01 tratamento de efluentes in dustriais - fundamentos (1)

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Prof Engº OSMAR MENDES FERREIRA Ms.

RESÍDUOS LIQUIDOSTRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS – FUNDAMENTOS

Pontifícia Universidade Católica de GoiásREC. PELO DEC. N.º 47.041, DE 17/10/1959

PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO

Engª Ambiental – 2012

TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS INDUSTRIAIS

1 – ABATEDOURO

2 - CONSERVASALIMENTÍCIAS

3 - REFRIGERANTES

4 - LATICÍNIOS

5 - TÊXTIL

6 - CURTUME

7 - PAPEL

1- INDÚSTRIA DE ABATE DE FRANGO

1.1- INTRODUÇÃO

A avicultura brasileira passou por uma verdadeira revolução nas últimas décadas devido à industrialização

HISTÓRIA: produção de frango caipira nas pequenas propriedades produziam-se carnes e ovos para consumo próprio e somente o excedente era vendido

No início do século: a avicultura buscou as inovações ocorridas nos EUA e Europa - aperfeiçoamento das raças

Apesar das inovações a avicultura ainda continuava tradicional e familiar: preferiam uma ave pesteada viva do que uma saudável morta

Botafogo

O costume de abater aves e vende-las prontas para o consumo surgiu a partir dos EUA, principalmente depois da segunda guerra mundial e no Brasil este hábito tornou-se comum somente na década de 70 (270 ton.).

A primeira metade do século caracterizou-se pela produção de aves caipira, com a venda dos excedentes controlada por atravessadores que reuniam as aves no interior e revendiam nas cidades.

Durante e após a segunda guerra, devido a escassez de carne bovina, surgiram os primeiros abatedouros avícolas em São Paulo e no Rio de Janeiro.

Surgimento das grandes empresas: - GOIÁS -Super- Frango, Nutriza, Perdigão, Asa, Sadia, PifPaf etc.

a partir de 1975 as empresas começaram exportar frango inteiro e em 1984 passaram a exportar também cortes de frango.

1995- as exportações atingiram mais de 40 países transformando o Brasil no segundo maior exportador mundial, perdendo apenas para os Estados Unidos

2000- a produção de frango foi de 5,715 milhões de toneladas

2006 - Associação Brasileira dos Produtores e Exportadores de Frango (Abef), vendas do País em 2006 obteve receita de US$ 3,153 bilhões e o volume embarcado de 2,544 milhões de toneladas

1.2- PROCESSO INDUSTRIAL

Os abatedouros de aves tem basicamente um fluxo de processamento industrial composto de diversas seções

São várias as técnicas de matança e preparo da carcaça existindo ainda abatedouros em que todas as operações são manuais e outros com alto grau de mecanização melhorando o processamento das aves e que predomina nos modernos abatedouros

Processo: Sistema que consiste em pendurar as aves pelas pernas em um conjunto de ganchos especiais presos à uma corrente transportadora aérea, que circula e vai expondo-as sucessivamente a várias operações

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RECEPÇÃO

ATORDOAMENTO E SANGRIA

ESCALDAGEM E DEPENAGEM

ESCALDAGEM E REMOÇÃO DE CUTÍCULAS

EVISCERAÇÃO

EXTRAÇÃO DE VÍSCERAS E MIÚDOS

LAVAGEM DE CARCAÇA E GOTEJAMENTO

PRÉ-RESFRIAMENTO E RESFRIAMENTO

REMOÇÃO DE PÉS E PESCOÇO

EMBALAGEM E CONGELAMENTO

EXPEDIÇÃO

FÍGADO, CORAÇÃO E MOELA

RESFRIAMENTO

Despejo

Despejo

Despejo

Despejo

Despejo

Despejo

Despejo

Água

Água

Sangue

Pena

Víscerase Pulmão

Despejo

RECEPÇÃO1.3- ÁGUA RESIDUÁRIA

ORIGEM DA ÁGUA RESIDUÁRIA: As águas residuárias são originadas nas operações de limpeza das aves, equipamentos e pisos

CARACTERÍSTICAS DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS

Recepção: estrume e penas - são carreados em forma de DBO e sólidos

Abate e sangria: O sangue é recuperado, o efluente éproveniente da lavagem contínua e da lavagem final do expediente, carreando respingos dos pisos e paredes e restos de sangue das canaletas

Escalda: efluente contém sangue, gordura dissolvida, fezes e penas.

Lavagem externa e corta pés: efluente contém sangue e gordura

Evisceração: vísceras, efluente contém resíduos de sangue, fezes, rações e areia da limpeza das moelas - fontes de alta DBO, sólidos suspensos, óleos e graxas, sangue e bactérias

Corta cabeça e corta pescoço: papo, traquéia e raçãoágua utilizada na lavagem externa e interna das aves, o efluente contém sangue e gordura.

