A tinta é uma mistura líquida utilizada para fins domésticos e industriais, cujas categorizações podem ser ou tinta à base de água, conhecida como látex, ou tinta à base de óleo1,2. A tinta látex é uma dispersão polimérica aquosa, tinta à base de água caracterizada pela utilização de uma ampla variedade de compostos químicos: pigmentos e corantes inorgânicos, diluentes, látex, agentes emulsificantes, agentes antiespumantes, solventes, conservantes, misturas de aditivos, celulósicos e espessantes não celulósicos e agentes coalescentes.3,4,5 Por esse motivo, a indústria de tintas à base de água caracteriza-se por utilizar uma grande variedade de produtos químicos com um volume considerável de água, gerado principalmente devido às operações de limpeza de misturadores, reatores, misturadores, equipamentos de embalagem e chão de fábrica.6 Assim, estimou-se que a água de lavagem representa aproximadamente 65% do total de efluentes da indústria de tintas.6
Portanto, devido ao grande volume esperado de efluentes de tintas, preconiza-se um adequado tratamento antes do descarte da água residuária. Além disso, é preciso seguir as legislações ambientais quanto ao tratamento e descarte, se possível, adicionalmente, reaproveitar a água tratada.7,8 O descarte de efluentes de tintas é tóxico aos organismos da cadeia alimentar aquática, pois compromete a penetração de luz na água.4 O seu lançamento in natura é esteticamente desagradável por ser colorido e pode ser fatal para espécies que vivem no ambiente receptor. Consequentemente, tal inadequado lançamento aumenta turbidez, sólidos em suspensão, compostos tóxicos, demanda química de oxigênio (DQO), demanda biológica de oxigênio (DBO) e causa a mortalidade da biota local, restringindo a vida a seres mais resistentes à contaminação do ambiente, corpo de água receptor.3,4,9,10.
Geralmente são escolhidos tratamentos físicos e químicos, incluindo coagulação-eletrocoagulação-ozônio,10 eletrocoagulação,9,11 oxidação eletroquímica,1 coagulação-eletrocoagulação,12,13, coagulação-floculação5. Porém, a coagulação-floculação apresenta alta eficiência de remoção no tratamento de águas residuais, sendo considerada uma das opções mais utilizadas para remoção de toxicidade de efluentes,4,14 como têxteis,15 suinocultura,16 fábrica de celulose e papel17 e lavanderia,18 incluindo efluentes de tintas à base de água.3,4
Dentre os diferentes sais utilizados para o tratamento de coagulação-floculação, os mais utilizados são o sulfato de alumínio,5,13 cloreto de ferro (III),5 sulfato de ferro4 e cloreto de polialumínio (PACl)5. Os coagulantes orgânicos, entretanto, são mais interessantes do ponto de vista ambiental. Os principais coagulantes orgânicos são a quitosana,19 que é extraída da parede celular dos fungos e do exoesqueleto dos artrópodes, a Moringa oleífera,12 uma árvore nativa da Índia, e os coagulantes à base de taninos vegetais extraídos da casca da acácia negra20. Os coagulantes à base de tanino não são tóxicos e podem ser utilizados no tratamento de água potável e efluentes de diversos segmentos industriais, como laticínios, petróleo, têxtil, papel e celulose, frigoríficos, bebidas, entre outros.21
O objetivo deste estudo é avaliar a aplicabilidade do coagulante orgânico à base de tanino no tratamento de efluentes de tintas sintéticas à base de água por coagulação-floculação.

2. Metodologia
Os ensaios foram realizados em quatro etapas: preparação das amostras de efluentes sintético, caracterização das amostras brutas quanto à turbidez e pH, tratamentos via coagulação, floculação e sediementação em jar test e caracterização das amostras tratadas. O coagulante utilizado foi o Acquapol PLUS Seta™ que é um polímero orgânico catiônico feito a partir do tanino extraído da casca da acácia negra, planta abundante na natureza cujo nome científico é Acacia mearnsii.

2.1 Preparação e caracterização das amostras de efluentes sintéticos
O efluente sintético foi preparado para cada ensaio Jar test diluindo uma amostra de tinta à base de água para acabamento de paredes da linha Argalit™ (linha Acrílica Econômica, cor lilás fosco) em água, resultando em uma mistura com concentração de 1% (v/v) de tinta em água. E o efluente bruto foi analisado quanto ao pH e turbidez, conforme Standard Methods21.

