| Resumo: | O desenvolvimento de coagulantes/floculantes não poluentes visando
substituir os convencionais, normalmente tóxicos, vem sendo bastante estudado.
Uma das possibilidades é a obtenção de floculantes a partir de taninos, compostos
presentes em muitas plantas. Contudo, para utilização de taninos como floculantes,
é necessária sua cationização, sendo esta normalmente realizada pela reação de
Mannich que requer a adição de formaldeído, um composto tóxico. Sendo assim, o
objetivo desse trabalho foi sintetizar um floculante a partir de taninos sem a
utilização de formaldeído e otimizar essa síntese através do Delineamento
Composto Central Rotacional (DCCR). Os parâmetros otimizados na síntese foram
proporção de hidróxido de amônio:extrato de taninos, entre os limites de 1:1 e 5:1,e
tempo de reação, entre os limites de 1 a 4h. A avaliação do potencial floculante das
amostras sintetizadas foi realizada através de ensaios de jar test, sendo analisados
dados de redução de cor e turbidez do efluente sintético a base de ácido húmico
0,01%, e os resultados obtidos foram comparados aos de um floculante comercial
produzido a partir de taninos, o Tanfloc®. Os floculantes sintetizados foram
submetidos a determinação de sólidos totais, análises elementar, de infravermelho e
de potencial zeta. Os resultados da otimização mostraram que o efeito linear da
proporção de reagentes não tem influência na síntese dos floculantes, enquanto o
efeito linear do tempo e o efeito quadrático da proporção dos reagentes têm uma
influência significativa na produção dos floculantes. A metodologia de síntese de
floculantes proposta no presente estudo, alternativa à reação de Mannich, mostrou
excelentes resultados de remoção de cor e turbidez, uma vez que 100% da turbidez
e 89,9% da cor foram removidas do efluente nas condições ótimas de reação. Essa
nova metodologia de síntese de floculantes a partir de taninos é uma tecnologia
promissora para substituir floculantes/coagulantes convencionais pois é
ambientalmente amigável.
The development of non-pollutant coagulants/flocculants aiming to replace
conventional ones, usually toxic, has been extensively studied. A possibility is the
obtainment of flocculants from tannins, compounds present in many plants. However,
in order to use tannins as flocculants, their cationization is necessary, which is
normally accomplished by Mannich reaction that requires formaldehyde addition, a
toxic compound. Thus, the objective of this work was to synthesize a flocculant from
tannins without using formaldehyde and optimize this synthesis through a Central
Composite Rotational Design (CCRD). The optimized synthesis parameters were
ammonium hydroxide to tannin extract ratio, in the range of 1:1 to 5:1, and reaction
time, in the range of 1 to 4h. Evaluation of synthesized samples flocculant potential
was accomplished by jar tests experiments, in which color and turbidity removal from
a synthetic effluent based on humic acid 0,01% were evaluated, and the obtained
results were compared to results obtained by a commercial flocculant derived from
tannins, Tanfloc®. Synthesized flocculants were submitted to total solids
determination, elemental, FT-IR and zeta potential analysis. Optimization results
showed that reagents ratio has no linear influence on flocculant synthesis, while time
linear effect and reagents proportion quadratic effect have significant influence on
flocculant production. The flocculant synthesis methodology proposed on this study,
alternative to Mannich reaction, showed excellent results regarding turbidity and color
removal, since 100% of turbidity removal and 89.9% of color removal were achieved
in optimized reaction conditions. This novel tannin based flocculant synthesis
methodology is a promising technology to replace conventional coagulants/
flocculants, once it is environmentally friendly. |
