Estudo sobre a caracterização e tratamento de resíduos líquidos da Indústria Têxtil

1. Estudo sobre a caracterização e tratamento de resíduos líquidos da Indústria Têxtil Universidade Federal de Rondônia Departamento de Engenharia Ambiental Campus de Ji-Paraná Por: Alberto Dresch Webler Luis Ricardo Joabe Ribeiro Assis Ji-Paraná, Julho 2009.

2. Apresentação • Introdução; • Legislação Ambiental; • Caracterização do processo da industria têxtil; • Características dos resíduos líquidos da indústria têxtil; • Tipos de tratamento de resíduos líquidos da industria têxtil.

3. Introdução Indústria têxtil no Brasil No Brasil a indústria têxtil representa um extraordinário valor econômico-social, expressiva quantidade de mão de obra e divisas. Quinto lugar em empregos diretos, e no sexto em faturamento, emprega diretamente 1.500.000 trabalhadores.

4. Indústria têxtil no Brasil • Há cerca de 5000 indústrias têxteis, assim distribuídas:

5. Indústria têxtil no Brasil • O principal pólo da industria têxtil se encontra no estado de Santa Catarina, apresenta tecnologia comparada a moldes internacionais (Martins, 1997). • Aproximadamente 65% da matéria-prima consumida pela indústria têxtil brasileira é algodão, o que o caracteriza como insumo estratégico para nossa indústria.

6. Indústria têxtil no Brasil

7. Legislação Ambiental • Decreto 26643 de 1934 no artigo 109 e 110, onde era ilícito a conspurção ou contaminação das águas por pessoas que não a consumiam. • CONAMA 357 de Março de 2005 que estabelece diretrizes básicas para o desenvolvimento sustentável.

8. Legislação Ambiental • Art. 24. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta resolução e em outras normas aplicáveis.

9. Legislação Ambiental Algumas condições de lançamento de efluentes: • pH entre 5 a 9; • Temp. inferior a 40ºC, a variação de temperatura não deverá exceder a 3ºC. • Regime de lançamento do efluente com vazão máxima de até 1,5 vezes a vazão média do período; • Óleos e graxas: óleos minerais: até 20mg/L óleos vegetais e gorduras animais: até 50mg/l • Ausência de materiais flutuantes.

10. Legislação Ambiental • Parâmetros e padrões para o lançamento dos efluentes Conama 357.

11. Legislação Ambiental

12. Caracterização do processo de produção da industria têxtil • Beneficiamento têxtil, compreende as operações de: purga; mercerização; desengomagem; alvejamento ; tingimento.

13. Caracterização do processo de produção da industria têxtil Purga • É a operação que visa eliminar do tecido as impurezas com características oleosas tais como: graxas, ceras e óleos naturais e ou adquiridos durante o processo industrial. Mercerização • Acabamento de tecidos de algodão, no qual o tecido tensionado é submetido à ação de uma solução de soda cáustica a frio. Este acabamento aumenta o brilho do tecido e torna-o mais encorpado e resistente.

14. Desengomagem • A desengomagem é usada para remover a goma aplicada. As fibras sintéticas são geralmente engomadas com gomas solúveis em água, que são facilmente removidas por lavação com água quente, ou no processo de cozimento Alvejamento • O processo de alvejamento visa remover a cor amarelada do algodão e deixá-lo branco, sendo o agente ativo principalmente o peróxido de hidrogênio ou hipoclorito de sódio.

15. Tingimento • É o processo químico da modificação de cor da fibra têxtil através da aplicação de matérias coradas, através de uma solução ou dispersão.

16. Figura 1 - Etapas características do processamento de tecidos de algodão e sintéticos (Fonte: Braile e Cavalcanti, 1993, apud Freitas, 2002).

17. Caracterização do processo de produção da industria têxtil • As indústrias preferem tecnologias de tratamento que tornam possível reciclar no processo de produção tanto a água quanto, sempre que possível, os produtos, de alto valor agregado, contidos no efluente.

18. Materia prima • O parque têxtil nacional consome, anualmente, mais de 1.400.000t de diversas matérias-primas, dentre elas: pluma de algodão, lã, fio de seda, juta, poliéster, sisal e outras, sendo liderado pela fibra de algodão, cujo consumo na safra 2005/2006 foi de 890.000t (Rocha, 2007).

19. Matéria Prima • As fibras no processo da industria têxtil podem ser de: • origem natural; • artificial.

20. Matéria Prima • A fibras naturais são o algodão, lã, linho, seda, entre outros • Origem sintética (artificial) são fabricadas a partir de produtos naturais de composição macromolecular (animal/vegetal) como a viscose, o acetato de celulose (Freitas, 2002).

21. Matéria PrimaTabela 1. Fibra naturais e sintéticas. Fonte: Fonte: FiberOrganon/Depto. de Agricultura - Estados Unidos

22. Matéria Prima - Produtos Químicos Auxiliares • Os produtos químicos auxiliares de tingimento utilizados na indústria têxtil são formulações a base de tensoativos. São substâncias constituídas por uma parte hidrófila (polar) e uma hidrófoba (apolar) que têm a propriedade de reduzir a tensão superficial dos líquidos.

23. Ação dos tensoativos nas diferentes aplicações têxteis: • Igualizantes; • Dispersantes; • Umectantes; • Detergentes; • Antiespumantes; • Amaciantes.

24. Amaciantes • Conferem a sensação de maciez e volume, que é dada pela parte hidrófoba da base amaciante. Por esse motivo, a absorção de água dos materiais têxteis fica prejudicada quando da aplicação de um amaciante. Dispersantes • Ou colóides protetores, têm como principal característica impedir a reaglomeração dos sólidos.