2.2 Tratamento de efluentes e posterior caracterização do clarificado
Os ensaios físico-químicos de coagulação-floculação-sedimentação foram realizados em equipamento Jars-Test (PoliControl™ modelo FlocControl II). Inicialmente, o pH da amostra de efluente foi ajustado para 6, 7, 8 ou 9 por ácido clorídrico (HCl, Synth™) ou hidróxido de sódio (NaOH, Merck™). Em seguida, foi aplicada uma dosagem definida do coagulante a 150 rpm durante (mistura rápida) 1 minuto. Foram utilizadas três dosagens do coagulante Acquapol PLUS: 2,5 g L-1, 5 g L-1 e 7,5 g L-1. Para a floculação o equipamento foi ajustado em 15 rpm (mistura lenta) por 20 minutos, e em seguida a fase de sedimentação por 60 minutos. Após a sedimentação, o sobrenadante foi observado e amostrado para caracterização físico-química em termos de pH e turbidez, conforme Standard Methods21 (ver Figura 1). Todas as experiências foram realizadas em duplicado.

3. Resultados e discussão
3.1 Caracterização e tratamento físico-químico
A Tabela 1 apresenta as características do efluente bruto e valores médios de turbidez (11.217,11 NTU) e pH (8,91, levemente alcalino) bem como o desempenho da remoção de turbidez. Ainda, a análise estatística revela que os coeficientes de variação são de 0,22% e 4,79% para pH e turbidez, respectivamente, o que indica uma baixa dispersão dos resultados da análise quando comparado ao limite de 10%, conforme sugerido por Gomes (2022).

Embora os resultados apresentados na Tabela 1 representem uma média aritmética simples de cada experimento realizado em duplicata, os grandes valores de remoção de turbidez apresentam evidências de que o coagulante orgânico pode tratar efluente de tintas à base de água e entregar um tratado com pH neutro, uma vez que o pH final variou de 6,32 a 7,55. Ainda, pH final neutro também foi confirmado por Gabriel et al. (2020), Barbosa et al. (2018) e Favero et al. (2020). Aliás, Gabriel et al. (2020) estabeleceu um coagulante orgânico tanino para clarificar efluentes da indústria têxtil e valores de pH final neutro foram observados. Enquanto, Favero et al. (2020), após tratar um efluente têxtil por coagulação e floculação com coagulantes convencionais, obteve pH final neutro (6,9), sendo 10,3 o valor do pH bruto do efluente. E Barbosa et al. (2018), tratou por coagulação e floculação combinado com tratamento eletroquímico um efluente da indústria de tinta, obtendo também pH final neutro.
A Figura 2 aponta os resultados de turbidez observados após o tratamento das amostras de efluente bruto ajustado para pH 6, 7, 8 ou 9. 
A Figura 2 apresenta alta turbidez final para o resultado do tratamento do efluente ajustado para pH 6, tratado com dosagens de 5 e 7,5 g/L de coagulante. Contudo, tais resultados representam alta eficiência de remoção de turbidez, de 77,49% (2,375 NTU) e 75,19% (2,617 NTU), respectivamente, conforme Tabela 1. É interessante notar que a menor dosagem de coagulante orgânico à base de tanino, Acquapol Plus, 2,5 g/L, apresentou um resultado de remoção de turbidez de 98,40% (169 NTU), conforme Tabela 1. Portanto, ainda analisado a Figura 2 juntamente com a Tabela 1, a menor dosagem de coagulante proporcionou um resultado mais satisfatório (98,40%) para as amostras de efluente bruto com pH inicial 6. Os testes realizados com pH inicial 7 alcançaram eficiência mínima de 95,41%, quando a dosagem considerada foi a maior estudada. Entretanto, eficiência acima de 99% foi observada para dosagem de 5 g/L e a menor estudada, 2,5 g/L. Por fim, eficiências de remoção de turbidez de 99,9% foram observadas para pH inicial 8 ou 9, independente da concentração do coagulante.

