Aplicação da flotação por ar dissolvido como pós-tratamento de efluente de lodo ativado em uma indústria de papel e celulose

Abstract

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o desempenho da flotação por ar dissolvido no pós-tratamento de efluentes de lodo ativado em uma indústria de papel e celulose. Os testes variando dosagem de coagulante e polímero (polímero aniônico e polímero catiônico) foram realizados em escala de laboratório, com o uso do equipamento flotateste. Em todos os testes foram fixados os valores de mistura rápida (500 s-1), o tempo de mistura rápida (60 s), pressão de saturação (5 bar) e tempo de saturação do ar na câmara de saturação (15 mim), os demais parâmetros foram investigados e variados durante a pesquisa. Os testes foram divididos em três etapas: O objetivo da etapa 1 foi avaliar a resposta do sistema de flotação sem o uso de polímeros e apenas coagulante (fase 1), com o uso de polímero aniônico (fase 2) e polímero catiônico (etapa 3). Na etapa 2 foram realizados testes de microfiltração tangencial e análise do fluxo de permeado com o efluente da melhor configuração de flotação alcançada. Na etapa 3 avaliou-se a remoção de lignina e compostos orgânicos halogenados (AOX) dos melhores resultados de flotação. Os resultados indicaram que a flotação com polímero catiônico melhorou as características do efluente, com redução de até 90% de turbidez, 85% da cor aparente, 88% de cor verdadeira e 68% de DQO, utilizando dosagem de coagulante PAC de 175 mg.L-1 e 50 mg.L-1 de polímero catiônico, com velocidade de flotação de 9,0 cm/ mim, excelentes resultados para a redução da incrustação de membranas de microfiltração. Os testes de lignina e compostos orgânicos halogenados (AOX) mostrou remoção de mais de 65% desses parâmetros. A flotação apresentou grande potencialidade de aplicação no pós-tratamento de efluente de indústria de papel e celulose e no pré-tratamento de efluentes membranas de microfiltração.

The main objective of this work was to evaluate the performance of the dissolved air flotation in the post-treatment of effluents the activated sludge in a pulp and paper industry. The tests varying dosage of coagulant and polymer (anionic polymer and cationic polymer) were performed on a laboratory scale, using the equipment flotatest. In all the tests were fixed the values of rapid mix (500 s-1), the rapid mix time (60 s), saturation pressure (5 bar) and the time of air saturation in the saturation chamber (15 mim), the other parameters were investigated and adopted during the research. The tests were divided in three steps: The objective of step 1 was to evaluate the response of the flotation system without the use of polymers and only coagulant (stage 1), with the use of anionic polymer (stage 2) and cationic polymer (stage 3). In step 2 were performed tests of crossflow microfiltration and analysis of the permeate flux with the effluent of the best configuration of flotation. In step 3, we assessed the removal of lignin and halogenic organic compounds of the best flotation results. The results indicated that the flotation with cationic polymer improved the effluent characteristics, with reduction up to 90% of turbidity, 85% of apparent color, 88% of true color and 68% of COD, using PAC coagulant dosage of 175 mg.L-1 and 50 mg.L-1 of cationic polymer, with flotation velocity of 9.0 cm/mim, excellent results for the reducing of the fouling of microfiltration membranes. The tests of lignin and halogenic organic compounds showed removal of more than 65% of these parameters. The flotation presented great potential for application in post-treatment of effluent from pulp and paper industry and effluent pre-treatment for microfiltration membrane.