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- Tratamento de efluentes têxteis, por processos eletroquímicos, para a reutilização em processos de tingimentoPublication . Pinto, Cláudia Vanessa Marite Garcia; Pacheco, Maria José Alvelos; Fernandes, Annabel Dias BarrocasA indústria têxtil é um dos principais setores socioeconómicos a nível mundial. Apesar de suprir algumas necessidades básicas do homem, a indústria têxtil é vista como sendo um setor problemático para o meio ambiente, quer pelo elevado consumo de água, quer por gerar um grande volume de efluentes líquidos. Embora a reutilização de efluentes tratados em novos processos de tingimento tenha vindo a ser abordada para promover a utilização sustentável da água na indústria têxtil, as tecnologias convencionais nem sempre fornecem resultados satisfatórios, isto é, os efluentes tratados com a qualidade necessária para a sua reutilização, principalmente devido à presença de corantes e de uma elevada salinidade. Além disso, muitos dos produtos auxiliares do tingimento das fibras, como agentes igualizadores, dispersantes, humectantes, etc., não são consumidos durante o processo de tingimento, e acabam no efluente final, conferindo-lhe, em alguns casos, elevada toxicidade. Assim, para que o seu reaproveitamento seja economicamente viável, é necessário desenvolver processos de tratamento eficientes, que levem a efluentes tratados com a qualidade mínima necessária para o seu reaproveitamento. Neste contexto, os processos de oxidação eletroquímica (OE) são considerados uma tecnologia de tratamento de águas residuais bastante promissora para o tratamento de efluentes têxteis. O trabalho apresentado nesta tese teve como objetivo principal avaliar o uso da oxidação eletroquímica, com ânodos de diamante dopado com boro (BDD), para o tratamento de efluentes de processos de tingimento de lã e posterior reutilização em novos processos de tingimento. Foi estudada a reutilização de efluentes de tingimento de lã tratados por OE usando (i) o corante ácido Azul Telon® RR, pertencente à classe das antraquinonas, e (ii) uma mistura tricrómica de corantes Nylosan®: Vermelho N-2RBL, Amarelo N-3RL e Azul N-GL Mix. Para os dois casos foi avaliada a influência do uso de efluentes tratados com diferentes qualidades (elevada e moderada) na qualidade do tingimento de tecidos de lã. No caso em que se usou a mistura tricrómica de corantes Nylosan®, foi também avaliada a ecotoxicidade durante os ciclos de reutilização. Paralelamente ao estudo de reutilização dos banhos de tingimento, foi determinada experimentalmente, pelo método de equilíbrio, a variação com a temperatura da solubilidade em água de dois corantes usados na indústria têxtil, o corante reativo Vermelho-Brilhante Levafix E-4B e o Azul Telon® RR. Para o Azul Telon® RR, foi ainda estudada a influência, na sua solubilidade, a 25 ºC, da presença dos auxiliares de tingimento sulfato de sódio e Avolan® UL 75. Os principais resultados obtidos nos estudos de reutilização permitiram concluir que, no caso do corante Azul Telon® RR, os efluentes de tingimento tratados por OE com um ânodo de BDD têm uma influência positiva no processo de tingimento, fazendo aumentar a afinidade entre o corante e a fibra. Assim, mesmo após uma redução de 15% na quantidade de corante necessária para a realização de tingimentos com efluente tratado (60 mA cm−2; 6 h) foi alcançada uma diferença de cor (ΔE*) de 1,19, que cumpre os requisitos menos restritivos para a qualidade do tingimento. Por outro lado, quanto maior o estado de oxidação da matéria orgânica existente no efluente tratado, maior é a adsorção do corante pela fibra. Contudo, para a obtenção de um efluente num estado de oxidação superior é necessário aumentar a intensidade de corrente aplicada ou o tempo de tratamento, o que se traduz num custo energético mais elevado. Em relação à solidez à lavagem dos tecidos tingidos com um banho feito à base de água ou de efluente de tingimento tratado, concluiu-se que não há diferenças significativas no tecido multifibra tingido com os dois tipos de banho. Em relação aos estudos efetuados com a mistura tricrómica de corantes Nylosan®, o desempenho dos processos de tingimento que utilizaram águas residuais tratadas de qualidade moderada (obtida nos ensaios a 60 mA cm−2) ou elevada (obtida nos ensaios a 100 mA cm−2) conduziram a amostras de tecidos tingidos com valores de ΔE* de 1,0 e com solidez da cor à lavagem semelhante à obtida pelos tecidos do tingimento utilizando água, de onde se retira, mais uma vez, a conclusão que para o reaproveitamento eficiente de efluentes de tingimento têxtil não é necessária uma água de elevada qualidade. Os estudos de ecotoxicidade para Daphnia magna efetuados ao longo destes ensaios mostraram que, durante a reutilização dos efluentes, não há aumento da ecotoxicidade, havendo mesmo uma redução, o que permite uma reutilização mais exaustiva do efluente tratado. Assim, de um modo geral, e embora sejam necessários mais estudos, tudo aponta para que a OE seja um processo a ter em conta no que concerne à reutilização dos banhos de tingimento pela indústria têxtil.
- Reuse of Textile Dyeing Wastewater Treated by ElectrooxidationPublication . Pinto, Cláudia; Fernandes, Annabel; Lopes, Ana; Nunes, Maria João; Baía, Ana; Ciríaco, Lurdes; Pacheco, Maria JoséWastewater reuse has been addressed to promote the sustainable water utilization in textile industry. However, conventional technologies are unable to deliver treated wastewater with the quality required for reuse, mainly due to the presence of dyes and high salinity. In this work, the feasibility of electrooxidation, using a boron-doped diamond anode, to provide treated textile dyeing wastewater (TDW) with the quality required for reuse, and with complete recovery of salts, was evaluated. The influence of the applied current density on the quality of treated TDW and on the consecutive reuse in new dyeing baths was studied. The ecotoxicological evaluation of the process towards Daphnia magna was performed. After 10 h of electrooxidation at 60 and 100 mA cm−2, discolorized treated TDW, with chemical oxygen demand below 200 (moderate-quality) and 50 mg L−1 (high-quality), respectively, was obtained. Salt content was unchanged in both treatment conditions, enabling the consecutive reuse without any salt addition. For the two reuse cycles performed, both treated samples led to dyed fabrics in compliance with the most restrictive controls, showing that an effective consecutive reuse can be achieved with a moderate-quality water. Besides the water reuse and complete salts saving, electrooxidation accomplished an ecotoxicity reduction up to 18.6-fold, allowing TDW reuse without severe ecotoxicity accumulation.