Análise e redução do impacto dos produtos químicos de acabamento molhado na carga poluente dos efluentes líquidos de processo

Abstract

A transformação da pele em couro acabado requer adições sequenciais de produtos químicos em meio aquoso, intercaladas por lavagens e operações mecânicas. Os produtos químicos adicionados são parcialmente retidos pelo couro, sendo as frações remanescentes nos banhos de processo descartadas nos efluentes líquidos. Os efluentes líquidos gerados no processo de acabamento molhado encontram-se caracterizados na literatura. No entanto, poucos estudos avaliam como as classes de produtos químicos e suas dosagens individuais aplicadas ao couro impactam na qualidade dos efluentes líquidos do processo. Desta forma, o presente estudo tem por objetivo avaliar o impacto dos produtos químicos utilizados no processo de acabamento molhado do couro nos principais parâmetros de poluição dos efluentes líquidos gerados nesta etapa de processamento. Este estudo foi realizado em quatro partes: (i) estudo de formulações de acabamento molhado publicadas em artigos científicos, (ii) avaliação do impacto dos produtos químicos na carga poluente dos efluentes gerados no acabamento molhado, em um estudo de caso, (iii) ajuste da formulação de acabamento molhado, visando reduzir a carga poluente dos efluentes líquidos gerados, e (iv) revisão sistemática de tecnologias aplicadas para o tratamento dos efluentes líquidos de acabamento molhado. O estudo de formulações de acabamento molhado mostrou um consumo médio de 360,2 kg de produtos químicos por tonelada de couro processado e o consumo médio de água encontrado foi de 8,6 m³/t. Os resultados da avaliação do impacto dos produtos químicos na carga poluente dos efluentes demonstraram que os agentes de recurtimento (taninos vegetais e sintéticos) foram responsáveis pela maior carga de poluição inorgânica nos efluentes, e que os taninos sintéticos foram mais tóxicos que os vegetais. Os óleos foram responsáveis pela maior carga de demanda química de oxigênio nas águas residuais e foram o grupo químico que apresentou a maior citotoxicidade. O agente de fixação e o corante contribuíram com a carga inorgânica dos efluentes líquidos, e a carga de nitrogênio foi relacionada principalmente ao recurtente neutralizante e ao corante. Os resultados do ajuste da formulação, reduzindo a oferta de produtos químicos, mostraram redução da carga poluente dos efluentes líquidos. O couro obtido mostrou qualidade dentro das especificações requeridas e o custo da formulação foi reduzido em 24%. Por fim, a revisão sistemática apresentou as principais condições de operação, inovações e desafios das tecnologias aplicadas ao tratamento de efluentes de acabamento molhado.

The transformation of the hide into finished leather requires sequential additions of chemicals in an aqueous medium, alternated with washing and mechanical operations. These chemicals are partially retained by the leather, and the fractions remaining in the process floats are discharged with the wastewater. Current literature has an extensive number of studies aimed at characterizing tannery effluents. However, few studies have evaluated how groups of chemicals applied to the leather impact the quality of wastewater generated in the process. Thus, this study aims to evaluate the impact of chemicals used in the wet-finishing process of the leather on the main quality parameters of the wastewater generated by this processing step. This study was carried out in four parts: (i) study of wet-finishing formulations published in scientific articles, (ii) evaluation of the impact of chemicals on the pollution load of wet-finishing wastewater, using a case study, (iii) adjustment of the wet-finishing formulation, aiming to reduce the pollution load of the wastewater, and (iv) systematic review of technologies applied to the wetfinishing wastewater treatment. The study of wet-finishing formulations showed an average consumption of 360.2 kg of chemicals per ton of wet-blue leather, and the average water consumption of 8.6 m³/t was found. The results of the analysis of chemicals impact on the pollution load of wet-finishing wastewater showed that the retanning agents (natural and synthetic tannins) were responsible for the highest inorganic pollution load in the wastewater, and the synthetic tannins were more toxic than the natural ones. The fatliquoring agents were responsible for the highest chemical oxygen demand load in the wastewater and were the chemical group that presented the highest cytotoxicity. The fixing agent and the dye contributed to the inorganic pollution load of the wastewater, and the nitrogen load of the wastewater was mainly related to the neutralizing retanner and the dye. The results of adjusting the formulation, reducing the supply of chemicals, showed a reduction in the pollution load of wastewater. The obtained leather showed quality within the required specifications of the tannery and the formulation cost was reduced by 24%. Finally, the systematic review presented the main operational conditions, novelty, and challenges of the technologies applied to the wet-finishing wastewater treatment.