Água utilizada na lavagem de pisos e equipamentos geralmente contém detergentes e produtos desinfetantes

As víscera e penas são removidas em peneiras rotativas e são enviadas à graxaria e o efluente líquido é enviado ao sistema de tratamento

Chilling: operação final do processamento com geraçãode resíduos. O efluente contém sangue e gorduras

CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS A vazão do efluente industrial depende da quantidade água utilizada por ave abatida gerenciamento: os abatedouros estão reduzindo a quantidade de água utilizada- variação média: 20 a 10 L / frango abatido

CARACTERÍSTICAS QUALITATIVAS As concentrações variam de acordo com a quantidadede água utilizada e de acordo com o gerenciamento de redução de resíduos

Por exemplo:DBO pode variar de 500 mg/L a 3000 mg/L A concentração de nutrientes Nitrogênio e Fósforo também exigem cuidados e verificação da imposição do órgão fiscalizador

1.4- SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

As características da água residuárias é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de DBO, sólidos suspensos e óleos e graxas

Tratamento preliminar, primário e secundário

Tratamento preliminar: remoção de sólidos grosseiros e sólidos finos

Tratamento primário: remoção de sólidos suspensos e óleos e graxas

Tratamento secundário: remoção de matéria orgânica

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Os diversos processos de tratamento biológico requerem pré tratamento com finalidade de eliminar ou reduzir as concentrações de DBO, óleos e graxas e sólidos suspensos

Tratamento preliminar: gradeamento, peneiras estáticas, etc Tratamento primário: flotação

Tratamento biológico: aeróbio ou anaeróbio- sistema de lagoas de estabilização- lagoas aeradas- lodos ativados- reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta

de lodo seguido de lagoa de polimento

EfluenteIndustrial

Peneiraestática

Sistema de flotaçãopor ar dissolvido

Lagoasanaeróbias

Peneirarotativas

Lagoa facultativa Lagoa de maturação

ou

FUXOGRAMA 1 - Exemplo


Efluenteindustrial

Peneirarotativa

Peneiraestática

Sistema de flotaçãopor ar dissolvido Tanque

de aeração

ou

Decantador biológico

Elevatória de lodo

Desidratação de lodo

Efluenteindustrial

Peneirarotativa

Peneiraestática


ReatoresUASB

Tanque deequalização

ou



2- INDÚSTRIA DE CONSERVAS ALIMENTÍCIAS

2.1- INDÚSTRIA DE MAIONESE E MOLHOS

2.1.1-PROCESSO INDUSTRIAL

O processo de fabricação de maionese consiste nobombeamento do óleo de soja para um tanque de mistura

e depois são adicionados sal, xaropes, condimentos, água, vinagre

Adiciona-se o ovo líquido batido e o produto final éenviado para a máquina de embalagem, passados para vasilhames adequados, são lacrados e rotulados

Botafogo ÓLEO DE SOJA

BOMBEAMENTO

TANQUE DE MISTURASAL

CONDIMENTOS

OVO

VINAGRE

ÁGUAXAROPE

ENCHIMENTO DE EMBALAGENS

ENCHIMENTO DE EMBALAGENS

PRODUTO FINAL

RÓTULOE LACRAGEM

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2.1.2- ÁGUA RESIDUÁRIA

Origem da água residuária: As águas residuárias são originadas nas operações de limpeza de equipamentos e pisos

CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS

Vazão de acordo com o uso de água e tamanho da empresa

CARACTERÍSTICAS QUALITATIVAS

As concentrações variam de acordo com a quantidadede água utilizada e de acordo com o gerenciamento de redução de resíduos

O efluente industrial é rico em DQO, DBO e Óleos e Graxas

2.1.3- SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

As características da água residuária é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de DBO, sólidos suspensos e óleos e graxas






Tratamento preliminar: gradeamento, peneiras estáticas, etc

Tratamento primário: flotação


de lodo

Sistema de tratamento Tratamento preliminar: peneira estática, tanque deretenção de gordura

Tratamento primário: sistema de flotação por ardissolvido

Tratamento biológico: lagoa aerada seguida de lagoa de decantação

EfluenteIndustrial

Tanque deretenção de gordura


Peneiraestática Lagoa aerada

Lagoa de decantação

Fluxograma típico

2.2- INDÚSTRIA DE CONSERVAS VEGETAIS

2.2.1- INTRODUÇÃO As indústrias de conservas vegetais recebem como matéria prima frutas, legumes, condimentos, etc. ou mesmo polpas e outros produtos processados em outras unidades, visando a preparação de produtos alimentícios

Em geral, consomem grande quantidade de água- transporte hídrico- resfriamento

Reuso de grande quantidade de água das torres de resfriamento- volume grande- concentração de matéria orgânica bastante baixa

2.2.2- PROCESSO INDUSTRIAL

O processo de fabricação de conservas vegetais utiliza principalmente:

- tomate, goiaba, batata, milho, mandioca,abacaxi, morango, pêssego, figo, banana, mamão, jabuticaba, maça, abóbora, caju, maracujá, ameixa, ervilha, azeitona, etc.

