Implementação e Validação de um Método Analítico para Determinação de Carbono Orgânico Total

Abstract

A presente dissertação consiste na implementação e validação de um método analítico para determinação de carbono orgânico total (total organic carbon – TOC), em águas do processo e residuais, na indústria da pasta e do papel. Visa também encontrar uma correlação entre os resultados de TOC e os de carência química de oxigénio (CQO) e a comparação entre os custos destes dois ensaios. A legislação ambiental estabelece parâmetros da qualidade dos efluentes líquidos domésticos e industriais, de modo a que a sua descarga no meio ambiente possa ocorrer sem impacto significativo, sendo o CQO um desses parâmetros legislados e controlados regularmente. A The Navigator Company tem um controle rigoroso sobre os efluentes líquidos que produz. No processo Kraft utilizado no cozimento da madeira obtém-se pasta (fibras celulósicas) para produzir papel. Esta possui uma cor acastanhada devido aos compostos cromóforos de natureza orgânica provenientes da madeira. Numa etapa posterior ao cozimento procede-se à separação entre as fibras e o líquido (lavagem da pasta). Este líquido contém essencialmente compostos orgânicos. Assim, é importante ter um controle sobre a concentração de matéria orgânica nos líquidos das várias fases do processo. Por outro lado, o líquido que acompanha a fibra no branqueamento consome químicos que deveriam ser usados exclusivamente para o branqueamento das fibras, o que se traduz num acréscimo de custos. O CQO é utilizado para quantificar matéria orgânica, no entanto, é dispendioso, demorado e gera resíduos prejudiciais ao ambiente necessitando estes de tratamento específico. Por sua vez, o TOC é uma medida direta da quantidade de matéria orgânica, sendo este método mais económico, rápido e sobretudo não gera resíduos perigosos. A determinação de TOC na corrente resultante da lavagem da pasta e nos efluentes permite controlar a eficiência do processo de lavagem da pasta e a qualidade dos efluentes. O método de determinação de TOC foi validado pelo cumprimento de todos os critérios de aceitação dos vários parâmetros de validação considerados, entre os quais a linearidade, onde se obtiveram curvas de calibração com coeficiente de determinação iguais ou superiores a 0,999, a precisão, onde o coeficiente de variação é inferior a 2 % e a veracidade em termos de bias, onde se obtiveram recuperações de 100 ± 10 %, para os efluentes tratados e os líquidos de lavagem da pasta. Obtiveram-se coeficientes de determinação TOC vs CQO superiores a 0,9 nas matrizes estudadas. A avaliação económica estimou uma redução de custos de 22 %.