TRATAMENTO DO EFLUENTE PAPELEIRO KRAFT E₁ EMPREGANDO O PROCESSO FOTOELETROQUÍMICO

Renato Sanches Freire (PG)¹, Ronaldo Pelegrini (PQ)², Rodnei Bertazzoli (PQ)², Lauro Tatsuo Kubota (PQ)¹ e Nelson Durán (PQ)¹

¹ Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, C.P. 6154, CEP 13083-970. Campinas-SP, Brasil – rsfreire@iqm.unicamp.br

² Depto. de Eng. de Materiais – Faculdade de Engenharia Mecânica – UNICAMP

palavras-chave: efluente industrial, remediação ambiental, processo fotoeletroquímico.

INTRODUÇÃO

A indústria de papel e celulose é atualmente uma das mais importantes no mundo. Sua importância também possui reflexos do ponto de vista ambiental, uma vez que, este ramo industrial contribui significativamente para a poluição de corpos d'água. Os efluentes gerados pela indústria papeleira têm sido exaustivamente estudados, sendo que a principal contribuição para seu alto potencial poluidor, origina-se na etapa de branqueamento da polpa celulósica. Nesta etapa são gerados, dentre outros, compostos fenólicos e organoclorados, que geralmente são recalcitrantes aos processos biológicos de tratamento de efluentes, que normalmente são estabelecidos nestas indústrias. Assim, há uma necessidade de que novas metodologias de tratamento destes despejos sejam buscadas, quer para substituir ou complementar as atualmente empregadas.

O emprego de metodologias eletroquímicas vêm despontando como uma área promissora para remediar problemas ambientais. O processo eletroquímico baseia-se na aplicação de um potencial capaz de oxidar diretamente os substratos de interesse, ou indiretamente, através da geração eletroquímica de espécies extremamente reativas (tais como, os radicais ^.OH e/ou O₂^.-), que são capazes de oxidar os poluentes orgânicos em solução. Pesquisas recentes têm apontado para o emprego combinado de processos eletroquímicos e fotoquímicos (Pelegrini e col., 1999).

OBJETIVOS

Neste trabalho avaliou-se o emprego dos processos eletroquímico, fotoquímico e fotoeletroquímico na degradação do efluente papeleiro Kraft E₁.

METODOLOGIA

O efluente papeleiro (Kraft E1) foi coletado junto a uma indústria papeleira localizada na região de Campinas e estocado a 4 ⁰C. Nos processos de tratamento foram empregados: 1) um reator de 250 mL equipado com camisa interna de quartzo, refrigeração e agitação magnética; 2) uma lâmpada de vapor de mercúrio de 125 W como fonte de irradiação; 3) um ânodo modificado com Ti/Ru_0,3Ti_0,7O₂ em forma cilíndrica e com dimensões próxima a 100cm²; como cátodo foi empregada uma malha expandida de titânio, em forma de cilindro. A distância entre o cátodo e o ânodo foi fixada em 1,0 milímetro. Densidades de correntes de 20 mA/cm² foram aplicadas empregando-se uma fonte externa. A eficiência do processo foi avaliada pela redução de carbono orgânico total (COT), fenóis totais (método padrão APHA) e redução de cor (l=465 nm, pH 7,6).

RESULTADOS

A Tabela abaixo apresenta os resultados obtidos durante a degradação do efluente papeleiro Kraft E₁ utilizando-se os processos fotoquímico, eletroquímico e fotoeletroquímico.

O processo eletroquímico possui uma excelente eficiência na redução de fenóis totais, apresentando uma degradação total destas espécies em menos de 1 hora de tratamento.

Aplicando-se o processo eletroquímico isoladamente observou-se uma descoloração na ordem de 53% para 90 minutos de tratamento. Com a irradiação do efluente com ultravioleta (processo fotoquímico) observou-se, no mesmo período, uma redução de somente 24%. Com a aplicação dos dois processos simultaneamente (processo fotoeletroquímico), pôde ser observado, um aumento significativo na descoloração do efluente, obtendo-se uma descoloração na ordem de 90%. Estes resultados mostram uma interação entre a radiação UV e o processo eletroquímico promovendo um efeito sinérgico. Tal efeito também pode ser observado na redução de carbono orgânico total.

CONCLUSÕES

Comparando a soma dos valores conseguidos quando os processos eletroquímico e fotoquímico são aplicados isoladamente com os alcançados pelo processo fotoeletroquímico, verifica-se a existência de um importante efeito sinérgico.

Os resultados obtidos neste trabalho revelam que o emprego simultâneo dos processos eletroquímico e fotocatalítico apresenta-se como uma alternativa promissora para o tratamento do efluente papeleiro Kraft E₁.

BIBLIOGRAFIA

APHA; Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 17 ed., New York, Amer. Publ. Health Ass. n^o 5250B, 5.68-5.69 (1989).

Pelegrini, R.; Peralta-Zamora, P.; De Andrade, A. R.; Reyes, J. e Durán, N. J. Appl. Electrochem., no prelo (2000).

FAPESP