Como produtos auxiliares são adicionados:-áçucar; sal; ácidos fosfórico, cítrico, ascórbico, láctico e acético; bicarbonato de sódio, glutamatode sódio, corantes, cebola, pimenta, alho, louro, óleo vegetal, pectina, vinagre, glicose, sulfito de sódio, etc.

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Os produtos do processamento industrial podem ser, entre outros:- polpas de tomate, goiaba, manga, abacaxi, banana, abóbora, figo, maça, mamão, maracujá, pêssego, etc.

- doces e geléias de banana, figo, jabuticaba, goiaba,pêssego, manga, laranja, abacaxi, morango, etc.

- compotas,conservas, extratos, purês, katchup, molhos, cremes, frutas secas e os mais diversos sucos

O efluente industrial caracteriza-se pela enorme variação de vazão e da qualidade durante as diversas estações do ano


Origem da água residuária: As águas residuárias são originadas nas operações de transporte hídrico, lavagem de matéria prima, lavagem de equipamentos e pisos, reposição de torres de resfriamento, etc


Vazão de acordo com o uso de água e tamanho da empresaEX: 7 a 20 m3/ton de tomate


As concentrações variam de acordo com a quantidadede água utilizada e de acordo com o gerenciamento de redução de resíduos

Alguns dados de caracterização de efluentes de indústrias de conservas de vegetais

pH (unidade) 4,3 a 10,7DBO (mg/L) 154 a 2230DQO (mg/L) 265 a 3508sólidos sedimentáveis (mL/L) 6,5 a 250óleos e graxas (mg/L) 59 a 1837


As características da água residuária é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de sólidos suspensos e deficiência de nutrientes


Tratamento preliminar: grades, peneiras

Tratamento primário: sedimentador, flotador

Tratamento secundário: aeróbio ou anaeróbio Ex: lodos ativados, filtro biológico, lagoa aerada, lagoa de estabilização, filtro anaeróbio, reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo

Sistema de tratamento - Exemplo

Tratamento preliminar: peneira vibratória

Tratamento primário: sedimentador

Tratamento biológico: reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo

Efluenteindustrial

Peneiravibratória

Caixa desarenadora

ReatoresUASB

equalização


3- INDÚSTRIA DE REFRIGERANTE

Na fabricação de diversos tipos de refrigerantes são utilizados em geral os seguintes produtos:

- água, sorbato de potássio, citrato de sódio, açúcar,ácido tartárico, benzoato de sódio, ácido cítrico, ácido fosfórico, caramelo de milho, bióxido de carbono, celite super gel, carvão ativado, detegentepara lavagem de esteira e soda cáustica.

3.1- INTRODUÇÃOBotafogo

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Inicialmente, o xarope é preparado em um tanque de aço inoxidável. O xarope é tratado com carvão ativado e filtrado para promover a remoção de sabores prejudiciais àqualidade dos refrigerantes

3.2-PROCESSO INDUSTRIAL

Em seguida o xarope é encaminhado para outras seções para adição de produtos que conferem o sabor específico a cada tipo de refrigerante a ser produzido, tais como:essências, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido fosfórico,etc

Estando o xarope pronto, o líquido é encaminhadojuntamente com água e gás carbônico para produçãodo refrigerante, a partir da máquinas enchedoras.

Algumas indústrias já recebem o xarope pronto

3.3-ÁGUA RESIDUÁRIA

Origem das águas residuárias:

As águas residuárias são originadas nas operações de lavagem de garrafas, pelo efluente da xaroparia, da lavagem de equipamentos e pisos

CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS Vazão de acordo com o uso de água e tamanho da empresa

CARACTERÍSTICAS QUALITATIVAS As concentrações variam de acordo com a quantidadede água utilizada e de acordo com o gerenciamento de redução de resíduos

O efluente industrial é rico em DQO e DBO

3.4-SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

As características da água residuária é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de DBO

Tratamento preliminar e secundário

Tratamento preliminar: remoção de sólidos grosseiros e sólidos finos: gradeamento, peneiras estáticas, etc

Tratamento secundário: remoção de matéria orgânica - aeróbio ou anaeróbio- sistema de lagoas de estabilização- lagoas aeradas- lodos ativados- reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta

de lodo

Sistema de tratamento - Exemplo

Tratamento preliminar: caixa de areia e gradeamento Tratamento biológico: sistema anaeróbio de 2 fases- reator acidogênico: mistura completa, tanque pulmão, parâmetros ótimos para a população acidogênica

- reator metanogênico: anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo

Efluenteindustrial gradeamento Caixa de

areiaReatorUASBReator acidogênico

Adição de nutrientes

Lagoa aerada facultativa

4- INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

4.1- INTRODUÇÃO

A indústria de laticínios brasileira corresponde a 32% do mercado de alimentos.

1994 - o consumo de lácteos no Brasil era de 100 a 110 Litros/habitante por ano OMS recomenda 180L per capta/ano

1997 - 140L/habitante por ano

Os produtos fabricados deste seguimento industrial compreende os diversos tipos de leite (pasteurizados, fortificados, aromatizados) e a linha de derivados como queijos, iogurte, danones, manteiga, sorvetes, etc.

