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Tipo: Dissertação
Título: Remoção de cálcio de efluente de máquina de papel por precipitação/coprecipitação
Título(s) alternativo(s): Calcium removal from paper machine effluent by precipitation/coprecipitation
Autor(es): Sousa, José Carlos Leandro de
Primeiro Orientador: Reis, César
Primeiro coorientador: Reis, Efraim Lázaro
Segundo coorientador: Milagres, Benjamin Gonçalves
Primeiro avaliador: Silva, Cláudio Mudado
Segundo avaliador: Braathen, Per Christian
Abstract: Nas fábricas integradas de celulose e papel, o efluente gerado pela máquina de papel pode ser considerado um efluente setorial, denominado de água branca, devido à concentração elevada de cálcio. Neste trabalho foram realizados experimentos para compreender o comportamento do efluente em função do pH e para desenvolver métodos de remoção de cálcio da água branca, objetivando o reuso da água e a recuperação de cálcio. Titulações potenciométricas foram realizadas com HCl 0,022 mol L-1 e com NaOH 0,025 mol L-1 padronizados, após ajuste de pH do efluente em 12,0 e 2,0 respectivamente, às quais indicaram pontos de inflexão referentes à carbonato, bicarbonato e caulim, componentes com capacidade de interação com o cálcio solúvel. Os métodos de remoção de cálcio consistiram de coprecipitação/ adsorção com hidróxidos de ferro (III), alumínio e de manganês (IV), na ausência/presença de ácido húmico (extraído de húmus) e de argila fosfatada (extraída de latossolo perférrico e modificada com fosfato dibásico de sódio), além da precipitação na presença de oxalato de sódio. Os resultados apontaram que em baixas concentrações de sulfato férrico, sulfato de alumínio e ácido húmico, a remoção de cálcio é baixa (5,9 a 12,7 %). Já em baixas concentrações de sulfato férrico e de alumínio, mas na presença de ácido húmico 0,0025 % m/v, as porcentagens de remoção aumentaram (17,2 a 18,8 %). Nos ensaios de adsorção na presença de Fe(OH)3 e Al(OH)3, notou-se que o aumento da concentração de sulfato férrico, possibilitou um ligeiro aumento da remoção de cálcio (16,5 a 31 %), no caso do sulfato de alumínio as porcentagens de remoção foram indiferentes (próximas a 10 %). A utilização de sulfato de manganês foi inviável, já que este aumentou a concentração de cálcio no sobrenadante em pH = 10. Neste mesmo valor de pH, a presença de ácido húmico foi desfavorável, pois as substâncias húmicas interagem com o carbonato de cálcio precipitado, interferindo no crescimento do cristal. Os planejamentos experimentais realizados indicaram que ocorrem interações entre os componentes utilizados e o cálcio do efluente. Em relação à precipitação de Ca2+ na presença de oxalato, observou-se a possibilidade de remoção de porcentagens satisfatórias (75% a 87%), mantendo-se o efluente com condutividade e pH praticamente inalterados, a desvantagem é o oxalato residual, que pode ser removido num tratamento biológico, por exemplo, juntamente com a matéria orgânica presente.
In a integrated pulp and paper mill, the effluent generated by the paper machine can be considered as a sector effluent, called white water, due to the high concentration of calcium. In this work, experiments were conducted to understand the behavior of the effluent in different pH values and to develop removal methods of calcium from the white water, aiming the reuse of water and the calcium recovery. Potentiometric titrations were carried out with HCl 0.022 mol L-1 and NaOH 0.025 mol L-1 standards, after adjusting the effluent pH at 12.0 and 2.0; respectively, which indicated inflection points for the carbonate, bicarbonate and kaolin, components capable of interaction with the soluble calcium. The methods for calcium removal consisted of coprecipitation/adsorption with iron (III), aluminum and manganese (IV) hydroxides, in the absence/presence of humic acid (extracted from humus) and phosphate-clay (extracted from per ferric latosol and modified with dibasic sodium phosphate), in addition to the precipitation in the presence of sodium oxalate. The results indicated that at low concentrations of ferric sulfate, aluminum sulfate and humic acid, the removal of calcium is low (5.9 to 12.7 %). In low concentrations of ferric and aluminum sulfate, but in the presence of humic acid 0.0025 % m/v, the removal percentages increased (17.2 to 18.8 %). In the adsorption assays in the presence of Fe(OH)3 and Al(OH)3, the increased of the ferric sulfate concentration enabled a slight increase in the calcium removal (16.5 to 31.0 %), with the aluminum sulfate, the removal percentages were indifferent (close to 10.0 %). The use of manganese sulfate was not possible because it increased the concentration of calcium in the supernatant at pH 10. In this pH value, the presence of humic acid was unfavorable because the humic substances interact with the precipitated calcium carbonate, interfering with the crystal growth. The experimental procedure indicated that interactions occur between the used components and the calcium of the effluent. In the precipitation of Ca2+ in the oxalate presence, the possibility of satisfactory percentages of removal was observed (75 to 87 %), keeping the effluent with the conductivity and pH unchanged. The disadvantage is the residual oxalate, that can be removed in a biological treatment, for example, along with the organic matter present.
Palavras-chave: Cálcio
Efluente
Coprecipitação
Calcium
Effluent
Coprecipitation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Agroquímica analítica; Agroquímica inorgânica e Físico-química; Agroquímica orgânica
Programa: Mestrado em Agroquímica
Citação: SOUSA, José Carlos Leandro de. Calcium removal from paper machine effluent by precipitation/coprecipitation. 2007. 78 f. Dissertação (Mestrado em Agroquímica analítica; Agroquímica inorgânica e Físico-química; Agroquímica orgânica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2007.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2044
Data do documento: 21-Dez-2007
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