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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Branqueamento de celulose e o pré-branqueamento enzimático: potencial, benefícios e desafios na redução do uso de produtos químicos
Author: Avila, Mateus Henrique de Marco
First Advisor: Ribeiro, Eloizio Julio
First member of the Committee: Gedraite, Rubens
Second member of the Committee: Malagoni, Ricardo Amâncio
Summary: Este trabalho explora o potencial do pré-branqueamento enzimático da celulose como uma alternativa para reduzir o uso intensivo de produtos químicos nos processos de branqueamento, alinhando-se às crescentes demandas por sustentabilidade na indústria de papel e celulose. Por meio de uma revisão bibliográfica abrangente, o estudo analisa a evolução das tecnologias de branqueamento, desde os métodos baseados em cloro elementar até as sequências ECF (Elemental Chlorine Free) e TCF (Totally Chlorine Free), contextualizando a inserção da biotecnologia como um avanço estratégico. Os resultados indicam que o pré-tratamento com enzimas, especialmente as xilanases, promove uma significativa redução no consumo de reagentes químicos, como o dióxido de cloro, em uma faixa de 15% a 25%, o que acarreta benefícios tanto econômicos, pela economia de insumos, quanto ambientais, pela menor formação de compostos organoclorados (AOX) nos efluentes. O mecanismo de ação das xilanases consiste na hidrólise da camada de xilana redepositada sobre as fibras, aumentando sua porosidade e facilitando a remoção da lignina residual nas etapas químicas subsequentes. Contudo, a implementação da tecnologia apresenta desafios, como o aumento da carga orgânica (DQO) no filtrado do estágio enzimático e uma potencial perda de rendimento do processo. Conclui-se que o branqueamento enzimático é uma tecnologia viável e consolidada, cujo sucesso depende de um balanço criterioso entre os ganhos econômicos e ambientais e os desafios operacionais, exigindo uma análise customizada para cada planta industrial. A contínua inovação em biotecnologia é fundamental para otimizar o processo e expandir sua aplicação, reafirmando seu papel na busca por uma indústria de celulose mais competitiva e sustentável.
Abstract: This work explores the potential of enzymatic pre-bleaching of pulp as an alternative to reduce the intensive use of chemical products in bleaching processes, aligning with the growing demands for sustainability in the pulp and paper industry. Through a comprehensive literature review, the study analyzes the evolution of bleaching technologies, from methods based on elemental chlorine to ECF (Elemental Chlorine Free) and TCF (Totally Chlorine Free) sequences, contextualizing the introduction of biotechnology as a strategic advancement. The results indicate that pretreatment with enzymes, especially xylanases, promotes a significant reduction in the consumption of chemical reagents, such as chlorine dioxide, in the range of 15% to 25%. This leads to both economic benefits, through savings on inputs, and environmental benefits, through the lower formation of organochlorine compounds (AOX) in the effluents. The mechanism of action of xylanases consists of the hydrolysis of the redeposited xylan layer on the fibers, increasing their porosity and facilitating the removal of residual lignin in the subsequent chemical stages. However, the implementation of the technology presents challenges, such as an increase in the organic load (COD) in the filtrate from the enzymatic stage and a potential process yield loss. It is concluded that enzymatic bleaching is a viable and consolidated technology, whose success depends on a careful balance between economic and environmental gains and operational challenges, requiring a customized analysis for each industrial plant. Continuous innovation in biotechnology is fundamental to optimizing the process and expanding its application, reaffirming its role in the pursuit of a more competitive and sustainable pulp industry.
Keywords: branqueamento enzimático
enzymatic bleaching
celulose
pulp
xilanases
xylanases
sustentabilidade
sustainability
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: ÁVILA, Mateus Henrique de Marco. Branqueamento de celulose e o pré-branqueamento enzimático: potencial, benefícios e desafios na redução do uso de produtos químicos. 2025. 39 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação de Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47117
Date of defense: 18-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Química

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