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Título: Reutilização das águas de tingimento utilizando a Nanofiltração
Autor: Camelo, Carlos António Martins Gonçalves
Orientador: Ribeiro, Margarida
Esteves, Teresa Sena
Palavras-chave: Processos de separação de membranas
Indústria têxtil
Nanofiltração
Efluentes
Amostras
Parâmetros de qualidade da água
Permeado
Rejeitado
Alimentação
Permeabilidade da membrana
Sujidade
Selectividade da membrana
Corantes reactivos
Membrane separation processes
Textile industry
Nanofiltration
Effluent samples
Water quality parameters
Permeate
Rejected
Supply
Membrane permeability
Fouling
Membrane selectivity
Reactive dyes
Data de Defesa: 2011
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: Este trabalho na área dos processos físicos de separação por membranas, nomeadamente, a nanofiltração (NF), tem como objectivo principal a recuperação dos efluentes resultantes das águas da 3ª lavagem utilizadas na operação de tingimento de fibras de algodão, com corantes reactivos. Estão inerentes as problemáticas: da escassez da água como matéria-prima na vertente de água potável; da diminuição de efluentes que necessitam de tratamentos devido à sua carga poluente; da recuperação sempre que seja viável dos produtos químicos adicionados nesta fase de tratamento das fibras de algodão e por último e não menos importante, da energia contida nestes efluentes que vão para o esgoto a temperaturas na ordem dos 50 ºC. A metodologia adoptada na realização deste trabalho consistiu, inicialmente num estudo sobre os trabalhos realizados até hoje nesta área, seguindo-se a recolha dos efluentes na empresa ―Estamparia Têxtil Adalberto Pinto da Silva, S.A.‖ (ETAPS) e posterior estudo da recuperação dos efluentes em causa pelo processo de NF utilizando a membrana NF270-2540 da empresa FILMTEC. Os efluentes estudados no presente trabalho continham corantes reactivos sendo um corante azul-claro (CAC) de composição (Amarelo Bril Remazol GL 150% + Azul Brilhante Remazol BB 133% + Azul Turqueza Remazol G) e o outro corante azul-marinho (CAM) de composição (Preto Remazol B 133% + Vermelho Remazol RGB + Amarelo Ouro Remazol RGB). Estes estudos de recuperação compreenderam basicamente 3 fases: caracterização do efluente recolhido na empresa; tratamento desse efluente utilizando uma instalação piloto de NF de fluxo cruzado ou também conhecido por membrana de fluxo tangencial instalado no Laboratório de Tecnologia (LT) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), e caracterização dos permeados e dos rejeitados obtidos. A análise de resultados do presente trabalho permitiu concluir ser possível a recuperação e reutilização das 3ª águas de lavagem do processo de tingimento quando tratadas pelo processo de NF a pressões de operação de 6 bar. Nestas circunstâncias os permeados obtidos (tanto no efluente com corante azul-claro como no efluente com corante azul-marinho) apresentam valores, em todos os parâmetros estudados, significativamente abaixo dos valores limites recomendáveis para uma água de abastecimento na Industria Têxtil (IT). Salienta-se reduções mais expressivas nos permeados do corante CAM, com vários parâmetros a sofrerem reduções no intervalo de 98 a 100%, nomeadamente, na cor, turvação, CQO, dureza total, alumínio e manganês. Os resultados obtidos para as pressões de operação de 4 e 8 bar mostram alguns parâmetros com valores acima dos recomendados para uma água de abastecimento na Indústria Têxtil, nomeadamente a cor no corante CAC quando se opera a 4 bar e no corante CAM quando se opera a 8 bar e os sulfatos e ferro no CAM à pressão de 4 bar. Estes resultados mostram ser possível a reutilização da água na própria instalação industrial, trazendo um benefício económico e ambiental, pela redução no consumo de água fresca e energia, além da redução do volume de efluentes que necessitam ser tratados, estando na mesma linha de pensamento de Gross et al (1999), que refere que o uso de membranas para o tratamento de efluentes do processo de tingimento tem como principal objectivo a viabilidade económica, a redução no consumo de água, de sais, de corantes e energia, bem como, a redução do volume de efluentes a ser tratado.
This work in the area of physical separation processes using membranes, including nano-filtration (NF) aims at recovering effluents from waste water resulting from the 3rd wash used in the operation of dyeing cotton fibers with reactive dyes. The problems dealt with are the following: the shortage of potable water used as raw material; the reduction of effluents requiring treatment due to their pollutant load; the possible recovery of chemicals added in this phase of cotton fibers treatment and finally the energy contained in these effluents going into the sewage system at temperatures of about 50 º C. The methodology adopted in this work consisted initially of a study on all the work undertaken in this area so far, followed by the collection of effluents in the textile company ―Estamparia Têxtil Adalberto da Silva Pinto, SA" (ETAPS) and the subsequent study of the effluents recovery by using nano-filtration process with membrane NF270-2540 from FILMTEC company. The effluents studied in this work contained reactive dyes being a light blue dye (LBD) of composition (Remazol Bril GL Yellow 150% + Remazol Brilliant Blue BB 133% + Remazol G Turquoise Blue) and a navy blue dye (NBD) of composition (Remazol Black B 133% + Remazol RGB Red + Remazol RGB Golden Yellow). These recovery studies comprised mainly of three phases: characterization of the effluent collected in the company previously mentioned; treatment of the effluent using a pilot procedure of NF cross-flow membrane, also called tangential flow at the Laboratory of Technology Institute of Engineering of Porto (ISEP), and characterization of the permeated and rejected products obtained. According to the results of this study it is possible to recover and reuse the 3rd wash water of the dyeing process when treated by the process of NF operating pressure of 6 bar. In these circumstances, the permeate flux obtained (both in the effluent with light blue dye and in the effluent with navy blue dye) present values for all parameters studied, significantly below the recommended limits for water supply in the Textile Industry (TI). There were more significant reductions in navy blue dye (NBD) permeated with many parameters suffering reductions in the range 98 to 100%, namely, color, turbidity, COD, total hardness, aluminum and manganese. The results obtained for the operating pressures of 4 and 8 bar show some parameters with values above those recommended for a water supply in the textile industry, especially with color in light blue dye (LBD) operating at 4 bar and in navy blue dye (NBD) when operating 8 bar and with sulphates and iron in the navy blue dye (NBD) for pressure of 4 bar. These results show that it is possible to reuse water in the same manufacturing facility, bringing economical and environmental benefits by reducing the consumption of fresh water and energy, and decreasing the volume of effluents to be treated, sharing the same opinion of Gross et al (1999), who states that the use of membranes for the treatment of effluents from the dyeing process is to achieve economic viability, the reduction in water consumption, salts, dyes and energy, as well as reducing the volume of effluents to be treated.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2532
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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