Electrocoagulation of kraft pulp bleaching filtrates to improve biotreatability

• Autor(a) principal: Coimbra, Eder Carlos Lopes
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29824
• topic: Biodegradação; Toxicidade; Superfície de resposta (Estatística); Estudos e Caracterização de Efluentes Industriais

A fábrica de polpa kraft branqueada é bem conhecida pelo alto consumo de água dentro dos seus setores sequenciais de fabricação. Como fonte de uma variedade de poluentes orgânicos, os filtrados da unidade de branqueamento são responsáveis pelo maior volume, quantidade de cor e matéria orgânica dos efluentes da fábrica. Além disso, esses filtrados são constituídos por compostos com alta massa molar que levam a uma baixa relação DBO 5 /DQO e, portanto, resistência à degradação biológica. O uso do pré-tratamento branqueamento para por reduzir eletrocoagulação suas cargas dos volumosos orgânicas e filtrados melhorar de sua biodegradabilidade antes do tratamento biológico é uma abordagem para melhorar o tratamento geral de efluentes da fábrica de polpa kraft branqueada. A metodologia da superfície de resposta pode ser usada para o desenvolvimento de modelos para prever os efeitos dos fatores operacionais combinados de eletrocoagulação. Nesse estudo, o objetivo principal foi avaliar o potencial da eletrocoagulação com eletrodos de ferro e alumínio para a melhora da biotratabilidade de filtrados ácido e alcalino de branqueamento de polpa kraft de eucalipto, otimizando as condições operacionais de densidade de corrente, pH e tempo de eletrólise para alcançar as respostas máximas de DBO 5 /DQO dissolvida, por meio da metodologia de superfície de resposta. Os resultados mostram que a eletrocoagulação com eletrodos de ferro e alumínio foi extremamente adequada para remover a matéria orgânica dissolvida recalcitrante dos filtrados de branqueamento ácido e alcalino e, nas condições ideais, a fração biodegradável foi superior a 75% da fração total da matéria orgânica dissolvida remanescente. Os tratamentos envolvendo o eletrodo de alumínio mostraram-se mais eficientes na remoção da cor verdadeira e da atividade estrogênica, enquanto aqueles com ferro apresentaram menor toxicidade à Daphnia similis. Os testes de biodegradabilidade aeróbia mostraram que o tratamento de pelo menos um filtrado com eletrocoagulação é mais vantajoso na remoção de matéria orgânica dissolvida dos filtrados combinados, sob condições aeróbias, do que nenhum tratamento usado em quaisquer dos dois filtrados. A combinação dos dois filtrados tratados separadamente resultou em remoção de 90% do carbono orgânico dissolvido (COD) em cinco dias, enquanto, na mistura dos filtrados no estado bruto, no mesmo período, houve remoção de apenas 30% do COD. Para evitar custos adicionais de ajustes de pH, recomenda-se o tratamento apenas do filtrado alcalino, com eletrodo de alumínio (AlF-Al), para em seguida, o seu envio ao tratamento biológico combinado com o filtrado ácido bruto (AcF). Nessa configuração, é necessário apenas o ajuste inicial de pH do filtrado alcalino, antes ao processo de eletrocoagulação, uma vez que, na situação de mistura e envio à estação de tratamento não é necessário o ajuste. Por fim, os custos de operação dos tratamentos dos filtrados ácido e alcalino com eletrodos de alumínio são mais caros do que com eletrodos de ferro, devido, além dos maiores tempos e densidade de corrente aplicados, ao preço comercial do alumínio ser mais caro. Entretanto, os tratamentos com eletrodos de alumínio se mostraram mais vantajosos na remoção de matéria orgânica recalcitrante. Palavras-chave: Biodegradabilidade. Superfície de Resposta. Toxicidade. Efluentes.