Comparação da fotodegradação catalítica (TIO2) do efluente de branqueamento de polpa kraft com uso de radiação visível ou ultravioleta

Abstract

Resumo: A polpa celulósica da madeira deve ser branqueada e alvejada para atingir elevado valor comercial. O cloro apresenta alto poder de branqueamento para a polpa obtida por processo químico. No entanto, essa tecnologia pode produzir subprodutos altamente poluentes e tóxicos. Assim, as fábricas estão substituindo o cloro por outros produtos químicos mais caros, mas que possam resultar em branqueamento menos agressivo ao meio ambiente. O desenvolvimento de uma tecnologia de eliminação destes poluentes pode resolver esse impasse. A degradação por fotocatálise com uso de ondas ultravioleta ou visível foi feita para avaliar o potencial de redução do teor de poluentes encontrados em um efluente de branqueamento de celulose com uso de cloro. A polpa celulósica de Pinus taeda foi produzida e branqueada em laboratório. Três litros de efluente receberam 3g de dióxido de titânio e foi submetido à radiação ultravioleta. A radiação ultravioleta (UV) foi produzida com uso de uma ampola de vapor de mercúrio de alta-pressão de 250 W durante 240 minutos. Alternativamente, a radiação visível foi gerada com uso de uma lâmpada de vapor de mercúrio de luz visível (VHg) ou uma lâmpada mista (VM). A fotodegradação por 240min com UV reduziu em 43% a cor, 40% a DBO, 50% a DQO, 40% de materiais calcináveis, 45% a COT, além de baixar a toxidez LC50 final do efluente. Os resultados também sugerem que a redução pode ser maior se prolongar o tempo e exposição. A fotodegradação com luz visível emitida por ambas as fontes testadas revelou eficiência muito inferior. Assim, a redução de poluentes observada sugere que este processo oxidativos avançado (POA) com fotocatálise com uso de radiação ultravioleta pode ser conveniente para o tratamento de efluentes clorados de branqueamento.

Abstract: The wood pulp must be bleached to achieve a high commercial value. Chlorine has a high power to bleach the pulp obtained by a chemical process. However, this technology can produce highly polluting and toxic byproducts. Thus, the plants are substituting chlorine for other chemicals more expensive but that would result in whitening less aggressive the environment. The development of a technology to eliminate these pollutants can resolve this impasse. The photocatalytic degradation by using ultraviolet or visible wave was performed to assess the potential for reducing the content of pollutants in an effluent found bleaching pulp by using chlorine. Pinus taeda's pulp was produced and bleached in the laboratory. Three liters of effluent received 3g of titanium dioxide and was subjected to ultraviolet radiation. Ultraviolet (UV) was produced using a mercury vapor bulb high-pressure 250 W for 240 minutes. Alternatively, the visible radiation is generated with use of a mercury vapor lamp for visible light (HGV) or a mixed light (MV). The photodegradation for 240min UV reduced by 43% color, 40% BOD, COD to 50%, 40% calcinable material, 45% TOC, and lowest toxicity LC50 in final effluent. The results also suggest that the reduction can be increased to extend the time and exposure. The fotodegração with visible light emitted by both sources tested showed much lower efficiency. Thus, the reduction of pollutants observed suggests that the enhanced oxidative process (POA) with photocatalytic using ultraviolet radiation it may be convenient to treat chlorinated bleaching effluents.