A indústria moveleira em geral e de piso de madeira é caracterizada por processos a
seco. Em decorrência da limpeza e lavagem de maquinário e superfícies gera águas
residuárias em baixos volumes porém altamente contaminadas com substâncias
recalcitrantes de difícil tratamento. Com o objetivo de oferecer uma alternativa
tecnológica de fácil operação (com uso mínimo de reagentes químicos), capaz de tratar
tais águas, reduzir toxicidade e aumentar biodegradabilidade do efluente, viabilizando
desta forma uma etapa subsequente de tratamento biológico, o presente trabalho
conduziu ensaios de tratabilidade baseados em processos oxidativos avançados com
águas residuárias provenientes de lavagens em uma indústria de piso de madeira em
Nybro, Suécia, com DQO inicial de aproximadamente 45.000 mg/L e pH de 2,3-2,6.
Após tratamento primário in situ com redução de 89% de DQO, os seguintes processos
geradores de radicais OH foram testados em escala de laboratório: ozonização sem
ajuste de pH (Etapa I); ozonização com ajuste de pH (Etapa II); e ozonização + UV-C
com ajuste de pH (Etapa III). Os experimentos foram realizados em semi-batelada,
utilizando-se um aparato com dois reatores conectados (de O3 e de UV), entre os quais
foi mantido fluxo de recirculação em contracorrente com o gás. Para o desenho
experimental, utilizou-se a metodologia de planejamento fatorial do tipo Delineamento
Composto Central Rotacional (DCCR) utilizando-se como variáveis independentes, (i)
vazão de recirculação entre os reatores (VR) com níveis variando de 0,3 a 3L/min; (ii)
concentração de O3 na mistura gasosa injetada ([O3]) ou modo de dosagem cujos níveis
variaram de 40 a 115 g/Nm3 e; (iii) pH inicial (Etapas II e III) com níveis que variaram de
3 a 11. A quantidade total de O3 fornecida até o final de cada ensaio foi fixada em 2
gramas de O3 para cada grama de DQO inicial (2:1). A eficiência de cada tratamento foi
avaliada em função da redução de DQO, da remoção de COT e do consumo de O3.
Para ozonização sem ajuste de pH foram alcançadas reduções de DQO e COT de 65 e
31% respectivamente. No tratamento com ajuste de pH sem UV, foram alcançadas
reduções de DQO e COT de 85% e 43% com pHinicial = 7,0 enquanto que no tratamento
com UV foi alcançada redução de DQO e COT de 93% e 56% respectivamente, com pHi
= 9,38. Os resultados de respirometria com os efluentes dos tratamentos indicaram que
a ozonização destas águas em pH baixo pode resultar na geração de subprodutos
menos biodegradáveis. Entretanto, tais produtos não são gerados quando a ozonização
é realizada em pH mais elevado (7,0), mesmo sem aplicação de UV, com doses de
O3:DQOinicial menores que 1:1. O tratamento por ozonização pode, portanto, ser aplicado
como uma etapa intermediária de tratamento das águas residuárias em questão,
inclusive precedendo o tratamento biológico. / The wood-based industry (including the wooden floor production) is characterized by dry
process but due to cleaning and washing of machineries and surfaces this industry
generates low volumes of highly polluted and recalcitrant wastewater. The purpose of
this study was to investigate a technological alternative, easy to operate, with minimum
use of chemicals, capable to treat these wastewaters, reducing toxicity and increasing
the biodegradability making it feasible the biological treatment of the effluents. In the
present study, a number of treatability assays based on advanced oxidation processes
(AOPs) were carried out to treat cleaning wastewater from a wooden floor industry in
Nybro, Sweden, with an initial COD of approximately 45,000 mg/L and pH of 2.3-2.6.
After an initial reduction of 89% of DQO through an in situ sedimentation step, the
following processes generating free radicals OH were tested in lab-scale: Ozonation
without pH adjustment (Phase 1); Ozonation with pH adjustment (Phase 2); and
Ozonation + UV-C with pH adjustment (Phase 3). The experiments were performed in
semibatch reactors using an apparatus with two connected reactors (O3 and UV);
between them, the recirculation flow was kept in countercurrent with the gas flow. For the
experimental design, the factorial planning of the type Central Composite Rotatable
Design (DCCR) was applied with the following independent variables: (i) recirculation
flow between reactors (VR) with levels varying from 0.3 to 3.0 L/min; (ii) concentration of
O3 in the injected gaseous mixture ([O3]) or dose mode, with levels varying from 40 to
115 g/Nm3; (iii) initial pH (Phases 2 and 3) with levels varying from 3 to 11. The total
amount of O3 supplied along the whole treatment was 2 grams of O3 per gram of initial
COD (2:1). The efficiency of each treatment was based on the COD reduction, TOC
removal and O3 consumption. Ozonation without pH adjustment, promoted a reduction of
COD and COT of 65 and 31% respectively. Ozonation with pH adjustment to pHinitial = 7.0
reduced COD and TOC in 85% and 43% respectively. Ozonation, UV and pH adjustment
to pHinitial = 9.38 reduced COD and TOC in 93% and 56% respectively. The results of the
respirometry tests with the effluent from the AOP treatments without pH adjustment
suggested that such treatment generates byproducts, which are even less biodegradable
than those found in the wastewater before treatment. However, such products are not
generated when ozonation is carried out in higher pH (7.0), even without UV and
O3:DQOi doses lower than 1:1. The treatment with O3, can be useful as an intermediate
treatment step for the studied wastewater, and be placed before biological treatment.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:5452 |
| Date | 11 April 2014 |
| Creators | Alexandre Silveira Amaro da Silva |
| Contributors | Marcia Marques Gomes, Fabio Kaczala, Gandhi Giordano, Marcia Walquiria de Carvalho Dezotti, Claudio Fernando Mahler |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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