Aplica§£o da coagula§£o, flocula§£o e sedimenta§£o como p³s

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  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE, UNICENTRO-PR

    APLICAO DA COAGULAO, FLOCULAO E

    SEDIMENTAO COMO PS-TRATAMENTO DE

    EFLUENTE DE UMA INDSTRIA DE PAPEL E

    CELULOSE

    DISSERTAO DE MESTRADO

    JICE CRISTINI KURITZA

    IRATI-PR

    2012

  • JICE CRISTINI KURITZA

    APLICAO DA COAGULAO, FLOCULAO E SEDIMENTAO

    COMO PS-TRATAMENTO DE EFLUENTE DE UMA INDSTRIA DE

    PAPEL E CELULOSE

    Dissertao apresentada Universidade

    Estadual do Centro-Oeste, como parte das

    exigncias do Programa de Ps-Graduao em

    Cincias Florestais, rea de concentrao em

    Manejo Sustentvel dos Recursos Florestais,

    para obteno do ttulo de Mestre.

    Prof. Dr. Jeanette Beber de Souza

    Orientadora

    Dr. Srgio Martinelli

    Co-Orientador

    Prof. Dr. Carlos Magno Souza Vidal

    Co-Orientador

    IRATI-PR

    2012

  • i

    Catalogao na Fonte

    Biblioteca da UNICENTRO

    KURITZA, Jice Cristini.

    K97a Aplicao da coagulao, floculao e sedimentao como ps-

    tratamento de efluente de uma indstria de papel e celulose / Jice

    Cristini Kuritza. Irati, PR : UNICENTRO, 2012.

    109f.

    ISBN

    Dissertao (Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-

    Oeste, PR. Programa de Ps-Graduao em Cincias Florestais,

    rea de concentrao em Manejo Sustentvel dos Recursos

    Florestais.

    Orientadora: Prof. Dr. Jeanette Beber de Souza

    Coorientador: Prof. Dr. Srgio Martinelli

    Coorientador: Prof. Dr. Carlos Magno Souza Vidal

    1.Engenharia Florestal dissertao. 2. Tecnologia papel

    celulose. I. Souza, Jeanette Beber de. II. Martinelli, Srgio.

    III. Vidal, Carlos Magno Souza. IV. Ttulo.

    CDD 20 ed. 676

  • ii

  • iii

    Dedico aos meus pais, Jairo e Eliane como pequena

    retribuio pelo amor puro e incondicional que sempre

    dedicaram a mim, em toda minha vida.

  • iv

    AGRADECIMENTO

    Agradeo a Deus, por ter me dado sade, inteligncia e discernimento. Por iluminar

    meus caminhos e me dar fora para percorr-los.

    Aos amados pais, Jairo e Eliane, por terem sido os primeiros a acreditar que eu era

    capaz, por terem me ensinado tudo que importante saber e por todo apoio e amor concedidos

    sempre.

    Aos meus irmos Agair e Marilize e seus filhos, meus amados sobrinhos, Nicolas,

    Nathan, Gabriely, Marina, Felipe e Sofia por alegrarem a minha vida e me encherem de

    esperana naqueles momentos em que tudo parece ir de mal a pior.

    Aos professores Jeanette Beber de Souza e Carlos Magno de Sousa Vidal pela

    orientao no mestrado, por todas as ideias e contribuies para esse trabalho, pelo imenso

    carinho, pacincia e simpatia em todas as vezes que precisei de ajuda, alm de terem me

    inspirado, desde a graduao, para optar pela carreira acadmica.

    minha famlia iratiense, todas as meninas que foram minhas irms na Casa Rosa, e

    principalmente Dona Elizabeth Beraldo. Por toda ateno, cuidado e carinho nesses 6 anos

    morando em Irati.

    Especialmente agradeo ao Diego Gasparetto, por ter ouvido minhas lamrias com

    amvel ateno e atrapalhado de uma forma nica e maravilhosa sempre que precisei de

    distrao.

    s minhas mestras preferidas, Larissa Quartaroli e Helosa Rancatti, que deixaram

    muitas digitais nesse trabalho. Agradeo por toda amizade e companheirismo e

    principalmente por terem se tornado minhas irms do corao.

    As minhas amigas Letcia, Dariana, Dbora, Brbara, Caciane, Ludmila, Las e Ndia.

