Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8
TÍTULO: ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DE REUTILIZAÇÃO DO EFLUENTE GERADO NA PRODUÇÃO DE DIÓXIDO DE CLORO PARA O BRANQUEAMENTO NA OBTENÇÃO DE CELULOSE
AUTORES: Schaeffer Caser, K. (FAACZ) ; Gauitolini, K. (FAACZ) ; Leite, J. (FAACZ) ; Siqueira Batista, F. (FAACZ) ; Cabral Sarmenghi, U. (FAACZ)
RESUMO: Efluentes líquidos industriais são produzidos em larga escala, logo, o
tratamento adquire cada vez mais importância devido à legislação ambiental e a
conscientização da sociedade. A escassez de água e o alto custo para
tratamentos, proporcionam um maior investimento em estudos para o
desenvolvimento de tecnologias de processo e reuso dos efluentes, que além de
reduzir o volume gerado, pode chegar ao fechamento de circuitos produtivos. Esse
estudo visa analisar as características do efluente gerado na produção do
dióxido de cloro para reutilização na etapa ácida de branqueamento da polpa
celulósica. Portanto, foram realizadas análises de acidez, concentração de
clorato de sódio, de oxidantes e sulfato de sódio, cujos resultados permitiram
avaliar a viabilidade técnica do reuso do efluente.
PALAVRAS CHAVES: Efluente; Dióxido de cloro; Branqueamento de celulose
INTRODUÇÃO: A indústria de celulose e papel é considerada uma grande consumidora de recursos
naturais, especialmente fibras vegetais, energia e água, e tem sido considerada
um exemplo de geração de poluentes do ar, da água e do solo (NOLASCO et al.,
1997). O presente trabalho terá como objeto de estudo uma indústrias de
celulose do Brasil. A matéria-prima para o processo de obtenção de celulose é
proveniente do eucalipto, que ao chegar à fábrica é encaminhado à trituração
para a formação de cavacos e da pasta celulósica (SENAI, 1988). Logo, ocorre a
fase de deslignificação e a fase de branqueamento. Nesta última etapa, o pH é um
fator determinante para o emprego dos agentes oxidantes, pois o uso deles
proporciona uma maior eficiência no processo (SENAI, 1988). Vários estágios
constituem essa etapa, podendo alternar condições ácidas e alcalinas (MÉNDEZ;
ÁREA, 2009). Na etapa álcali, é adicionado uma substância básica oxidando a
lignina. Na etapa ácida adiciona-se ácido obtendo uma redução de pH a fim de
melhorar a ação do agente oxidante. Quando o pH é mantido constante por
intermédio de um tampão, melhores resultados deveriam ser obtidos em pH abaixo
de 4 (SENAI, 1988). Um agente oxidante utilizado é o dióxido de cloro (ClO2) que
em sua produção gera um efluente composto por residuais de clorato de sódio
(NaClO3), dióxido de cloro (ClO2), ácido sulfúrico (H2SO4) e sulfato de sódio
(Na2SO4) que são destinados às estações de tratamento. E segundo Borges et al.
(2001), o descarte dessas águas residuárias contendo organoclorados constitui
problemas ambientais no setor de celulose. Diante disto, o trabalho irá abordar
o estudo da viabilidade técnica do reaproveitamento do efluente gerado na
produção de ClO2 para a etapa ácida de branqueamento da polpa celulósica.
MATERIAL E MÉTODOS: O efluente de interesse foi coletado durante dois meses a cada quinze dias na
empresa em estudo para a realização das análises. Estas que foram realizadas no
próprio laboratório da empresa. Para a determinação da acidez, ácido sulfúrico
presente na amostra, utilizou-se titulação ácido-base, com solução de hidróxido
de sódio 1N. Para análise da concentração de clorato de sódio titulou-se o
excesso de sulfato ferroso (FeSO4) com solução de permanganato de potássio
(KMnO4) 0,2N até obter leve coloração rósea na solução. Para a determinação de
concentração de oxidantes totais titulou-se com tiossulfato de sódio (Na2S2O3)
0,05N até a coloração amarelo pálido. Adicionou-se o indicador amido a 1% e
prosseguiu-se a titulação até o exato desaparecimento da coloração azul. A
determinação de sulfato de sódio foi realizada através de espectrofotometria. A
determinação do pH foi realizada através de um pHmetro portátil na área da
empresa onde a amostra foi coletada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados das análises realizadas no laboratório e in loco são apresentadas
na Tabela 1, com 4 amostras coletadas ao longo do tempo. Para determinar a
possibilidade de reutilização do efluente no processo de branqueamento da polpa
de celulose, caracterizou-se cada uma das amostras a partir de variáveis
relacionadas com a qualidade do produto desejado. Esses resultados mostram que o
comportamento dessas variáveis se mantém estável no decorrer das análises,
ocorrendo pequenas variações devido às interferências operacionais do processo
industrial. Dessa forma, o ponto de retorno desse efluente está adequado às
condições da etapa ácida de branqueamento. A determinação da concentração de
ácido sulfúrico (acidez), concentração de sulfato (SO4-2) e pH indicam o
comportamento ácido do efluente, condizendo com os aspectos desejáveis do
reaproveitamento do mesmo na etapa ácida de branqueamento. A determinação do
clorato de sódio (matéria-prima do dióxido de cloro) e oxidantes totais (ClO2)
mostra a concentração perdida durante o processo dessas substâncias, que seriam
descartados juntamente com o efluente, para a estação de tratamento. O uso do
dióxido de cloro na etapa de branqueamento da polpa celulósica é devido à alta
seletividade deste agente para destruição da lignina e essa reação ocorre em
meio ácido. Dessa forma, além do reaproveitamento do clorato de sódio também
ocorre a diminuição da concentração de compostos organoclorados nos efluentes. É
importante ressaltar que o clorato de sódio é inerte no processo de
branqueamento, por isso pode ser reutilizado juntamente com o efluente em
estudo, sem prejuízo na qualidade do produto.
Tabela 1
CONCLUSÕES: De acordo com o objetivo para o trabalho, verifica-se a possibilidade de
reaproveitamento do efluente de uma planta de dióxido de cloro em uma etapa ácida
do processo de obtenção de celulose, visto o comportamento estável, e considerando
as interferências desprezadas. É percebido que o efluente contém apenas
quantidades residuais dos compostos analisados, entretanto, o mesmo teria a
capacidade de contribuir na acidificação de uma etapa ácida do processo de
branqueamento da polpa celulósica, auxiliando também na diminuição de carga de
efluente para a estação de tratamento.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à empresa estudada, pelo apoio concedido para o estudo do
processo e a realização das análises.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BORGES, B. L.; COLODETTE, L. J.; PILÓ-VELOSO, D. A utilização de perácidos na deslignificação e no branqueamento de polpas celulósicas. Química Nova, vol. 24, Nº 6, 2001.
MÉNDEZ, M. A.; ÁREA, C. M. Influência das variáveis de processo na etapa EP do branqueamento ECF. O Papel, 2009.
NOLASCO, A. M.; PIRES, C. E.; SPRINGER, M. A. Tratamento aeróbico de efluentes da indústria de Celulose e papel visando uma menor produção de lodo biológico. In: 19º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 1997.
SENAI. Celulose e Papel – Tecnologia de Fabricação da Pasta Celulósica. Vol 1. 2 ed. São Paulo: Editora do IPT, 1988.