Treatability of effluents from eucalyptus kraft pulp bleaching with acid hydrolysis/hot chlorine dioxide technologies

O objetivo desse estudo foi avaliar o impacto das tecnologias D, D*, A/D* e AD no custo de branqueamento, qualidade da polpa e nas características e eficiência do tratamento dos efluentes do branqueamento ECF de polpas Kraft de eucalipto, de alta e baixa DQO, a 89-90% ISO de alvura. Duas amostras de polpa kraft de eucalipto pré-deslignificadas com oxigênio, uma bem lavada com DQO de 6,4 kg O2/t.a.s. e outra mal lavada com DQO de 25,5 kg O2/t.a.s., foram tratadas no primeiro estágio de branqueamento pelas tecnologias D, D*, A/D* e AD, e, subseqüentemente, branqueadas até 89 e 90% ISO, com as seqüências EpDD e EpD, respectivamente. Foram determinadas a branqueabilidade e a qualidade da polpa branqueada. Os efluentes do branqueamento foram caracterizados quanto aos valores de DQO, DBO5, COT AOX e cor e tratados biologicamente num sistema de lodos ativados laboratorial. A eficiência do tratamento biológico foi determinada pela remoção dos parâmetros avaliados. Chegou-se à conclusão de que a polpa de alta DQO apresenta baixa branqueabilidade em relação a de alta DQO. As polpas de alta DQO branqueadas pelas várias tecnologias apresentaram reversão de alvura cerca de 2,5 vezes maior que as de baixa DQO. As tecnologias contendo estágio ácido / dióxido de cloro em alta temperatura (D*, A/D*, AD) resultaram em polpas branqueadas com maior estabilidade de alvura, menor viscosidade, menor kappa e menor teor de HexA s que a de referência (D), tendo sido o impacto mais significativo para a polpa de alta DQO. Com relação a branqueabilidade e custos de reagentes, a única tecnologia ao estágio D0 convencional que se justifica é o estágio D*, assim mesmo para polpa de baixa DQO. A tecnologia AD é eficiente quando a lavagem da polpa é deficiente, no entanto deve ser evitada, pois requer alto custo de capital. A tecnologia A/D* não é recomendada para o branqueamento de polpa kraft de eucalipto, pois apresenta o maior custo de reagentes, para polpa de baixa e alta DQO. Os efluentes do branqueamento da polpa de alta DQO apresentaram valores de DQO, DBO5 e AOX substancialmente mais altos que os da polpa de baixa DQO, porém a tratabilidade dos dois efluentes, medida pelas percentagens de remoção desses parâmetros no tratamento biológico, foi similar entre si. A maior parte da carga orgânica e de halógenos orgânicos do efluente da polpa de baixa DQO (65-99%) é gerada no pré-branqueamento. As tecnologias D*, A/D* e AD aumentam a carga orgânica do efluente, porém é de fácil tratabilidade, apesar de maior custo de tratamento. A descarga de AOX no efluente devido a tecnologia D* é menor em relação ao D convencional, porém esse benefício desaparece no efluente tratado. Na prática, nenhuma justificativa alternativa ao estágio D se justifica para reduzir o teor de AOX no efluente. As tecnologias D*, A/D* e AD resultam em efluentes mais coloridos que o D convencional e o tratamento biológico acentua a cor do efluente.The aim of this study was to evaluate the impact of D, D*, A/D* and AD technologies on characteristics and treatabilities of eucalyptus kraft pulp ECF bleaching effluents, of low and high COD, and a full brightness 89-90% ISO. Two samples of eucalyptus kraft pulp pre-delignified in oxygen, a well washed one with COD 6,4 kg/t.a.s. and another not well washed with COD 25,5 kg/t.a.s., were treated, in a first bleaching stage, using the technologies D, D*, A/D* and AD, and subsequently bleached up to 89 and 90% ISO, with the sequences EpDD e EpD, respectively. It was determined the bleachability and quality of fully bleached pulp. The bleaching effluents were characterized as for color, TOC, COD, BOD5 and AOX loads and biologically treated in an activated sludge system. The efficiency of the biological treatment was certain for the removal of the appraised parameters. It was concluded that the pulp of high COD shows low bleachability in relation to the high COD. The pulps of high COD bleached by the various technologies showed brightness reversion about 2,5 times bigger than those of low COD. The technologies containing acid / hot chlorine dioxide stage (D*, A/D*, AD) resulted in bleached pulps with greater brightness stability, less viscosity, minor kappa and HexA s tenor than the reference (D), being the impact more significant for the pulp of high COD. Regarding the bleaching and reagents costs, the only technology to the conventional stage Do that justify is the stage D *, even so for pulp of low COD. The technology AD is efficient when the wash of the pulp is deficient, however it should be avoided, therefore it requests high capital cost. The technology A/D * is not recommended for the kraft pulp of eucalyptus, because it presents the largest reagents cost, for pulp with low and high COD. The bleaching effluents of high COD pulp presented substantially higher values of COD, BOD5 and AOX than those of pulp of low DQO, but the treatability of the two effluents, measured by the removal percentages of these parameters in the biological treatment, was similar. The greatest part of organic load and organic allogenous from the pulp effluent of low COD (65-99%) is generated during pre-bleaching. The technologies D *, A/D * and AD increase the organic load of the effluent, however it is easy to treat, in spite of larger treatment cost. The discharge of AOX in the effluent due to technology D * it is smaller in relation to conventional D, however that benefit disappears in the treated effluent. In practice, any alternative justification to the stage D is justified to reduce the tenor of AOX in the effluent. The technologies D *, A/D * and AD result in more colored effluents than conventional D and the biological treatment accentuates the effluent color.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic