Uso de talco no controle do intumescimento filamentoso no tratamento de efluentes de fábrica de papel reciclado

Abstract

A otimização e o monitoramento dos parâmetros operacionais de uma estação de tratamento de efluentes industriais tornam-se necessários para o perfeito equilíbrio do sistema e para a manutenção da eficiência de redução de poluentes a níveis compatíveis com a legislação vigente. Um dos principais problemas operacionais existentes em um sistema de tratamento biológico por lodos ativados é a baixa sedimentabilidade do lodo biológico nos decantadores secundários. Esta má decantabilidade geralmente está associada ao crescimento excessivo das bactérias filamentosas em relação às formadoras de flocos, o que acarreta o intumescimento do lodo, comumente chamado de bulking filamentoso. No Brasil, diversas fábricas de celulose e papel têm enfrentado problemas nas estações de tratamento devido à má decantabilidade do lodo biológico, acarretando, principalmente, a perda de eficiência de remoção da demanda química de oxigênio, demanda bioquímica oxigênio e a perda de sólidos no decantador secundário. A adição de agentes que aumentam a densidade do floco básica da adição do talco é aumentar o tamanho e peso do floco, melhorando a sua sedimentabilidade. O objetivo deste estudo foi testar o uso de talco para o controle do intumescimento filamentoso do lodo. O lodo biológico utilizado possuía alto teor de bactérias filamentosas da espécie TIPO 021N e foi obtido de uma fábrica de papel reciclado. O experimento consistiu de um sistema de batelada, operado com uma idade de lodo de dez dias. Foram construídos cinco reatores biológicos e dosadas diferentes concentrações de talco: 0%, 25%, 50%, 75% e 100% em relação aos sólidos suspensos totais no tanque de aeração. As análises realizadas foram série de sólidos, índice volumétrico do lodo e demanda química de oxigênio. Adições sucessivas de talco contribuem para a redução do índice volumétrico do lodo, sendo que as dosagens de 75% e 100% foram as mais eficientes. A presença do talco não interferiu na atividade biológica. No entanto, um dos problemas observados foi um elevado aumento na concentração de sólidos suspensos totais no tanque de aeração, sendo necessário maior descarte de lodo para a manutenção de condições operacionais. A adição do talco teve efeito temporário, sendo necessárias adições repetidas para a manutenção do índice volumétrico do lodo baixo.

One of the main existing operational problems in activated sludge effluent treatment processes is the poor sedimentation of the biological sludge in the secondary clarifiers. This poor settleability of the sludge is, generally, associated with excessive growth of filamentous bacteria in the bioreactor causing sludge filamentous bulking. In Brazil, many pulp and paper mills have faced problems related to sludge filamentous bulking in their effluent treatment plants experiencing a significant reduction in COD and BOD removal efficiency and a loss of suspended solids in the treated effluent. The addition of talc to increase floc density for the control of filamentous bulking has been studied. The basic function of talc addition is to increase the size and weight of the floc to improve its settleability. The objective of this study was to test the use of talc for the control of filamentous bulking. The bio-sludge used was obtained from a recycling paper mill and had an abundance of filamentous bacteria Type 021N. The experiment consisted of five bioreactors operating batch wise with sludge age of ten days. Different talc applications were used: 0%, 25%, 50%, 75% and 100% in relation to the total suspended solids in the aeration tank. The following analyses were carried out to monitor the system: suspended solids, sludge volumetric index (SVI) and chemical oxygen demand. Successive additions of talc contributed for the reduction of IVL. Dosages of 75% and 100% showed to be most efficient to improve settleability of the sludge. The presence of talc did not interfere with biological activity of the sludge. However, it was observed an increase of the total suspended solid concentration in the aeration tank. The addition of talc had a temporary effect on sludge settleability, so it was necessary to add repeatedly talc in the reactor in order to maintain a low sludge volumetric index.