Botafogo

4.2- PROCESSO INDUSTRIAL Em geral, o leite é recebido em latões (ou caminhões tanques previamente resfriados), verifica-se a acidez e o leite é vertido em recipiente acoplado à uma balança

O leite que não atende aos padrões é descartado ou utilizado na produção de certos tipos de queijos

Os latões e os caminhões vazios são lavados

O leite recebido é recalcado até o recipiente de estocagem temporária após passar por filtro e resfriadorde placas (4oC)

Dos balões de estocagem o leite é recalcado ao pasteurizador ( aquecimento a 76oC seguido por resfriamento a 40oC) e depois padronizado através de centrifugação, em teor de gordura de 3,2%

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A gordura em excesso, denominada creme, é armazenada em recipiente apropriada para utilização posterior

O leite com teor de gordura de 3,2% é conduzido novamente ao pasteurizador, onde a temperatura é reduzida a 2oC , completando a pasteurização

Para a produção do leite B, a matéria prima já vem resfriada e é encaminhada ao pasteurizador de placas para que a temperatura seja seja elevada rapidamente a 76oc e resfriada a 2oC.

FLUXOGRAMA DE PRODUÇÃO DE LEITE RESFRIADO OU PASTEURIZADO

DESCARGA

ESVAZIAMENTO DOS LATÕES

BOMBEAMENTO DO LEITE

PADRONIZAÇÃO

ESTOCAGEM

RESFRIAMENTO 3-5 O C

PASTEURIZAÇÃO

ESTOCAGEM

ENSACAMENTO

DISTRIBUIÇÃO

lavagem

creme

lavagem

lavagem

lavagem

lavagem

lavagem

lavagem

DESPEJOLÍQUIDO

Produção de queijo

Leite pasteurizado

Máquinas especiaisCoalho

Fermento

Aquecimento soro

Massa

Diferentes tratamentosdependo do tipo de queijo

Enformação, embalagem

O leite pasteurizado éencaminhado para máquinas especiais ondese acrescentam o coalho e o fermento

Após aquecimento com vapor indireto verifica-se a formação de soro e de massa

O soro é descartado e a massaé submetida a diferentes tratamentos dependendo do tipo de queijo desejado

As operações encerram-se com a enformação, embalagem, secagem e estocagem em câmara fria

Produção de manteiga

Creme

Pasteurização

Batedeira

Manteiga

Lavada

Embalagem

Águ

a ge

lada

Soro

O creme obtido na padronizaçãodo leite

Após pasteurização, adiciona-se água geladae é maturada em batedeiraespecial

Na batedeira são produzidosmanteiga e o soro

O soro é descartado e a manteiga é lavada, empacotada e estocada em câmara fria

4.3- ÁGUA RESIDUÁRIA

ORIGEM DA ÁGUA RESIDUÁRIA:

Nas operações de pasteurização e empacotamento a geração de efluente líquido está associada a lavagem de latões e caminhões, limpeza de pisos e equipamentos

Higienização de equipamentos

Água gerada na fabricação de manteiga

Todas as operações de limpeza e higienização provocam a ocorrência de picos de vazão da chegada dos efluentes ao sistema de tratamento


VAZÃO DO EFLUENTE

A vazão do efluente industrial varia de acordo com as atividades industriais que são desenvolvidas no estabelecimento (queijo, manteiga, iogurte, etc.

Pasteurização: 1 a 3 L/litro de leite pasteurizado

Industrialização acentuada: pode atingir até 6 L/litro de leite

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Os efluentes líquidos apresentam resíduos decorrente de perdas, descartes e lavagens de recipientes constituídos pelos próprios componentes do leite, soro, subprodutos da produção de manteiga, higienização de equipamentos, etc.

O efluente é menos concentrado em usinas de resfriamento e de pasteurização. A medida que maior parcela de leite recebido é industrializado os valores de DQO e DBO têm aumentos acentuados

pH- 4,1 a 10,8 OG- 200 a 2000 mg/LDQO- 1200 a 13.000 mg/L S.Sed.- 0,1 a 1,0 mL/LDBO- 850 a 11.000 mg/L


As características da água residuária é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de DBO, sólidos suspensos e óleos e graxas






Tratamento preliminar: gradeamento, caixadesarenadora, etc

Tratamento primário: flotação


de lodo

ESTUDO DE CASOS - Exemplo

EfluenteIndustrial


Lodos ativadosCaixa desarenadoraGrade

5- INDÚSTRIA TÊXTIL5.1- INTRODUÇÃO

A indústria têxtil assume parcela significativa do quadro industrial brasileiro e produz diariamente quantidade elevada de efluentes líquidos gerando problemas ambientais em diversas regiões do paísPara efeito de estudo de seus efluentes líquidos,

estas indústrias podem ser agrupadas em basicamente 3 categorias principais: tecidos de algodão, lã e sintéticos

Botafogo 5.2- PROCESSO INDUSTRIAL

As indústrias têxteis apresentam fluxograma de processos e operações variáveis de acordo com seus produtos

Tipos de indústria têxtil: malharia, indústria de produtos de nylon, acrílico, mantas, tecidos industriais, seda, viscose, acetato, poliester, tecidos de algodão, etc.

