Avaliação do processo de eletrocoagulação aplicado a efluentes cianídricos da indústria galvânica
Abstract
A crescente necessidade de preservação e/ou manutenção da água disponível para o consumo humano gera uma incessante busca por alternativas e métodos eficientes para o tratamento dos efluentes industriais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de eletrocoagulação (EC) para tratamento de efluentes galvânicos cianídricos. Avaliou-se as seguintes variáveis de processo, utilizando-se análises estatísticas: tempo de eletrólise, quantidade de eletrólito suporte (NaCl), densidade de corrente aplicada, distância entre eletrodos e área superficial de eletrodos. Utilizouse uma solução sintética simulando o efluente galvânico cianídrico, um reator construído com acrílico transparente e eletrodos de alumínio ligados a uma fonte de corrente contínua para a geração do agente coagulante, com um inversor de pólos acoplado. Determinou-se a perda de massa dos eletrodos pelo método gravimétrico e a quantidade de alumínio remanescente no efluente por absorção atômica. Avaliou-se o comportamento eletroquímico dos eletrodos de alumínio no efluente galvânico cianídrico através de curvas de polarização potenciostáticas. A morfologia e os elementos químicos presentes nos eletrodos de alumínio após o tratamento, foram avaliados pelas análises de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. O lodo galvânico gerado no processo foi caracterizado pelas técnicas de difração de Raios-X e espectroscopia de infravermelho. Obteve-se as seguintes condições ótimas de operação no experimento denominado ECO: tempo de eletrólise de 30 minutos, 5,0 g/L de NaCl adicionado, 8 mA/cm² de densidade de corrente, 1 cm entre eletrodos e 104 cm²/L de área superficial e as remoções de 99,55% de cianeto total, 22,49% de íons níquel, 52,66% de íons cobre e 100,00% de íons zinco. Os resultados dos parâmetros de turbidez, SST, DQO, pH e, remoção de zinco, atendem aos valores passíveis de descarte, não sendo obtidos para os parâmetros de cianeto total, íons cobre e níquel. Obteve-se 8,50 mg/L de alumínio no experimento ECO, passível de descarte e aumento de 20,00% de eficiência para a remoção de cianeto total, íons níquel e cobre com a utilização do inversor de pólos. A eficiência da EC e da cloração alcalina foram semelhantes para a remoção de cianeto total e íons zinco, obtendo-se remoções superiores à 70,00% e 40,00% para os íons níquel e cobre através da cloração alcalina. Nas análises de MEV observou-se corrosão por pitting nas faces externas dos eletrodos de alumínio e corrosão generalizada nas faces internas. As análises de EDS apontaram a presença de óxido de alumínio e cobre na superfície dos eletrodos. Os resultados eletroquímicos mostraram que, quanto maior a quantidade de NaCl adicionada ao efluente galvânico, maior a dissolução anódica dos eletrodos de alumínio, maior a densidade de corrente no circuito e menor o potencial necessário a ser aplicado. Quanto ao lodo galvânico, nas análises de DRX e FT-IR identificou-se agentes coagulantes na forma de hidróxidos de alumínio, e na análise de FT-IR comprovou-se a presença ds metais cobre, níquel e zinco, cianeto e cianato. Atribui-se os resultados de remoção obtidos àsinergia dos processos de EC e da oxidação eletrolítica dos complexos cianídricos metálicos em função da diferença de potencial aplicado. O processo de EC mostrou-se eficiente para a remoção de contaminantes de efluentes galvânicos cianídricos e se obteve parâmetros finais passíveis de descarte de acordo com as normativas vigentes.