Desenvolvimento de membranas de destilação de polifluoreto de vinilideno (PVDF) para tratamento de efluente têxtil
Abstract
O setor têxtil é de vital importância na economia brasileira, sendo o segundo setor que mais empregou no Brasil em 2017. Este segmento de indústria é caracterizado pelo uso intensivo de água em diversas etapas de produção, gerando grande quantidade de efluente aquoso. O efluente apresenta composição complexa, dificultando seu tratamento, pois possui além de uma ampla gama de corantes, compostos tóxicos e carcinogênicos, tornando o processo de tratamento de vital importância. A tecnologia de membranas se mostra uma tecnologia viável para o tratamento de efluentes líquidos, sendo uma boa alternativa a métodos clássicos. Dentro dos processos de separação por membranas, a destilação com membranas vem ganhando importância no século XXI, devido a sua eficiência na purificação de soluções aquosas e fácil operação, sendo os estudos deste processo, mais recentes que outros processos de separação com membranas como, por
exemplo, nanofiltração e osmose inversa. Devido ao fato de ser uma tecnologia que somente nos últimos anos vem ganhando espaço no cenário científico, existem poucos estudos sobre o processo e fabricação de membranas específicas para o mesmo. Muito ainda deve ser desenvolvido para se escalonar o processo do nível laboratorial para o industrial. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de
membranas de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) pelo processo de inversão de fases em não solvente (NIPS) para o processo de destilação com membranas. Água destilada e etanol (em diferentes proporções) foram testados como não solvente e N’N’dimetilformamida (DMF) como solvente. Ensaios de caracterização de propriedades físicas, químicas, morfológicas e térmicas da membrana foram realizados e testes de retenção de sais e corantes para determinar a capacidade das membranas de realizar o processo proposto. A análise de ângulo de contato descartou a utilização de água destilada pura como não solvente, devido ao caráter hidrofílico obtida pela membrana. A pressão de invasão de líquido mostrou que as amostras produzidas com etanol puro se tornaram excessivamente frágeis, impossibilitando a utilização das mesmas. As amostras obtidas em banhos com misturas de água e etanol foram utilizadas para a sequência dos testes de
caracterização e de destilação. A análise de MEV indicou que com o aumento da concentração de etanol houve uma diminuição na ocorrência de macroporos e o aumento da formação de espaços vazios no interior da amostra. As análises de DRX e FTIR indicaram que com a metodologia proposta, as membranas apresentam fases amorfa, α e β. As análises térmicas apontaram que cerca de 7 % da massa de polímero utilizado é na verdade plastificante, e que as amostras apresentaram cristalinidade acima de 62 %. As
membranas se mostram efetivas para a retenção dos poluentes testados, sendo a amostra sintetizada com banho de coagulação com 50% v/v de etanol com melhor retenção de sais e a membrana com 25% v/v de etanol a retenção de corantes. Este trabalho atingiu seu objetivo de preparar membranas poliméricas para o processo de destilação com membranas, mostrando o grande potencial futuro da técnica.