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Processos e operações básicas no fluxograma da indústria têxtil

Carda:bater o algodão para remover impurezas

Penteadeira: beneficiamento do algodão-limpeza Fiação: transforma o algodão em fios Canicaleira: remoção de caroços, parafina e o fio éenrolado Tecelagem: transformação do fio em tecido

Mercerização: banho de soda cáustica - alongamento das fibras Purga: cozimento do tecido para retirar óleos, graxas, parafina e demais impurezas

Tingimento: aplicação de cor nos tecidos - soda Lavagem: retirar dos tecidos impurezas e produtos químicos em excesso

Acidulação: neutralizar a reação do corante com a sodaEvita que o produto pronto libere tinta quando lavado

Ensaboamento: remoção do corante em excesso com detergente Amaciamento: adição de amaciante Centrifugação: centrífuga para retirar o excesso de água Secagem: secadeira para secar totalmente o tecido

Calandra: equipamento para passar e dar brilho ao tecido Acabamento: aplicação de goma e resina

Corte: corte do tecido Costura: costura as peças do tecido Estampa: a quente ou a frio

Medidas para diminuir o potencial poluidor Máximo de eficiência técnica na operação, controle nos processos industriais Máximo de carga de material têxtil das várias máquinas de tingimento Emprego de processos contínuos nas várias fases de produção Redução ou mudança de produtos químicos

Separação das águas de processo de lavagem menos concentradas para serem reutilizadas



As águas residuárias geradas na indústria têxtil são provenientes das operações de limpeza, tingimento, etc


As águas residuárias geradas nas indústrias têxteis variam àmedida que as pesquisas e o desenvolvimento de processos criam novos reagentes, produtos, equipamentos, técnicas, etc.

A recirculação destes efluentes e a recuperação de produtos químicos e sub-produtos constituem um dos maiores desafios para as indústrias têxteis, tendo como fim a redução dos custos dos sistemas de tratamento

As características dos efluentes líquidos são determinados pelo tipo de matéria prima empregada e pelos diferentes processos industriais

Características dos despejos- tingimento: variáveis devido à presença de diversos tipos de corantes, tem forte coloração e podem ser tóxicos, DBO baixa

- preparo dos fios: cor forte, possuem soda cáustica , detergente e sabões

- engomação: amido- DBO elevada

- purga: soda cáustica, umectante, peróxido de hidrogênio, além de impurezas removidas dos tecidos

- Mercerização: elevada concentração de soda cáustica

- Estamparia: corantes e em alguns casos, soda e cáustica e goma

- Ensaboamento: detergentes, produtos naturais e corantes extraídos do tecido

- Acidulação: Contém ácido ácetico

- Amaciamento: basicamente amaciantes

- fibras e fibrilas removidas no tecido

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VAZÃO DO EFLUENTE

Ocorre grande variação da qualidade e vazão num ciclo de 24 horas

CARACTERÍSTICAS QUALITITATIVAS

Depende do tipo de tecido, produtos químicos utilizados, etc.


Os métodos mais comuns para tratamento de efluentes líquidos envolvem a remoção de cor e matéria orgânica, através de tratamentos físico-qúimicos e biológicos combinados

Tratamento preliminar: gradeamento, remoção de areia, tanque de equalização

Tratamento primário: tratamento químico seguido de flotação ou sedimentação

Tratamento químico: principais produtos químicos utilizados. Sulfato férrico, cloreto férrico, sulfato de alumínio, sulfato ferroso, óxido de cálcio, aluminato de sódio combinados ou não com polímeros catiônicos ou aniônico

Tratamento biológico não é eficiente na remoção de cor

Tratamento biológico: aeróbio- lagoas aeradas- lodos ativados- lagoa de estabilização- filtro biológico aeróbio

- a eficiência de remoção de cor varia de acordo com o produto químico utilizado e com a característica do efluente a ser tratado

Tratamento terciário- O tratamento terciário é bastante utilizado para aumentar a eficiência principalmente na remoção de cor- produto amplamente empregado na remoção da cor é o carvão ativado-flotação, ozonização, osmose reversa, troca iônica, etc

6- CURTUME

6.1- INTRODUÇÃO

Os curtumes podem produzir couro curtido tipo vaqueta, couro tipo sola e couro tipo raspa

O objetivo principal dos curtumes é o de efetuar tratamento com o couro cru de forma a torná-lo não putrescível

A pele dos animais a ser tratada é constituída por 3 camadas - mais profunda: carnaça- mais superficial: epiderme- intermediária: derme, que constituirá o couro

Botafogo

A industrialização de peles brutas de animais implicam na produção de efluentes líquidos com elevada concentração de matéria orgânica

A derme é constituída basicamente de colágeno (98%) e divide-se em 2 camadas distintas: - camada papilar (flor)- camada reticular

O colágeno ao reagir com os agentes Curtentes dá origem ao couro

No processo de produção promove-se a divisão da pele em duas partes:- parte externa: flor ou vaqueta- parte interna: raspa ou crosta

6.2- PROCESSO INDUSTRIAL No processo industrial existem 2 seqüências de operações:- ribeira e curtimento

Ribeira: operações e processos que visam a remoção de carnaça, sangue, peles, sal e resíduos aderidos à pele, preparando a pele para as operações seguintes.