Os resultados obtidos por Barbosa et al. (2018) com águas residuais da indústria de tintas e tratamento semelhantes também atingiram 99% de remoção de turbidez. Entretanto, foi necessária uma dosagem de 50 g/L de extrato aquoso de Moringa oleifera e pH ajustado para 6,5. Balik e Aydin (2016) também alcançaram eficiência de remoção de turbidez entre 99% e 100%, embora o valor inicial de turbidez tenha sido 50% inferior ao presente trabalho. Mas os autores aplicaram no efluente uma dosagem de 1,0 g/L de AlSO4, FeSO4, cloreto de polialumínio (PACl) ou FeCl3, coagulantes inorgânicos.
A Figura 3 mostra um gráfico de superfície relativo à remoção de turbidez, o pH ajustado do efluente bruto e dosagens de coagulante aplicadas.
Nota-se que a remoção de turbidez está variando de 0.7 (70%) a 1 (100%), intervalo onde os resultados de eficiência de remoção de turbidez são observados. O gráfico de superfície demonstra que independentemente do pH inicial, todas as eficiências de remoção de turbidez foram satisfatórias e ainda maiores para amostras brutas em pH 8 e 9. Interessante que estes são valores de pH inicial bem próximos as amostras de efluente de tinta produzidos (conforme Tabela 1 o pH médio inicial da amostra bruta é igual a 8,91).

3.2 Normalização dos resultados de tratamento em pH 8 e 9
Os valores das dosagens de coagulante e os valores de turbidez pós-tratamento foram normalizados no domínio [0, 1], conforme apresentado na Tabela 2, para avaliar as condições ideais de tratamento de eficiência de remoção de turbidez versus o menor custo de tratamento. Para tanto, considerou-se o pH inicial 8 e 9, valor próximo ao pH inicial bruto (veja Tabela 1). E a Figura 4 apresenta os resultados normalizados de dosagem de coagulante e turbidez final para pH inicial 8 e 9.

3.3 Estimativa de custo
Foi determinado o custo do coagulante por metro cúbico de efluente tratado, não considerando outros fatores do processo operacional em escala real que possam influenciar no valor final do tratamento, por exemplo, manutenção de equipamentos, consumo de energia, mão de obra etc. 
Para um tratamento de águas residuais de tintas à base de água, o custo do tratamento foi estimado de acordo com a Tabela 3 e a Tabela 4. Ainda, supondo o tratamento em grande escala do efluente estudado, adotou-se o custo de US$ 0,79 Kg de Acquapol PLUS apresentado na Tabela 3 que ilustra o custo por quilograma para cada tipo de envase.

Assim, considerando a opção carga a granel de 13.000 Kg, a Tabela 4 apresenta a estimativa de custo de tratamento de efluentes para as três dosagens por metro cúbico do efluente sintetizado a partir de tinta aquosa. E embora, conforme Tabela 1, o nível de dosagem do coagulante tenha tido impacto não significativo no desempenho obtido para os testes realizados com pH inicial de 8 e 9, os custos são consideravelmente diferentes. A condição 9A pode ser indicada como ótima porque apresentou 99,93% de remoção de turbidez para um custo mínimo de US$ 1,43 por metro cúbico. Conforme Tabela 1, 9A, usou a menor dosagem e pH inicial 9, sendo este valor próximo ao real 8,91 (conforme Tabela 1). Entretanto, a melhor condição operacional, a qual houve melhor remoção de turbidez (99,97%), 8C, pH inicial 8 e dosagem de 7,5 g/L, demandaria três vezes mais coagulante que a condição ótima.

4. Conclusões
Existem muitos estudos sobre a utilização de produtos químicos em processos de coagulação e floculação para tratamento de efluentes e seu impacto no meio ambiente. Neste contexto, os coagulantes à base de plantas, como os feitos a partir de tanino, surgem como uma boa escolha para o tratamento de águas residuais industriais que são difíceis de degradar biologicamente. Portanto, neste estudo, um coagulante à base de tanino foi testado para o tratamento de efluentes da indústria de tintas à base de água e apresentou incrível remoção de turbidez, com a vantagem de manter o pH final neutro.
A eficiência média de remoção de turbidez variou de 75,19% a 99,97%, e o pH final médio do efluente tratado variou de 6,32 a 7,55. Isto mostra que, independentemente do valor do pH inicial da amostra e das dosagens do coagulante, o valor do pH após o tratamento apresentou-se dentro dos padrões legais de lançamento exigidos pela legislação vigente. Do ponto de vista econômico, os resultados indicaram que o tratamento do efluente em pH 9, com dosagem de coagulante de 2,5 g/L, pareceu favorável por consumir menor dosagem de coagulante e remoção de turbidez de 99,93%. Esses resultados indicam grande potencial para utilização do coagulante orgânico Acquapol PLUS para o tratamento físico-químico de efluentes da indústria de tintas à base de água, podendo substituir o uso de coagulantes químicos convencionais, que deixam resíduos metálicos no líquido tratado e geram lodo depois do tratamento.
 

 
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