Avaliação e modelação da influência de parâmetros processuais de uma indústria de papel na qualidade das suas águas residuais

Abstract

Taking into consideration the need for an adequate management of industrial effluents discharges, it has become essential to control and understand the influence of the industrial process on water quality. The present work was developed with the purpose of evaluating the effect of some process parameters on the quality of industrial water at Prado - Cartolinas da Lousã.To achieve the major goal of the present work, the industrial water quality parameters were initially evaluated, regarding white and colored papers. In order to interpret and analyse the data, it was necessary to select a pseudo-parameter that would be able to represent the variability of the remaining, and that could describe the quality of industrial wastewater. From the correlation analysis between the pseudo-parameters, and following previously established criteria, the COD was the selected pseudo-parameter.In addition, were selected the process parameters which revealed to have a greater influence on the COD value, based on the correlation analysis between parameters and through the stepwise selection method. Simultaneously, the outliers of the white and colored papers samples were identified using principal component analysis (PCA), and by observing residual plots from the stepwise regression model. In a final stage, regression models were build using partial least squares regression (PLS regression) with the selected process parameters, in order to study the influence and contribution of the process parameters on the COD value.The results revealed that the manufacture of more bleached papers leads to higher of COD values. This fact indicated that the process parameters with the greatest influence on industrial wastewater quality are bleached kraft pulps, the dyes, optical brightening agents (OBA), the mineral filler, the amount of treated water recirculated for the process and downtime due to manufacturing changes.

Perante a necessidade de uma gestão mais adequada das descargas dos efluentes industriais, tornou-se indispensável um controlo e conhecimento mais aprofundado da influência do processo produtivo na qualidade das águas industriais. O presente trabalho foi desenvolvido com a finalidade de avaliar a influência de alguns parâmetros processuais na qualidade das águas residuais industriais na empresa Prado - Cartolinas da Lousã.Para concretizar este objetivo procedeu-se, numa primeira fase, a uma análise criteriosa do comportamento dos valores dos pseudo-parâmetros que caracterizam a qualidade das águas referentes aos papéis brancos e aos papéis coloridos. No sentido de facilitar a interpretação e análise dos dados, houve a necessidade de selecionar um pseudo-parâmetro que representasse a variabilidade dos restantes pseudo-parâmetros e descrevesse a qualidade das águas residuais industriais. Da análise de correlações entre pseudo-parâmetros, e seguindo critérios previamente estabelecidos, foi selecionado o pseudo-parâmetro CQO(SP).Complementarmente, foram selecionados os parâmetros processuais que revelaram ter maior influência no valor do CQO(SP), também da análise de correlações entre parâmetros e através do método de seleção de variáveis por stepwise. Em paralelo, identificaram-se os outliers das amostras de papéis brancos e de papéis coloridos com recurso à técnica de análise dos componentes principais (ACP) e à análise do comportamento dos resíduos do modelo de regressão stepwise.Numa segunda fase, foram construídos modelos de regressão com o método dos mínimos quadrados parciais de regressão (PLS), utilizando os parâmetros processuais selecionados na etapa anterior, com a finalidade de estudar a influência e contribuição dos parâmetros processuais no valor do CQO(SP).Os resultados obtidos relevaram que o fabrico de papéis mais brancos conduz a valores de CQO(SP) mais elevados. Este facto indiciou que os parâmetros processuais com maior influência na qualidade das águas residuais industriais são as pastas kraft mais branqueadas, os corantes, o branqueador óptico, as cargas minerais, a quantidade de água tratada recirculada para o processo e o tempo de paragens devido a mudanças de fabrico.