Operações da ribeira:- lavagens - descarnagem- remolho - descalcinação e purga- caleação - divisão - depilação - piquelagem

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As operações são realizadas em grande tanques giratórios (fulões) onde são adicionados a matéria prima e os produtos químicos (Na2S, Ca(OH)2, sulfato de amônia, ácido fórmico, ácido sulfúrico, bissulfito de sódio, etc.)

Lavagem inicial: os couros crus são lavados nos tambores rotativos empregando-se água corrente para remoção das impurezas grosseiras, sangue, etc. e do cloreto de sódio

Remolho: empregam-se produtos comerciais diluídos em água para evitar a degradação das peças (5horas)

Caleação: Tratamento em banho contendo Na2S, Ca(OH)2e produtos comerciais padronizados por longo período de tempo ( 18 horas a 5 dias). Depois realiza-se lavagem dos couros

Remoção de carnaças: resto do tecido adiposo ou muscular. O material retirado pode ser reaproveitado industrialmente para a produção de sebo ou de cola

Divisão: separa-se a camada externa (vaqueta) da camada interna (raspa) - subproduto pode ser utilizado na produção de cola

Descalcinação e Purga: lavagem com água e posterior tratamento em soluções de enzimas pancreáticas, bissulfito de sódio e sulfato de amônia e lavagem novamente

Raspas: - aparagem - remoção da parte descartáveis do material

Piquelagem: (para curtir com cromo) banho com ácido sulfúrico ou clorídrico, ácido láctico, NaCl, etc, visando acidificar as peles para evitar precipitação do cromo e inchamento das peças durante a curtição

Alvejamento: (para curtir com taninos vegetais) banho contendo solução de alcali e depois ácidos, seguidas por lavagens com água

Curtição: realizada em tambores giratórios nos quais o couro é submetido a banho contendo curtientes apropriados- curtientes: sais de cromo (cromatos, bicromatos, sulfato de cromo III) ou de taninos vegetais

Processos finais: Depois da curtição o couro passa por diversos processos para alcançar o produto final

Vaqueta: descanço, enchugamento, rebaixamento, secagem, tingimento, recurtimento, engraxe, descanso, secagem, amaciamento e acabamento

Raspa: secagem, rebaixamento, classificação, tingimento, rebatimento, etc.

Sola: eliminação do excesso de tanino, lavagem, secagem, engraxe, secagem, estiagem, secagem, cilindramento, etc.



Os efluentes líquidos mais significativos são originados nas operações de ribeira e de curtição

São originários das descargas concentradas dos banhos utilizados para processos específicos de tratamento de matéria prima


A geração de efluentes líquidos apresentam vazão, concentração e composição extremamente variáveis ao longo do dia

Efluentes da Ribeira: - elevada concentração de cal- sulfetos- sólidos grosseiros- carnaça, etc

Efluentes da Curtição:- pH ácido e menor concentração de sólidos grosseiros- substâncias e materiais em solução ou suspensão resultando em DBO bastante elevada

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VAZÃO DO EFLUENTE

Na maior parte dos curtumes, a vazão do efluente industrial é de 30 a 100L de água/ Kg de couro

pH: 3,9 a 12,7DBO: 1.000 a 16.000 mg/LDQO: 2.000 a 25.000 mg/lÓleos e graxas: 2.000 a 60.000 mg/LSólidos sedimentáveis: 2,0 a 400 mL/LCloretos: 2.000 a 15.000 mg/LCromo: 50 a 400 mg/L


RECUPERAÇÃO DE CROMO E SULFETOS

RECUPERAÇÃO DE SULFETO Pode ser efetuada por dessorção seguida por absorção em suspensão de cal

HS- + H+H2S 2H+ + S

A medida que diminui-se o pH aumenta a concentração do gás H2S, que pode ser liberado do sistema

Remoção:- abaixa-se o pH do efluente para valores menores que 6,0 (em reator fechado)

- O H2S liberado passa por um reator contendo suspensão de cal (pH >12) e será retido e transformado em íon sulfeto

- A solução alcalina poderá ser reutilizada para caleação

RECUPERAÇÃO DE CROMO Inicialmente, o líquido residual do processo de curtimento passa por processo de:- peneiramento ou decantação - precipitação na forma de hidróxido de cromo e posterior redissolução para reintroduzí-lo no processo industrial