25. Antiespumantes • Agem na estrutura da espuma fazendo com que a mesma perca elasticidade e se rompa. Detergentes • São tensoativos que possuem a propriedade de umectar os substratos têxteis, permitindo que, pela quebra da tensão superficial da água, a sujeira seja facilmente removida do material para fase líquida.

26. Umectantes • Este tensoativo tem como função principal emulgar (retirar) o ar presente no tecido em água, mais especificamente, substituir as superfícies de contato ar/tecido por uma superfície de contato água/tecido

27. Tabela 2-Auxiliares químicos utilizados em tingimento. Fonte: Fonte: FiberOrganon/Depto. de Agricultura - Estados Unidos

28. Tabela 3 – Informações dos corantes têxteis produzidos e comercializados no Brasil no ano de base de 1998. Fonte: Fonte: FiberOrganon/Depto. de Agricultura - Estados Unidos

29. TÉCNICAS DE PREVENÇÃO DE POLUIÇÃO • A prevenção à poluição ou redução na fonte refere-se a qualquer prática, processo, técnica e/ou tecnologia que visem a redução e/ou eliminação em volume, concentração e/ou toxicidade dos resíduos na fonte geradora.

30. Redução no consumo de água • Nos processos contínuos que necessitam caixas de lavagem sucessivas, reutilizar à água em fluxo contra-corrente, conforme demonstrado no esquema da figura 2.

31. Fonte: CETESB, 2005.

32. Redução no consumo de água • Remover o excesso de água do produto (fio ou tecido), antes dos processos subseqüentes com a finalidade de evitar contaminações futuras; • Padronizar a quantidade de água utilizada nos processos, consumindo o mínimo possível, de modo a não alterar a qualidade do produto.

33. Redução no consumo de água • Após o término do tingimento, armazenar o banho do processo, e sempre que for possível, refazer sua composição para reuso em um novo tingimento, pois além da economia dos produtos e consumo de água, minimiza-se a carga orgânica enviada à ETE.

34. Redução no consumo de água • Reaproveitar as águas de enxágüe dos tingimento claros para as primeiras lavagens dos tingimentos escuros; • reutilizar as águas de lavagem dos cozinhadores na composição de uma nova receita de goma.

35. Fonte: CETESB, 2005.

36. Utilização/Subistituição de Produtos químicos • Reduzir e/ou eliminar a utilização de tensoativos a base de fenol, como por exemplo os alquilariletoxilatos, por apresentarem toxicidade aos organismos aquáticos. • Utilizar corantes líquidos em lugar de corantes em pó, pois mesmo tendo rendimentos semelhantes, os produtos de dispersão presentes em maior proporção nos corantes em pó, permanecem inalterados no banho e resultam em um aumento da DQO.

37. Utilização/Subistituição de Produtos químicos • Os processos de acabamento por impregnação (banhos curtos), praticamente não têm suas características alteradas quando armazenados, sendo passíveis de reutilização. • Controlar adequadamente a temperatura dos banhos de tingimento, pois isto irá favorecer a redução„ o da quantidade de produtos químicos, como igualizantes/retardantes que são utilizados nesse banho.

38. Utilização/Subistituição de Produtos químicos • Substituir os agentes complexantes EDTA (etileno diaminotetraacetato) e DTPA (dietilenodiaminotetraacetato) por fosfatados (EDTMP e DTPMP).que são biodegradáveis.

39. Utilização/Subistituição de Produtos químicos • Quando houver um excedente de fósforo no afluente da ETE, substituir os agentes complexantes: EDTMP (etilenediaminotetrafosfato) e DTPMP (dietilenetriaminopentafosfato) por NTA (nitrilo triacetato) para evitar o fenômeno de eutrofização„o nos corpos receptores

40. Utilização/Subistituição de Produtos químicos • Substituir a fécula de amido por composto modificado a base de C(Carboximetilcelulose)ou CMA (Carboximetilamido) que é passível de recuperação em torno de 80%.

41. Substituição de Corantes • Substituir os corantes do grupo "azo" que após clivagem das aminas aromáticas produzem compostos carcinogênicos. • No processo industrial têxtil, entre os produtos químicos utilizados, destacam-se os corantes do tipo “azo” que podem ser clivados sob certas condições e liberar aminas aromáticas, que possuem efeitos carcinogênicos e mutagênicos. • Existem aproximadamente 3200 corantes azóicos, mas somente 130 podem produzir aminas aromáticas (Sanin, 1996 apud MURAKAMI, 1998).

42. Corantes são fabricados para resistirem ao tempo e exposição à luz, água e sabão, além de que geralmente são adicionados agentes bactericidas e fungicidas, para tornar as fibras mais resistentes à degradação biológica (O’NEILL et al., 1999, apud Santos,2002).

43. Substancias encontradas nos corantes AZOS. Fonte: CETESB, 2005.

44. Fonte: CETESB, 2005.

45. Fonte: CETESB, 2005.

46. Fonte: CETESB, 2005.

48. Biodegradação de Corantes "azo" sob Condições Anóxicas • Estudos recentes têm demonstrado a possibilidade de biodegradar corantes do tipo "azo" sob condições anóxicas. O Bacillussubtillis foi adaptado em meio de cultura artificial por Zizi e Lyberatos (1996). • Constatou-se que, sob estas condições, estas bactérias, que não têm capacidade fermentativa, utilizam o nitrato ou nitrito como aceptor de elétron terminal, possibilitando a oxidação biológica de corantes "azo".

49. Fonte: CETESB, 2005.

50. Fonte: CETESB, 2005.