Tratamento de efluente da produção de polpa celulósica kraft através de membranas

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Quezada Reyes, Rafael Ignácio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Manejo Florestal; Meio Ambiente e Conservação da Natureza; Silvicultura; Tecnologia e Utilização de; Mestrado em Ciência Florestal; UFV
• Palavras-chave em Português: Ultrafiltração; Nanofiltração; Branqueamento; Reuso; Efluente; (EPO); Ultrafiltration; Nanofiltration; Bleaching; Reuse; Effluent; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::TECNOLOGIA E UTILIZACAO DE PRODUTOS FLORESTAIS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3143

Devido ao continuo aumento das restrições ambientais em fábricas produtoras de polpa celulósica, a indústria tem buscado encontrar opções para minimizar o consumo de água, aumentar o reúso de água e melhorar a qualidade do efluente final. O tratamento de correntes líquidas setoriais da fábrica pode ser uma alternativa técnica e economicamente atrativa por possuírem baixos volumes e altas concentrações quando comparados ao efluente final que consiste na mistura de todos os efluentes da fábrica. O primeiro objetivo desse estudo foi avaliar o uso de membranas no tratamento de efluente do setor de branqueamento, especificamente o filtrado do estágio de extração alcalina (EPO) de uma fábrica de polpa celulósica com a seguinte sequencia: D(EPO)DD. Esta corrente contém uma alta carga de compostos orgânicos (DQO de 1.800 mg/l e cor de 900 UH). Para a realização do trabalho foram utilizadas duas plantas piloto que foram instaladas na fábrica. A seleção da membrana e a otimização das condições de trabalho foram realizadas em três etapas. Na Etapa 1 foram avaliadas três diferentes arranjos de membranas: i) ultrafiltração (dois tipos de membrana foram testados: ESP04 e XP197), ii) ultrafiltração + nanofiltração (FP200 + ACF30) e iii) nanofiltração (AFC30). Foi determinada a eficiência de separação nos três arranjos mediante três parâmetros de qualidade: AOX, DQO e cor. Os resultados indicaram que o melhor arranjo para o tratamento do filtrado (EPO), de acordo a simplicidade operacional e custo, foi a ultrafiltração com membrana ESP04. A Etapa 2 foi realizada para confirmar a eficiência de separação da membrana ESP04, determinar as melhores condições de fluxo e da pressão trans-membrana (PTM). Testou-se PTM de 1,4 bar a 6,6 bar. Na Etapa 3 foram determinadas as condições ótimas de trabalho da membrana ESP04 em períodos longos de operação. O segundo objetivo desde trabalho foi determinar os efeitos do tratamento de ultrafiltração do filtrado (EPO) na estação de tratamento de efluentes (ETE) da fábrica e na qualidade final dos efluentes. O tratamento biológico foi simulado com reatores sequenciais em batelada e o tratamento terciário (coagulação, floculação e decantação) com testes de jarras. Três cenários foram avaliados: no Cenário 1, referência, foi avaliado o tratamento biológico da fábrica sem tratamento com membranas na corrente (EPO). No Cenário 2, simulou-se que todo o permeado da filtração foi era tratado na ETE. No Cenário 3, simulou-se que todo o permeado da filtração era recirculado dentro da área de branqueamento. Na Etapa 1 a seleção do arranjo foi de ultrafiltração com membrana ESP04, que atingiu a remoção de DQO, cor e AOX de 64%, 87% e 60%, respectivamente. Os resultados da Etapa 2 confirmaram a eficiência de remoção da membrana e indicaram que a melhor condição para operação foi atingida com vazão tangencial de 24 l/h.m2 e baixa PTM (1,7 bar). No tanto na Etapa 3 os resultados indicaram que a remoção de DQO foi 78% e de cor foi 95%, para testes em longo tempo de operação. Os resultados da simulação do tratamento do efluente indicarem que no Cenário 2 a eficiência de redução de DQO aumentou em 10% e a geração de lodo terciário diminuiu em 30%, no caso do Cenário 3, aumento da eficiência da redução de DQO foi de 7%, reduziu em 20% a geração de lodo biológico e reduziu 45% menos de lodo terciário.