Após a remoção de sólidos inicial, adiciona-se NaOH ao líquido e mantém-se a temperatura a 40oC, sob agitação durante 20 horas

O efluente deste processo passa por um decantador e éreunido aos outros efluentes líquidos do curtume

O precipitado é removido e acumulado em outro tanque para reação com ácido sulfúrico (pH 2,8) A solução é utilizada para curtição de raspa crua após dosagem complementar adequada de Cr2(SO4)3


Os efluentes de curtume possuem:- sólidos grosseiros- gorduras- produtos químicos inorgânicos, entre eles sulfeto e

cromo- devem ser removidos antes do tratamento biológico

Os efluentes devem ser divididos em 3 linhas- Linha 1: efluentes contendo sulfetos (materiais grosseiros, carnaças, gorduras, etc - Linha 2: efluentes contendo sais de cromo- Linha 3: demais efluentes: remolho, acabamento,etc (materiasgrosseiros)

Principais unidades do sistema de tratamento

Linha 1: contendo sulfetos- grade fina

- peneira estática

- tanque para oxidação de sulfeto: 2 tanques paralelos com operação intermitente. . Oxidação de sulfeto é realizada com a introdução de ar por aeradores ( aeração por 10 horas) e sulfato manganoso

- o efluente deverá ir para um tanque de equalização

Linha 2: contendo cromo

- grade fina- tanques para precipitação do cromo: devem ser construídos 2 tanques paralelos para operarem em paralelo. deve ser adicionado alcali (geralmente soda cáustica - pH em torno de 8,5 e 10,0) para precipitação do cromo em forma de hidróxido. deve ser mantida agitação. Decantação interrompendo-se a agitação. O lodo sedimentado deve ser desidratado

- líquido sobrenadante é enviado para o tanque de equalização

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Linha 3: demais efluentes

- grade fina- caixa de retenção de gordura- peneira- tanque de equalização

Após o tanque de equalização o efluente deverá ir para o sistema biológico

- A solução mais adotada atualmente são os sistema de tratamento biológico aeróbio – Lodo ativado

LINHA 1

LINHA 2

LINHA 3

GRADE RETENÇÃODE GORDURA

PENEIRAOXIDAÇÃO DESULFETO

GRADEREMOÇÃO DE CROMO

GRADE RETENÇÃODE GORDURA

PENEIRA

TANQUE EQ. AJUSTE DE pH

DECANTADOR

TANQUE AERADO

DECANTADORDESIDRATAÇÃODisposição final

AR SULFATO MANGANOSO

SODA

- Exemplo

7- INDÚSTRIA DE PAPEL

7.1- INTRODUÇÃO Até a década de 50 o setor de celulose e papel resumia-se a uma série de pequenas fábricas de papel e a um mínimo de produção de celulose sob administração basicamente familiar

Com o crescimento da população e do mercado produtor interno, acelerou-se o o processo de industrialização do papel

Produção brasileira de todo tipo de papel:- 1955..............................346.081 ton- 1960..............................505.089 ton- 1970.............................1.098.910 ton- 1995.............................5.800.000 ton

Botafogo Estado Celulose (ton) Papel (ton)

São Paulo 1.678.673 (30,84%) 2.607.276 (44,97%)Espirito Santo 1.041.765 (19,14%) 4.117 ( 0,07%)Santa Catarina 701.565 (12,89%) 988.644 (17,05%)Paraná 551.114 (10,13%) 1.297.788 (22,38%)Bahia 518.164 ( 9,52%) 211.758 (3,65%)Minas Gerais 364.076 ( 6,69%) 175.191 (3,02%)Pará 256.266 ( 4,71%) Rio G do Sul 273.213 ( 5,02%) 131.587 (2,27%)Maranhão 25.736 ( 0,47%) 43.389 (0,75%)Pernambuco 24.202 ( 0,44%) 72.345 (1,25%)Paraíba 8.168 ( 0,15%) 26.045 (0,45%)Rio de Janeiro 230.252 (3,97%)Goiás 8.048 ( 0,14%)Ceará 1.786 ( 0,03%)

Produção brasileira de pasta de celulose e papel

Brasil:-Maior produtor mundial de celulose de fibra curta de eucalipto

- 7o lugar entre os produtores de polpa- 11o lugar entre os fabricantes de papel- 12o lugar de maior consumo de papel

Produção brasileira de madeira, celulose e papel garante o consumo interno de quase toda linha de produtos 220 empresas de celulose e papel operam:-268 unidades industriais localizadas em16 estados brasileiros

7.2- PROCESSO INDUSTRIAL

As pressões por parte dos órgãos de controle ambiental e por parte do mercado consumidor levou a indústria de celulose a ser uma entre as quais mais realizaram alterações em seu processo produtivo visando a redução de impactos ambientais

Alguns países preferem utilizar papéis com menos alvura a papéis que utilizem produtos clorados em sua sequência de branqueamento