    Por terem sido minha equipe de apoio, aquelas que nunca questionaram e estiveram sempre na

    torcida.

    queles que tornaram os dias na sala de estudos mais leves e agradveis, os colegas de

    metrado: ngelo, Aurlio, Gustavo, Malson, Marilu e Rodrigo.

    Aos colegas de trabalho do laboratrio de saneamento da UNICENTRO,

    principalmente MSc. Grasiele Soares Cavallini por todo conhecimento compartilhado e

    tambm ao aluno Frederico Jos Krger, por toda ajuda.

    Aos professores do programa de mestrado em cincias florestais, secretaria em nome

    da secretria Nilce Flvia Bhler dos Santos e coordenao em nome do professor Eduardo

    Silva Lopes.

  • v

    CAPES pela concesso da bolsa de mestrado.

    Esse trabalho s foi possvel graas a vocs, aceitem meu sincero agradecimento.

  • vi

    SUMRIO

    Lista de figuras ........................................................................................................................ viii Lista de tabelas .......................................................................................................................... xi

    Lista de smbolos e abreviaturas .............................................................................................. xiii Resumo ..................................................................................................................................... xv Abstract .................................................................................................................................... xvi

    1. Introduo ............................................................................................................................... 1

    2. Objetivos ................................................................................................................................. 4

    3. Referencial Terico ................................................................................................................. 5 3.1 A Indstria de papel e celulose ......................................................................................... 5 3.2 Impactos Ambientais associados indstria de papel e celulose ..................................... 7 3.3 Tratamento do efluente da indstria de celulose e papel .................................................. 9

    3.3.1 Coagulao, floculao e sedimentao ...................................................................... 11 3.3.2 Membranas filtrantes ................................................................................................... 16

    4. Materiais e Mtodos ............................................................................................................. 20

    4.1 Caracterizao do efluente.............................................................................................. 20

    4.2 Etapas da pesquisa .......................................................................................................... 21 4.2.1 Primeira etapa: ensaios preliminares de coagulao ................................................... 24 4.2.1.1 Ensaio 01: ensaio preliminar de coagulao empregando PAC como coagulante,

    sem adio de polmero e com variao do gradiente de velocidade de mistura lenta ........ 24 4.2.1.2 Ensaio 02: ensaio preliminar de coagulao empregando PAC como coagulante e

    testando trs polmeros como auxiliares de floculao ........................................................ 25 4.2.1.3 Ensaio 03: ensaio preliminar de coagulao empregando PAC como coagulante e

    polmero aninico como auxiliar de floculao ................................................................... 26

    4.2.2 Segunda etapa: ensaios principais de coagulao ........................................................ 27 4.2.3 Terceira etapa: ensaio final de coagulao/floculao/sedimentao e ensaio de

    microfiltrao........................................................................................................................ 28 4.2.3.1 Caracterizao da unidade de microfiltrao tangencial .......................................... 31

    5. RESULTADOS E DISCUSSO .................................................................................................. 33 5.1 Resultados da primeira etapa: ensaios preliminares de

    coagulao/floculao/sedimentao.................................................................................... 33 5.1.1 Caracterizao do efluente da primeira etapa .............................................................. 33 5.1.2 Ensaio 01: ensaio preliminar de coagulao/floculao/sedimentao empregando

    PAC como coagulante, sem adio de polmero e com variao do gradiente de velocidade

    de mistura lenta ..................................................................................................................... 34

    5.1.3 Ensaio 02: ensaio preliminar de coagulao/floculao/sedimentao empregando

    PAC como coagulante e testando trs polmeros como auxiliares de floculao ................. 37 5.1.3.1 Ensaio 02a: ensaio preliminar de coagulao/floculao/sedimentao empregando

    PAC como coagulante e polmero aninico PRAESTOL 2540 como auxiliar de floculao

    .............................................................................................................................................. 38

    5.1.3.2 Ensaio 02b: ensaio preliminar de coagulao/floculao/sedimentao empregando

    PAC como coagulante e polmero aninico PRAESTOL 2510 como auxiliar de floculao

    .............................................................................................................................................. 40

    5.1.3.3 Ensaio 02c: ensaio preliminar de coagulao/floculao/sedimentao empregando

  • vii

    PAC como coagulante e polmero PRAESTOL 2510 como auxiliar de floculao ............. 42

    5.1.3.4 Escolha do m