Síntese e desempenho da lignina catiônica como floculante para o tratamento de águas residuárias
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Data
2022-09-22Autor
Tejada, Luma Schervenski 
Primeiro orientador
Wastowski, Arci Dirceu
Metadata
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A maior fonte de lignina atualmente disponível é o resíduo do processo de fabricação
de papel/celulose. Ligninas kraft são fracamente aniônicas, de baixo peso molecular,
sendo polímeros de utilidade limitada sem modificações. A lignina catiônica apresenta
vantagens que residem em sua ampla gama de aplicações, podendo ser empregada
no tratamento de efluentes. A derivatização é uma estratégia usual para melhorar sua
propriedade surfactante. Polímeros orgânicos de origem vegetal representam uma
alternativa importante para substituição ou uso em conjunto com os
coagulantes/floculantes convencionais. Neste estudo, procedeu-se a purificação da
lignina a partir do licor negro, bem como a extração de lignina a partir das madeiras
de Pinus taeda e Eucalyptus grandis pelo método de Klason. O processo de
derivatização para cationização foi realizado com cloreto de 3-cloro-2-
hidroxipropiltrimetilamônio em meio pH 12, sob agitação por 1,5 horas e temperatura
de 60ºC. A purificação do produto sólido da reação foi realizada após neutralização
do pH, lavagem com água e filtração à vácuo. Caracterizou-se o grau de substituição
(DS) que se deu pelo enxerto de grupos amônio quaternário nos monômeros de
lignina, bem como o DS pelo teor de cloreto. Posteriormente, avaliou-se o
desempenho dos polímeros sintetizados como floculantes para o tratamento de
efluente lixiviado de aterro sanitário. As ligninas kraft e Klason de Pinus taeda e
Eucalypitus grandis apresentaram DS satisfatório em relação ao enxerto de nitrogênio
nas amostras, da ordem de 0,31; 0,31 e 0,34, respectivamente. O DS calculado em
função do teor de cloreto demonstrou-se um indicador de baixa precisão e
confiabilidade experimental para o método empregado. As ligninas cationizadas a
partir de Pinus taeda e Eucalypitus grandis apresentaram baixo potencial para
remoção de cor após a cationização, além de conferirem turbidez ao efluente. Para as
condições deste estudo, sulfato de alumínio, Tanfloc SG e a Lignina kraft catiônica
(LKC), nesta ordem, demontraram os melhores desempenhos. As melhores dosagens
seguidas dos percentuais de remoção de cor e turbidez, respectivamente, foram:
sulfato de alumínio 1000 mg.L-1
, 95% e 94%; Tanfloc SG 1000 mg.L-1
, 83% e 81% e
LKC 640 mg.L-1
, 50% e 70%. LKC demonstrou ser um floculante orgânico promissor
para o tratamento de águas residuárias.
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