Scientia Forestalis, volume 45, n. 114
junho de 2017
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v45n114.12

Utilização de biopolímero no tratamento de efluentes da indústria de papel e celulose por Processo Oxidativo Avançado

Use of biopolymer in pulp and paper industry wastewater treatment by Advanced Oxidative Process

Kely Viviane de Souza1
Elis de Oliveira Lopes2
Daniel Bartiko3
Carlos Magno de Souza Vidal1
Jeanette Beber de Souza1

1Professor(a) Adjunto(a) do Departamento de Engenharia Ambiental. UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste. Campus de Irati. - PR 153 - Km 7 – Riozinho - 84500-000 - Irati, PR, Brasi. E-mail: kelyvdesouza@gmail.com; cacavidal@yahoo.com.br; jeanettebeber@yahoo.com.br
2Mestranda em meio Ambiente Urbano e Industrial e MBA em Gestão Ambiental. UFPR - Universidade Federal do Paraná / Centro Politécnico. Av. Coronel Francisco H. dos Santos, 100 - Jardim das Américas- 81530-000- Curitiba, PR, Brasil. E-mail: elis_lopes@outlook.com
3Doutorando em Engenharia Ambiental. UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Reitor João David Ferreira Lima, s/n – Trindade – 88040-900 - Florianópolis - SC, Brasil. E-mail: danielbartiko@hotmail.com

Recebido em 12/07/2016 - Aceito para publicação em 06/03/2017

Resumo

A indústria de papel e celulose produz elevado volume de efluente, o qual geralmente apresenta alto valor de cor e concentração de matéria orgânica. A maioria dos componentes presentes no efluente são difíceis de eliminar por processos convencionais de tratamento de águas residuárias. Neste contexto, estudos de alternativas que melhorem significativamente a qualidade do efluente e que representem minimização dos impactos associados à disposição deste no ambiente são necessários. Dentre tais alternativas, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados (POA) por serem processos destrutivos e não seletivos de poluentes. Dentre os POA, o processo foto Fenton tem merecido atenção devido à elevada eficiência e simplicidade operacional. O presente estudo objetivou avaliar a eficiência do processo foto Fenton utilizando Fe2+ imobilizado em esferas de quitosana como catalisador, bem como a capacidade de reutilização do material, visando dar polimento ao efluente de uma indústria de papel e celulose. O processo foi realizado em reator fotoquímico de bancada, com 250 mL de efluente, pH=7, 2,0 g de esferas de quitosana com Fe2+ (EQFe), e 400 mg.L-1 de H2O2. Os parâmetros avaliados após 90 minutos de tratamento foram: turbidez, cor, DQO e fenóis totais. Os resultados demonstraram que durante 90 minutos de tratamento houve redução de 59,0% da turbidez, 99,6% da cor, 74,9% da DQO e 87,2% de fenóis, utilizando 400 mg.L-1 de H2O2 e 2 g de massa de (EQFe). Nos ensaios realizados, observou-se que o ferro permaneceu sorvido na matriz, o que possibilitou a reutilização das EQFe em seis ciclos, mantendo a eficiência na degradação. Os resultados indicam a potencialidade do emprego do processo foto Fenton na remediação de efluentes de indústrias de papel e celulose.
Palavras-chave: Efluente de papel e celulose; Foto Fenton, Quitosana, Degradação de fenóis.

Abstract

The pulp and paper industry produces a high volume of effluents, which usually have high color value and organic matter concentration. Most components of the effluent are difficult to dispose of using conventional wastewater treatment processes. Thus it is necessary to explore alternatives that improve the effluent quality and minimize the environmental impact associated with its disposal. Among these alternatives, the Advanced Oxidation Processes (AOP) have been highlighted because they are destructive and non-selective processes of pollutant removal. Among the AOP, the photo-Fenton process has received attention due to its high efficiency and operational simplicity. The present study aimed to evaluate the photo-Fenton process efficiency using Fe2+ beads immobilized on chitosan as a catalyst in the polishing of effluent from a pulp and paper industry, as well as the reusability of the catalyst material. The process was carried out in a bench-top photochemical reactor with 250 mL of effluent (pH 7), 2.0 g of chitosan beads with Fe2+ (CBFe), and 400 mg/L of H2O2. The parameters evaluated after 90 min of treatment were: turbidity, color, chemical oxygen demand (COD), and total phenols. The results showed that turbidity, color, COD, and total phenols were reduced by 59.0%, 99.6%, 74.9%, and 87.2%, respectively. The analysis also showed that the iron remained absorbed in the matrix, which allowed the reuse of CBFe over six cycles without losing efficiency of degradation. These results indicate that the photo-Fenton process can be used in the remediation of effluents from pulp and paper industries.
Keywords: Pulp and paper effluent, Photo Fenton, Chitosan, Phenols degradation.





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