Processos de tratamento terciário para redução da DQO e cor dos efluentes de uma fábrica integrada de celulose kraft branqueada e papel

Abstract

O presente trabalho apresenta uma comparação técnica e econômica de vários tipos de tratamento terciário para remoção da DQO e cor nos efluentes provenientes de tratamento biológico, de uma fábrica integrada de celulose kraft branqueada e papel. Foram realizados testes laboratoriais para dois tipos de tratamento: físico-químico (coagulação/floculação/flotação) e oxidação. Como floculantes utilizaram-se sulfato de alumínio Al2(SO4)3, policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico (FeCl3) e como oxidantes foram testados ozônio (O3) e dióxido de cloro (ClO2). O tratamento físico- químico com sulfato de alumínio apresentou-se como a melhor alternativa. Na dosagem ótima de 600 mg L-1 obteve-se uma média de 84% de remoção de cor, com um custo de remoção estimado em 0,24 US$ kg-1 e 56% de redução da DQO, resultando num custo de remoção de 0,49 US$ kg-1 e geração de lodo de 0,34 kg m-3 de efluente tratado. Com a utilização de PAC e cloreto férrico, encontrou-se uma dosagem ideal de 200 mg L-1. Embora tenham apresentado excelentes desempenhos tanto na remoção de cor quanto na redução da DQO, o PAC e cloreto férrico resultaram em custos significativamente mais elevados. Nos tratamentos oxidativos, com ozônio e dióxido de cloro, foram obtidos baixos desempenhos nas condições testadas, tornando estes tratamentos pouco competitivos sob os aspectos técnicos e econômicos. Na avaliação econômica, constatou-se que o tratamento físico-químico, com uso do sulfato de alumínio, na dosagem de 600 mg L -1, foi a alternativa que apresentou a melhor relação custo-benefício e, portanto, a mais viável economicamente.

The present work presents a technical and economical comparison among several terciary treatments for COD and color removal of a bleached kraft pulp and paper mill secondary effluent. Lab tests were carried out simulating two treatments: conventional physico-chemical (coagulation/flocculation/flotation) and oxidation. Flocculants used were aluminum sulfate Al2(SO4)3, Aluminum polychloride (PAC) and ferric chloride (FeCl3). For oxidation tests it was used ozone (O3) and Chlorine dioxide (ClO2). The best physico-chemical treatment option was the use of aluminuum sulfate with an optimum dosage of 600 mg L-1 which provided a color removal of 84% and a cost of 0.24 US$ kg-1 of color and a COD reduction of 56% resulting in a estimated cost of 0.49US$ kg-1. It also resulted in a sludge generation of 0,34 kg m-3 of treated effluent. Although the use of PAC and FeCl3 resulted in excellent performance with a lower dosage (200 mg L-1), the costs were much higher than the aluminum sulfate. Both oxidative processes tested present very low performance to reduce color and COD in the tested conditions and therefore not technically and economically feasible.