As alterações no processo produtivo:- preparo da madeira- depuração e branqueamento da polpa celulósica- substituição dos produtos utilizados no branqueamento

7.2.1- Indústria de celulose

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Processo de produção da polpa de celulose

Preparo da madeira

Polpação

lavagem

Branqueamento

Secagem

Lavagem, descascamento, picagem e peneiramento

Preparo da madeira: facilitar os processos posteriores

- toras são lavadas e descascadas - a água é encaminhada para um tanque de decantação e a água é reutilizada

- A madeira descascada é enviada ao picador - cavacos de 15 cm - e peneiramento

Polpação: as fibras de celulose são separadas dos demais constituintes da madeira - processo químico ou mecânico

. polpação química ataca as ligações entre a lignina e a polpa celulósica - ocorre em digestores de pressão com utilização principalmente do processo Kraft - (hidróxido de sódio e sulfeto de sódio- licor branco)- após o cozimento o licor branco é denominado licor preto

Lavagem: A massa é enviada ao sistema de lavagem para remover a lignina cuja ligação química com a polpa de celulose foi rompida

- o processo de polpação e lavagem não geram efluentes líquidos são direcionados para evaporação e posterior queima

- o sistema de recuperação química é composto por uma série de processos que visa a recuperação dos produtos químicos e utilizar os compostos orgânicos do licor negro como combustível para geração de vapor

Branqueamento: a polpa celulósica kraft não branqueada possui aspecto escuro em função da concentração de lignina ainda remanescente

Exemplo: - estágio de cloração - aplicação de cloro e de dióxido de cloro- lavagem- extração alcalina - aplicação de oxigênio - lavagem- dióxido de cloro- lavagem - extração alcalina - peróxido de hidrogênio e oxigênio- lavagem- dióxido de cloro- lavagem



lavagem e descascamento da madeira

polpação- lavagem, depuração e espessamento e os condensadores dos digestores e tanque de descarga

efluentes ácidos e alcalinos do setor de branqueamento

efluentes do setor de recuperação de produtos provenientes da caustificação e os condensados dos evaporadores


A utilização de cloro durante o branqueamento forma compostos organoclorados e dentre eles os compostos fenólicos clorados, resinas ácidas, fitoesteróides, hidrocarbonetos poliaromáticos e ácidos graxos clorados

O branqueamento pode ser responsável por 60% da carga orgânica efluente da indústria

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Os efluentes das fábricas de papel e celulose contém substâncias orgânicas em suspensão e dissolvidas:- componentes da madeira solubilizada e de fibras

Tipos de tratamento- pré-tratamento: grades e peneiras- tratamento primário: bacias de sedimentação ou em decantadores mecanizados- tratamento biológico: lagoas de estabilização, lagoas aeradas, lodos ativados, filtros biológicos

Sistemas de tratamento implantados em algumas das maiores indústrias de polpa celulósica no Brasil

Indústria Tratamento 1ário Tratamento 2ário Tratamento 3ário

Aracruz Decantação Lagoa aeradaCelpav Decantação Lagoa aeradaChampion Decantação Lagoa aeradaCenibra Decantação Lodo ativadoJari Decantação Lagoa anaeróbiaSusano Decantação Lagoa aeradaRiocell Decantação Lodo ativado Coag./Flocul.Ripasa Decantação Lagoa aeradaVCP Decantação Lagoa aerada

Os produtos fabricados são em geral, papel miolo e papel capa para caixas de papelão

7.2- Indústria de reciclagem de papel Kraft

7.2.1- PROCESSO INDUSTRIAL As aparas de papel são lançadas no hydrapulper juntamente com água - concentração de 4% A polpa formada é encaminhada à centrifuga para eliminação de impurezas A polpa é bombeada para o pré-refinador para aumentaro grau de desfibramento Em seguida é encaminhado para os refinadores de discopara homogeinização total Após a homogeinização a polpa é diluída a uma concentração de 1% e vai pra a mês plana para a produção da folha



principalmente dos chuveiros de alta pressão na máquina de formação da folha

água que interage no processo, que entra em contato direto com a fibra


Água residuária da indústria de reciclagem de papel kraft écaracterizada por alta DBO e alta concentração de sólidos suspensos

A vazão é variável para cada indústria pois depende da quantidade de água introduzida no processo e da água reciclada

DBO 300 a 3000 mg/L DQO 1000 a 6000 mg/L

Sólidos suspensos 500 a 6000 mg/L sulfato 30 a 300 mg/L


As características da água residuária é de natureza tipicamente orgânica com elevada concentração de DBO e sólidos suspensos


Tratamento preliminar: remoção de sólidos grosseiros e sólidos finos - grade, caixa de areia

Tratamento primário: remoção de sólidos suspensos -decantador, flotador

Tratamento secundário: remoção de matéria orgânica -tratamento aeróbiotratamento aneróbio

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TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

Profº Engº Osmar Mendes Ferreira Ms. [email protected]

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01 tratamento de efluentes in dustriais - fundamentos (1)

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