Os ensaios eletroquímicos foram realizados usando duas montagens experimentais diferentes que se encontram esquematizadas na figura 3.9:
a) Os ensaios da degradação eletroquímica do corante Foron Blue S-2RN, dos efluentes têxteis (corantes reativos) e do corante Azul Dianix K-2GLS foram realizados na montagem experimental apresentada na figura 3.9 (a). Esta montagem é constituída por uma célula eletroquímica de compartimento único, usando uma fonte de alimentação da marca GW-Laboratory DC Power Supply, modelo GPS-3030D. A célula eletroquímica contém como ânodo um elétrodo de BDD, Diachem®, com uma área de 20 cm2, e como cátodo uma placa de aço inoxidável com igual área.
b) Os ensaios de degradação eletroquímica do efluente têxtil (corantes dispersos) e o corante Vermelho brilhante-Levafix E-4B foram realizados na instalação laboratorial esquematizada na figura 3.9 (b). Esta montagem é constituída por uma célula eletroquímica, com recirculação de fluxo ascendente, que contém como ânodo um
elétrodo de BDD, Diachem®, com área de 20 cm2 e, como cátodo, uma placa de aço
inoxidável com igual área. A recirculação do efluente na célula eletroquímica foi efetuada por intermédio de uma bomba centrífuga uma bomba centrífuga (Pan World, NH-30PX).
Em ambas as montagens a intensidades de corrente / potencial aplicados foram controlados utilizando uma fonte de alimentação da GW-Laboratory DC Power Supply, modelo GPS-3030D.
Após cada ensaio procedeu-se à limpeza da célula eletroquímica e, respetivos elétrodos, fazendo-se a eletrólise com uma solução aquosa do eletrólito e aplicando-se uma densidade de corrente superior à utilizada nos ensaios.
6 7 b
)
2 3 a)Figura 3.9. Esquema experimental da degradação eletroquímica dos diversos corantes, sem sistema de
recirculação (a) e com sistema de recirculação (b); 1- Fonte de alimentação ; 2-Ânodo de BDD; 3-Cátodo de aço inoxidável; 4- Placa de agitação; 5- Agitador magnético; 6- Célula Eletroquímica: ânodo de BDD e cátodo de aço inoxidável; 7- Bomba centrifuga
3.3.1. Degradação eletroquímica de um corante comercial usado na
indústria têxtil
Os ensaios da degradação eletroquímica de um efluente simulado contendo o corante Foron Blue S-2RN foram realizados na instalação representada na figura 3.9 (a), usando com uma concentração inicial de corante de 100 ppm, tendo-se utilizado, como eletrólito suporte, o Na2SO4 ou o NaCl (com uma concentração de 5 g L-1), sendo este adicionado apenas no início
de cada ensaio.
Para cada ensaio utilizou-se um volume inicial de amostra de 240 mL. Antes do início do ensaio, isto é, antes de ligar a fonte de alimentação, retirou-se 10 mL de amostra (0 h). Os ensaios tiveram a duração de 6 horas, com recolha de amostra de 10 mL, em intervalos de 1 hora. As condições experimentais utilizadas nos vários ensaios encontram-se compiladas na tabela 3.4.
Tabela 3.4. Condições experimentais utilizadas nos ensaios de degradação do corante Foron Blue S-2RN
por oxidação anódica com o BDD.
3.3.2. Efluentes de indústria têxtil
As amostras de efluentes provenientes, de dois processos de tingimento, de uma indústria têxtil instalada no concelho da Covilhã, Fitecom, foram submetidos a um tratamento eletroquímico. Este tratamento foi efetuado com o objectivo de avaliar se as características finais dos efluentes tratados seriam as adequadas para poderem ser reutilizados em novos tingimentos. Os dois efluentes tiveram origem em processos de tingimento de um tecido composto por 50% de linho e 50% de poliéster, em que foram usados dois banhos de tingimento diferentes, um contendo um corante reativo mais auxiliares e, o outro, um corante disperso mais auxiliares.
Densidade de corrente aplicada / mA cm-2 Eletrólito de Suporte Foron Blue S-2RN 100 ppm 50 Na2SO4 70 Na2SO4 70 NaCl
A empresa não forneceu mais detalhes sobre a composição dos banhos de tingimento, tendo sido feita uma caracterização geral dos efluentes antes do processo de tratamento eletroquímico, os resultados obtidos encontram-se na tabela 3.5.
Os tratamentos eletroquímicos do efluente do processo de tingimento com corantes reativos foram realizados na instalação representada na figura 3.9 (a), tendo-se utilizado volumes iniciais de 200 e 400 mL. Não foi necessário a adição de eletrólito visto que este já apresentava uma elevada condutividade, consequência da grande concentração de sal presente em solução. Antes do início do ensaio, retirou-se 10 mL de solução que corresponde à amostra das 0 horas. A duração dos ensaios variou entre 6, 8 e 12 horas, com recolha de amostra de 10 mL, em intervalos de 2 horas.
Tabela 3.5- Características dos efluentes reais de tingimento de um tecido com 50% linho e 50%
poliéster
Características mg LCQO / -1 mg LTOC / -1 mg LIC / -1 mg LTN / -1 pH Condutividade (mS cm-1)
Corante reativo
Auxiliares 1300 340 356 31.4 10.58 80.4
Corante disperso
Auxiliares 4000 1360 2.8 356 4.59 0.672
Os ensaios da degradação eletroquímica realizados com o efluente contendo corantes dispersos foram realizados na instalação representada na figura 3.9 (b), tendo-se usado um volume inicial de 200 e 400 mL de solução. Como a condutividade destes efluentes era baixa, inicialmente, efetuaram-se ensaios em que se adicionou eletrólito suporte Na2SO4, com a
concentração de 0.5 e 3 g L-1. Por fim, optou-se por realizar estes ensaios sem adição de
electrólito, assim, os ensaios foram realizados em controlo potenciostático, tendo sido aplicada a diferença de potencial máxima que a fonte de alimentação permite, 30 V.
Antes do início do ensaio, isto é, antes de ligar a fonte de alimentação, fez-se a recirculação do efluente e retirou-se 10 mL de solução que corresponde à amostra das 0 h. Os ensaios tiveram a duração de 24 horas, com recolha de amostra de 10 mL, em intervalos de 2 horas até às 6 horas e recolha posterior da amostra às 12 e às 24 horas.
Na tabela 3.6 encontram-se descritos as diferentes condições experimentais usadas nestes ensaios com os efluentes reais.
Tabela 3.6. Condições experimentais utilizadas nos ensaios de degradação dos efluentes têxteis por
oxidação anódica com o BDD.