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Título: Avaliação do tratamento de efluente Kraft por processos Fenton e Foto-fenton isolados ou associados a pré-tratamento em reator MBBR
Autor(es): Gonçalves, Mayara Gabriela
Orientador(es): Freitas, Adriane Martins de
Palavras-chave: Indústria de celulose - Eliminação de resíduos
Efluentes - Estações de tratamento
Biodegradação
Cellulose industry - Waste disposal
Wastewater - Wastewater treatment
Biodegradation
Data do documento: 12-Mar-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: GONÇALVES, Mayara Gabriela. Avaliação do tratamento de efluente Kraft por processos Fenton e Foto-fenton isolados ou associados a pré-tratamento em reator MBBR. 2014. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.
Resumo: Apesar de sua grande importância econômica, as indústrias do setor de papel e celulose também devem ser notadas por seu elevado potencial de geração de impactos ambientais devido, principalmente, à grande geração de efluentes contendo lignina e seus derivados, matéria orgânica, fibras de madeira e constituintes do licor de cozimento. A presença desses componentes conferem a este efluente uma alta recalcitrância, DQO, DBO, cor, toxicidade e pH elevado. Os sistemas convencionais de tratamento de efluentes utilizados nestas indústrias estão fundamentados, normalmente, em processos de degradação biológica, que, no entanto, são pouco eficazes na presença de substâncias tóxicas e moléculas de difícil degradação. Uma alternativa de tratamento que tem se destacado são os Processos Oxidativos Avançados (POA), pois têm apresentado bons resultados de degradação para diversos micropoluentes e compostos recalcitrantes. Os POA são métodos baseados na geração in-situ de espécies altamente oxidantes, especialmente o radical hidroxila ( OH). Contudo, o tratamento exclusivo por essa via pode ser bastante oneroso. Neste trabalho buscou-se analisar a eficiência dos processos Fenton (Fe2+/H2O2) e foto- Fenton (UV/Fe2+/H2O2) aplicados de forma exclusiva no tratamento de efluente Kraft ou associados a uma etapa de pré-tratamento realizado em reator biológico de leito móvel (MBBR). A caracterização inicial dos efluentes bruto e pré -tratado mostrou que este último possui uma DQO de aproximadamente a metade do primeiro, no entanto, p ara os demais parâmetros analíticos avaliados, como, por exemplo, compostos lignínicos, aromáticos e fenólicos, o efluente pré-tratado apresentou valores próximos aos do bruto. Foi observado que com o efluente pré-tratado em MBBR houve a possibilidade de realizar os processos Fenton e foto-Fenton com menores concentrações de reagentes e tempos de reações e, ainda assim, alcançar uma maior degradação comparada ao efluente bruto. Quanto aos compostos lignínicos, a remoção no efluente bruto através do Fenton foi de 30% em 240 minutos de reação contra 66% em 45 minutos através do foto-Fenton. Em amostras pré-tratadas as remoções para este mesmo parâmetro foram de 80% após 60 minutos no Fenton e 84% após 15 minutos no foto-Fenton. Os resultados confirmaram a interferência negativa da matéria orgânica no desempenho dos POA avaliados e a vantagem de empregar uma etapa biológica de pré-tratamento.
Abstract: Despite its economic importance, the industries of pulp and paper should also be noted for its high potential to generate environmental impacts due mainly to the great generation of effluents containing lignin and its derivatives, organic matter, wood fibers and components of the cooking liquor. The presence of these components contributes with a high recalcitrance, COD, BOD, color, toxicity and high pH to this wastewater. The conventional wastewater treatment systems used in these industries are based typically on biological degradation processes, however, they are less effective in the presence of toxic substances and molecules are difficult to degrade. An alternative treatment that has been highlighted is the Advanced Oxidation Processes (AOP) because they have shown good results of degradation for many micropollutants and recalcitrant compounds. The AOP methods are based on in-situ generation of highly oxidizing species, especially the hydroxyl radical ( OH). However, the exclusive treatment by this route can be quite costly. This study seeks to analyze the efficiency of Fenton (Fe2+/H2O2) and photo - Fenton (UV/Fe2+/H2O2) processes applied exclusively to treat Kraft effluents or associated with a pre-treatment step performed in a moving bed biological reactor (MBBR). However, the exclusive treatment by this route can be quite costly. This study seeks to analyze the efficiency of Fenton (Fe2+/H2O2) and photo - Fenton (UV/Fe2+/H2O2) processes applied exclusively to treat Kraft effluents or associated with a pre-treatment step performed in a moving bed biological reactor (MBBR). The initial characterization of the effluents showed that the pretreated has a COD of about half of the raw, however, for other analytical parameters assessed, for example, ligninic, aromatic and phenolic compounds the pre -treated effluent showed similar values to those of raw. It was observed that with the pretreated effluent MBBR was possible to perform Fenton and the photo-Fenton process with lower concentrations of reagents and reaction times and still achieve a higher degradation compared to the raw wastewater. Regarding ligninics compounds in raw wastewater the removal by Fenton was 30% at 240 min of reaction compared to 66 % in 45 minutes by photo - Fenton . For the same parameter in the pretreated samples the removals were 80 % after 60 minutes in Fenton and 84 % after 15 minutes in the photo-Fenton . The results confirmed the negative interference of COD in the performance of AOP and the advantage of employing a biological pre-treatment step.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3902
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