Remoção de matéria orgânica recalcitrante de efluentes de celulose kraft de branqueamento por ozonólise
Autores: Ann H. Mounteer, [email protected]
Jéssica Joy Mokfienski
Fausto Rodrigues Amorim
Resumo
A recalcitrância de uma fração da matéria orgânica dissolvida em efluentes de fábricas de celulose kraft nos sistemas convencionais de tratamento biológico tem levado à busca de alternativas de tratamento que permitem atingir os limites estabelecidos em legislações ambientais cada vez mais restritivas. O tratamento com ozônio se apresenta como tecnologia muito promissora para a remoção de matéria orgânica recalcitrante e tem sido utilizado, principalmente, no pós-tratamento de efluentes, mas sua reconhecida eficiência no aumento da biodegradabilidade dos efluentes e conseqüente aumento da DBO sugere sua utilização como pré-tratamento antes do tratamento biológico. O objetivo do presente estudo foi de caracterizar a natureza química da matéria orgânica recalcitrante de efluentes de celulose kraft branqueada de eucalipto e determinar o potencial de aplicação do ozônio, como pré- e pós-tratamento, sobre a remoção dessa matéria orgânica. Para tal, filtrados de branqueamento ECF de fábricas brasileiras de celulose kraft de eucalipto foram tratados em reator de ozônio laboratorial. A dosagem (50 a 250 mg/L) e a vazão (3 a 20 mg /min) de ozônio foram variadas para maximizar o aumento de biodegradabilidade do filtrado (relação DBO5/DQO) no pré-tratamento e essas mesmas condições foram utilizadas para tratar um efluente ECF após o tratamento biológico. Os filtrados originais e tratados foram separados em frações de alta e baixa massa molecular e caracterizadas pela quantificação de DQO, COT, DBO, cor, AOX, lignina e carboidratos, para avaliar a influência da composição química do filtrado sobre a eficiência do tratamento com ozônio. O pré-tratamento com 100 mgO3/L resultou em aumento de todos os parâmetros, exceto a DQO, com a maior parte do aumento na fração de baixa massa molecular. O pré-tratamento aumentou a biodegradabilidade de 0,54 a 0,64, devido à combinação do aumento de DBO e da redução de DQO. Para fins de comparação, o pós-tratamento com ozônio resultou em redução de todos os parâmetros, com maiores reduções de DQO, DBO e COT na fração de alta massa molecular. O grau de cloração (AOX/COT) da matéria orgânica solúvel nos efluentes não foi afetado pelo pré- ou pós-tratamento. O pré-tratamento com ozônio mostrou grande potencial para transformar matéria orgânica recalcitrante em matéria orgânica biodegradável. Estamos atualmente investigando se esse potencial se traduz em aumento de eficiência do tratamento biológico.
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Autores: Ann H. Mounteer, [email protected]
Jéssica Joy Mokfienski
Fausto Rodrigues Amorim
Resumo
A recalcitrância de uma fração da matéria orgânica dissolvida em efluentes de fábricas de celulose kraft nos sistemas convencionais de tratamento biológico tem levado à busca de alternativas de tratamento que permitem atingir os limites estabelecidos em legislações ambientais cada vez mais restritivas. O tratamento com ozônio se apresenta como tecnologia muito promissora para a remoção de matéria orgânica recalcitrante e tem sido utilizado, principalmente, no pós-tratamento de efluentes, mas sua reconhecida eficiência no aumento da biodegradabilidade dos efluentes e conseqüente aumento da DBO sugere sua utilização como pré-tratamento antes do tratamento biológico. O objetivo do presente estudo foi de caracterizar a natureza química da matéria orgânica recalcitrante de efluentes de celulose kraft branqueada de eucalipto e determinar o potencial de aplicação do ozônio, como pré- e pós-tratamento, sobre a remoção dessa matéria orgânica. Para tal, filtrados de branqueamento ECF de fábricas brasileiras de celulose kraft de eucalipto foram tratados em reator de ozônio laboratorial. A dosagem (50 a 250 mg/L) e a vazão (3 a 20 mg /min) de ozônio foram variadas para maximizar o aumento de biodegradabilidade do filtrado (relação DBO5/DQO) no pré-tratamento e essas mesmas condições foram utilizadas para tratar um efluente ECF após o tratamento biológico. Os filtrados originais e tratados foram separados em frações de alta e baixa massa molecular e caracterizadas pela quantificação de DQO, COT, DBO, cor, AOX, lignina e carboidratos, para avaliar a influência da composição química do filtrado sobre a eficiência do tratamento com ozônio. O pré-tratamento com 100 mgO3/L resultou em aumento de todos os parâmetros, exceto a DQO, com a maior parte do aumento na fração de baixa massa molecular. O pré-tratamento aumentou a biodegradabilidade de 0,54 a 0,64, devido à combinação do aumento de DBO e da redução de DQO. Para fins de comparação, o pós-tratamento com ozônio resultou em redução de todos os parâmetros, com maiores reduções de DQO, DBO e COT na fração de alta massa molecular. O grau de cloração (AOX/COT) da matéria orgânica solúvel nos efluentes não foi afetado pelo pré- ou pós-tratamento. O pré-tratamento com ozônio mostrou grande potencial para transformar matéria orgânica recalcitrante em matéria orgânica biodegradável. Estamos atualmente investigando se esse potencial se traduz em aumento de eficiência do tratamento biológico.
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