Author(s): Pessoa, Joana Matilde Veríssimo
Date: 2007
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/555
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia do ambiente; Pasta de papel; Efluentes industriais; Digestão anaeróbica
O objectivo deste projecto consistiu em averiguar a aplicação do processo de digestão anaeróbia para eliminar/ reduzir os compostos de AOX presentes no efluente do primeiro estágio de branqueamento de pasta Kraft, de modo a evitar o seu lançamento para o meio ambiente, quer através da deposição das lamas biológicas produzidas na estação de tratamento de efluentes industriais (ETEI) quer através do efluente líquido tratado. A presença de compostos AOX no efluente do primeiro estágio do branqueamento de pasta resulta na obtenção de elevadas concentrações desses compostos nas lamas biológicas, dado que o processo utilizado no tratamento do efluente fabril global não levou à sua degradação, o que impossibilitou o uso destas lamas para fins agrícolas, uma vez que a concentração destes compostos nas lamas é superior à permitida por lei. Atendendo a este facto e ao longo tempo de vida destes compostos, é preferível efectuar a remoção dos mesmos logo após a sua produção, reduzindo deste modo a quantidade que chega às lamas biológicas produzidas na ETEI. Numa primeira abordagem experimental, através da realização de testes descontínuos pretendeu-se avaliar a biodegradabilidade do efluente em estudo e a remoção de compostos AOX para diferentes proporções de biomassa/ substrato, tendo-se ainda monitorizado outros parâmetros relevantes. Os resultados obtidos nesta fase permitiram concluir que a remoção de AOX é mais eficiente usando uma maior concentração de biomassa, para se poderem atingir cargas orgânicas mais elevadas. Para além disso, a maior concentração de biomassa confere uma maior estabilidade à remoção de matéria orgânica. Verificou-se ainda que o efluente em estudo contém compostos dificilmente biodegradáveis, para além do AOX, pelo que a biomassa necessita de se adaptar ao efluente, de tal modo que a maioria da matéria orgânica removida e da produção de metano apenas se verificaram ao fim de 24 horas de operação. III . Numa segunda fase, através da operação de reactores semi-contínuos, pretendeu-se obter dados adicionais aos ensaios descontínuos de biodegradabilidade e assim poderem ser optimizadas as condições de operação dos reactores anaeróbios tratando este tipo de efluente. Os resultados obtidos nesta fase mostram que no ensaio conduzido com a maior concentração de biomassa (10g SSV L-1) os incrementos de carga orgânica não afectaram negativamente a remoção de AOX. Assim, o ensaio conduzido com a maior concentração de biomassa é aquele que apresenta melhores remoções de AOX, obtendo-se valores de 70 a 75% para cargas até cerca de 0,5g CQOs L-1.dia-1. No que diz respeito à remoção de matéria orgânica verifica-se que quanto maior for a carga orgânica aplicada menor é a remoção de matéria orgânica, o que denota haver inibição do processo de biodegradação pelo substrato. O uso de uma maior concentração de biomassa conduz maioritariamente a eficiências mais elevadas de remoção de matéria orgânica. A quantidade de metano produzido nos ensaios conduzidos com maior concentração de biomassa é maioritariamente superior aos ensaios realizados a menor concentração de biomassa, sendo é máxima para a carga de 0,34 g CQOs L-1.dia-1, que também é a carga obtida na maximização da remoção de AOX (73%). ABSTRACT: The aim of this study consisted on the evaluation of the anaerobic digestion process to eliminate or remove the AOX compounds present in the effluent of the first stage of bleaching Kraft pulp, in order to avoid their discharge to the natural environment, either through the disposal of biological sludge produced in the wastewater treatment plant or through the discharge of the treated effluent. The presence of this compounds in this effluent results in high concentrations in the biological sludge, because the aerobic process used in the treatment of the industrial effluent did not remove them. This fact does not allow the use of biological sludge for agricultural purposes, because their AOX concentration is above the limit established by law. Considering this fact and that these compounds have long half-life periods, it is preferable to remove them after their production, reducing the amount that reach the biological sludge in the treatment plant. In a first phase, it was intended to evaluate the biodegradability of the effluent under study and the removal of AOX compounds using different biomass/substrat ratios in batch assays. In these assays were also monitored other relevant parameters. V abstract The results obtained in the first phase allow the conclusion that the AOX removal is more efficient using a higher biomass concentration, in order to reach higher organic loads. Another conclusion is that a higher biomass concentration gives more stability to the process namely organic matter removal. The effluent under study is rich in slow biodegradable compounds besides AOX. Due to that, the time required for biomass acclimation is higher, so organic matter removal and methane production only begins after 24 hours of operation. In a second phase, with the operation of semi-continuos reactors, it was aimed to obtain additional data to those obtained in the batch assays, in order to optimize the operational conditions for the anaerobic reactors treating this type of effluent. The results obtained in this phase show that the increase on organic load do not affect the AOX removal in the assay conducted with a higher biomass concentration (10g VSS.L-1). Therefore, this assay presents the higher AOX removal efficiencies (70-75%) for loads up to 0,48g CODs.L-1.day-1. Concerning the organic matter removal the higher the organic load applied the lower the removal, indicating that the effluent compounds have an inhibitory effect on the biodegradation. The use of a higher biomass concentration leads to higher removals. The amount of methane produced in the assay using a higher biomass concentration is also superior, being the highest at the load of 0,34g CODs.L- 1.day-1. It is also for this load that the AOX removal reaches the maximum.
