,37 373 158 30 2832 210 68 84

28/dez 6,8 > 100 305 373 500 280 3130 380 8,0 70 3,54 367 125 25 2926 190 75 91

30/dez 7,1 > 100 130 371 477 230 3034 228 7,7 70 3,53 361 158 24 2880 208 67 90

TRO BIOLOGICO - TDH - 24 hs

01/jan 6,8 > 100 182 351 509 100 3234 604 7,6 70 11 371 174 20 2918 254 66 80

02/jan 6,9 > 100 46 339 362 110 3028 342 7,5 70 10,9 357 115 30 2936 268 68 73

03/jan 6,7 > 100 147 345 370 110 3072 322 7,5 70 13,1 343 182 20 2036 200 51 82

O BIOLOGICO - TDH - 12 hs

04/jan 7,1 > 100 53 350 461 240 3048 294 7,6 80 28 367 200 38 2990 222 57 84

05/jan 6,8 > 100 232 347 535 320 2728 248 7,4 120 80 384 214 30 2926 190 60 91

06/jan 7,0 > 100 205 365 537 170 2608 204 7,7 160 115 398 242 25 2886 268 55 85

O BIOLOGICO - TDH - 08 hs

10/jan 6,8 > 100 165 344 420 180 2730 308 7,6 90 59 396 249 30 2098 250 41 83

10/jan 6,9 > 100 189 343 400 155 2700 220 7,3 120 93 371 216 27 2726 148 46 83

11/jan 6,9 > 100 189 343 400 150 2924 220 7,4 120 75,2 357 219 25 2832 210 45 83

121

Gráficos do experimento com Reator UASB e Filtro Biológico Anaeróbio com de 40,

30. 24, 12 e 8 h

(I)

(II)

(III)

(VI)

(V) (VI)

(VII)

(VIII)

Figura 36 - Valores de pH, Turbidez , DQO, DBO,ST, STV, Alcalinidade e cor no afluente,

efluente do reator UASB e do Filtro Biológico Anaeróbio, com TDH de 40, 30, 24, 12 e 8 h.

122

Este experimento teve duração de 420 h com tempos de detenção hidráulica diferentes:

40, 30, 24,12 e 8 horas.

Analisando o Gráfico da Figura 36 – I, observa-se que o pH do efluente do reator UASB e

filtro biológico anaeróbio estiveram entre 7,0 e 8,0 mostrando valores quase que

semelhantes entre os dois experimentos. Segundo Foresti (1994) o pH ótimo para a

digestão anaeróbia e entre 6,8 e 7,5. Mas o processo ainda continua bem sucedido num

limite de 6,0 a 8,0.

O principal fator de tamponamento em um reator anaeróbio é o sistema gás

carbônico/bicarbonato. Uma quantidade adequada da alcalinidade derivada do

bicarbonato deve estar sempre disponível para prevenir uma queda do Ph, que varia

menos quando ocorrem mudanças na alcalinidade, que deve variar entre 250 a 1000

mg/L. Forest (1994). No experimento realizado, a alcalinidade esteve entre 300 e 400

mg/L, deste modo não apresentando muita variação no pH conforme Figura – 35 II.

Segundo Dos Santos (2005), os processos de remoção de cor dos efluentes têxteis tem

sido um constante desafio para a ciência na últimas décadas, e atualmente ainda não

existe um único e econômico tratamento que seja efetivamente capaz de ser empregado

nas estações de tratamento. Apesar de que nos últimos anos foram atingidos grandes

progressos na área da biotecnologia ambiental aplicada á descoloração de corantes no

qual, diferentes microrganismos, tais como, bactérias aeróbias e anaeróbias, fungos e

actinomicetos, mostraram-se viáveis na remoção da cor.

No entanto, nas Figuras 36 – III e 36 – IV, houve uma redução de cor significativa

visualmente. não podendo ser determinada devido a possíveis interferências na

metodologia aplicada e da turbidez em torno de 33 a 71% com TDH de 40, 30 e 24 h, o

mesmo não acontecendo com os TDH de 12 e 08 h.

Os valores de DQO, DBO de reator UASB, com eficiência média muito parecida, porém

o filtro biológico apresentou melhor resultados (figura - 35 VII e VI).

123

CAPÍTULO 6.0

6.1 - CONCLUSÕES GERAIS E RECOMENDAÇÕES

As Principais conclusões do presente trabalho são:

a) Em relação à caracterização

1. A caracterização dos efluentes mostrou que o efluente bruto apresentou altas

variações de carga orgânica, acompanhando a variação dos processos

produtivos.

2. O tanque de equalização funcionou adequadamente pois amorteceu as cargas

hidráulicas e orgânicas.

3. Os valores encontrados para DQO, DBO, pH e sólidos estão de acordo com os

citados na literatura consultada.

b) Em relação ao tratamento.

1. O tratamento físico-químico removeu apenas de 30% a 40% da carga orgânica.

Adicionalmente apresentou concentração elevada de cálcio, alumínio e magnésio

devido á adição de sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio, usado para o

tratamento físico-químico que, potencialmente, limita a utilização desse efluente

para outros reusos.

2. O tratamento biológico através do reator seqüencial em batelada anaeróbio,

apresentou uma eficiência media de 55% para DQO, 60% para DBO, não

satisfatória, possivelmente devido ao lodo não estar ainda adaptado ao resíduo.

Neste experimento observou-se redução na cor , porém não pode ser medida pela

interferência causada pela turbidez no efluente.

3. O reator UASB e o filtro biológico anaeróbio apresentaram remoção de DQO média

de 75% e 73%, respectivamente e para DBO de 84% e 80%, respectivamente,

durante o experimento, mostrando que é possível tratar efluentes têxteis com

reatores anaeróbios.

124

6.2 - RECOMENDAÇÕES

• Estender o estudo de tratabilidade com reator anaeróbio, usando reator UASB e

filtro biológico anaeróbio como pós - tratamento.

• Estudar por um tempo mais prolongado a tratabilidade com reator seqüencial em

batelada anaeróbio, para que o lodo usado esteja mais adaptado ao sistema.

• Determinar a concentração de sulfato e sulfetos no efluente do reator seqüencial

em batelada anaeróbio.

• Determinar ácidos graxos e ácidos graxos voláteis no efluente do reator seqüencial

em batelada anaeróbio.

• Estudar melhor o teor de cloretos no afluente para verificar se o mesmo interferiu na

produção de metano.

• Pesquisar e testar um método para leitura da cor no efluente do reator seqüencial

em batelada, onde não haja interferência da turbidez.

• Estudar a combinação do tratamento físico-químico com o tratamento biológico

para depuração exclusivamente deste tipo de efluente.

• Estudar a tratabilidade conjunta do efluente das lavanderias com esgotos

domésticos pela via biológica anaeróbia.

• Sugerir que no sistema de tratamento físico-químico da lavanderia industrial

estudada, onde existem três tanques de equalização com capacidade de 66, 64,6 e

63,8 m

. O tanque do meio, o que mede 64,6m

, seja transformado em um reator

anaeróbio, pois, pela sua profundidade, podemos observar que já ocorre no

mesmo uma leve formação de bolhas na superfície, indicando um processo

anaeróbio.

125

CAPÍTULO 7.O

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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