Viabilidade técnica de recuperação do sulfato de alumínio através do lodo da estação de tratamento de efluentes de uma empresa de papel e celulose

Abstract

Indústrias de papel e celulose geram grandes volumes de efluentes líquidos que necessitam de tratamento eficiente antes de serem lançados no corpo d'água receptor. Nas etapas finais desse tratamento, pode-se utilizar o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) como agente coagulante. O Al2(SO4)3 quando acrescentado à água libera os cátions Al+3 que neutralizam as cargas negativas das impurezas e atraem material particulado inorgânico, bactérias, vírus e outros organismos potencialmente prejudiciais aos humanos, para ajudar na filtração. Contudo, a adição desse coagulante inorgânico em excesso, além da produção de lodo com hidróxido metálico, provoca o aumento da concentração de alumínio na água tratada. Diante disso, a fim de minimizar o impacto ambiental e econômico da geração de resíduos, aliado com a possibilidade de reutilizar o coagulante no processo, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar a viabilidade técnica da recuperação do Al2(SO4)3 a partir da acidificação do lodo com ácido sulfúrico (H2SO4). Esse lodo foi oriundo do tratamento terciário da ETE de uma empresa de papel e celulose, localizada na região metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Para alcançar esse objetivo, se utilizou o equipamento Jar Test para simular as condições operacionais de recuperação, analisando pH, tempo de acidificação e velocidade de rotação. Foi obtida redução ótima do volume de lodo em torno de 73,6%, nas condições de pH 2, tempo de acidificação de 10 minutos e velocidade de rotação em 150 rpm. A recuperação de alumínio foi elevada, cerca de 85,5% nessas mesmas condições. Os ensaios prévios da eficiência do coagulante recuperado frente ao coagulante comercial foram realizados de maneira indireta. O efluente tratado com coagulante recuperado (CR) em três ou mais vezes a quantidade em volume de coagulante comercial (CC) possibilitou uma eficiência semelhante ao produto comercial na remoção de cor aparente e DQO, mantendo os resultados dentro dos limites de controle da empresa e da legislação. Concluiu-se, portanto, que é possível recuperar o Al2(SO4)3 através da acidificação do lodo e reaproveitar esse coagulante no sistema. Ademais, com a diminuição da geração de lodo, se espera uma diminuição nos custos de transporte, disposição final e eventuais riscos de poluição no meio ambiente, o que se torna imprescindível para fomentar a sustentabilidade e propiciar maior produtividade e competitividade ao setor.

Paper and pulp industries generate great amounts of wastewater that need efficient treatment before they are released into the receiving water body. In the final stages of this treatment, aluminum sulfate (Al2(SO4)3) can be used as a coagulant agent. Al2(SO4)3 when added to water releases Al+3 cations that neutralize the negative charges of impurities and attract inorganic particulate matter, bacteria, viruses and other organisms potentially harmful to humans, to help with filtration. However, the addition of this inorganic coagulant in excess, in addition to the production of sludge with metal hydroxide, causes an increase in the aluminum concentration in the treated water. Therefore, in order to minimize the environmental and economic impact of waste generation, combined with the possibility of reusing the coagulant in the process, this study worked with the objective of evaluating the technical feasibility of recovering the Al2(SO4)3 coagulant from the acidification of the sludge with acid sulfuric (H2SO4). This sludge came from the tertiary treatment of the ETE of a pulp and paper company, located in the metropolitan region of Porto Alegre, Rio Grande do Sul. To achieve this objective, the Jar Test equipment was used to simulate the operational conditions of recovery, analyzing pH, time of acidification and speed of rotation. Optimal reduction of the sludge volume was obtained around 73,6%, under conditions of pH 2, acidification time of 10 minutes and rotation speed of 150 rpm. The recovery of aluminum was high, about 85,5% under the same conditions. The previous tests of the efficiency of the recovered coagulant against the commercial coagulant were carried out indirectly. The effluent treated with recovered coagulant (CR) three or more times at the quantity of volume of commercial coagulant (CC) made it possible to have a similar efficiency to the commercial product in the removal of apparent color and chemical oxygen demand (COD), keeping the results within control limits of the company and the legislation. It is concluded, therefore, that is possible to recover the Al2(SO4)3 through the acidification of the sludge and reuse of this coagulant in the system. In addition, with the decrease in sludge generation, a decrease in transportation costs, final disposal and eventual risks of pollution in the environment is expected, what becomes essential to promote sustainability and promote greater productivity and competitiveness in the sector.