Fotodegradação heterogênea de efluente de polpa kraft branqueada com cloro

Abstract

A polpa celulósica da madeira deve ser branqueada e alvejada para atingir elevado valor comercial. O cloro é muito eficiente no branqueamento da polpa obtida por processo químico, mas também produz subprodutos altamente poluentes e tóxicos. Outros produtos químicos de branqueamento têm sido propostos para reduzir a toxicidade, mas são mais caros e menos versáteis. A fotodegradação catalítica com o uso de radiação ultravioleta (UV) foi feita para avaliar o potencial de redução do teor de poluentes encontrados em um efluente de branqueamento de celulose com o uso de cloro. A polpa celulósica de Pinus taeda foi produzida e branqueada em laboratório. Três litros de efluente receberam 3 g de dióxido de titânio (TiO 2 ) e foram submetidos à radiação UV. Essa radiação foi produzida com o uso da ampola de lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 250 W (12.500 Lm) durante 240 min. A fotodegradação a 25 oC por 240 min com UV reduziu em cerca de 43% a cor, 40% a DBO 5 , 50% a DQO, 40% de material calcinável e 45% do carbono orgânico total, além de baixar a toxicidade LC 50 para o efluente tratado. O bioindicador Artemia salina apresentou o tempo de sobrevida maior do que 1.000% para o efluente tratado. A distribuição dos pontos experimentais de 0 a 240 min sugere que a fotodegradação deveria ser estendida. Assim, a redução de poluentes observada sugere que esse processo oxidativo avançado (POA), com fotocatálise com o uso de UV e TiO 2 , pode ser conveniente para o tratamento de efluentes clorados de branqueamento. Isso pode viabilizar o uso seguro de branqueamento com cloro.

The wood cellulose pulp must be bleached to reach a high commercial value. Chlorine is very effective in bleaching for pulp obtained by chemical process, but it also produces highly polluting and toxic byproducts. Other bleaching chemicals have been proposed to reduce toxicity, but they are more expensive and less versatile. Catalytic photodegradation using ultraviolet radiation (UV) was performed to assess the potential for reducing the content of pollutants in an effluent from bleaching cellulose pulp by using chlorine. The Pinus taeda cellulose pulp was produced and bleached in laboratory. Three liters of effluent received 3g of titanium dioxide (TiO2) and were submitted to UV radiation. UV was produced with the use of a mercury- vapor bulb in high-pressure of 250 W (12,500 Lm) for 240 min. Photodegradation to 25 oC for 240 min with UV decreased about 43% of the color, 40% of the BOD5 (biochemical oxygen demand), 50% of the COD (chemical oxygen demand), 40% of calcinable material and 45% of TOC (total organic carbon), in addition to decreasing the toxicity LC50 (lethal concentration - 50%) for the treated effluent. The bioindicator Artemia salina showed the survival time greater than 1,000% for the treated effluent. The experimental points distribution from 0 to 240 min suggests that the photodegradation must be extended. Thus, the reduction of pollutants observed suggests that advanced oxidation process (AOP), using UV-TiO2 photocatalytic oxidation may be convenient to treat chlorinated bleaching effluents. This can enable the safe use of chlorine bleaching.