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TRATAMENTO E CONTROLE DE

EFLUENTES INDUSTRIAIS

Engo. Gandhi Giordano, D.Sc Prof. Adjunto do Departamento de Engenharia Sanitria e do Meio Ambiente UERJ Diretor Tcnico da Tecma-Tecnologia em Meio Ambiente Ltda

Eng. Gandhi Giordano 2

NDICE

Captulo Pgina 1. INTRODUO 05 2. PARMETROS SANITRIOS 07 2.1. Apresentao Geral 07 2.1.1 Caractersticas dos poluentes 07 2.1.2 Tabelas de classificao dos parmetros 12 2.2. Legislao ambiental 15 3. LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDSTRIAS 17 3.1 Procedimentos para a reduo das cargas poluidoras 17 3.2 Levantamento de dados industriais 17 3.3.Programas de amostragem 18 3.3.1 Perodo de amostragem 18 3.3.2 Coletas de amostras em diferentes matrizes 19 3.3.3 Amostragem de efluentes industriais 20 4. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS 24 4.1 Processos fsicos 24 4.1.1 Gradeamento 24 4.1.2 Peneiramento 24 4.1.3. Separao gua/leo 25 4.1.4. Sedimentao 26 4.1.5. Filtrao 28


4.1.6. Flotao 28 4.2 Processos qumicos 30 4.2.1 A clarificao de efluentes 31 4.2.2 Precipitao qumica 32 4.2.3 Oxidao de cianetos 33 4.2.4 Reduo do cromo hexavalente 34 4.2.5 Precipitao do fsforo 35 4.3 Processos biolgicos 35 4.3.1 Lodos ativados 36 4.3.2.Processos facultativos 40 5 PROCESSOS DE DESAGUAMENTO DE LODOS 42 5.1 Adensamento ou espessamento 42 5.2 Secagem de lodo 43 5.3 Secagem natural 43 5.3.1 Lagoas de lodo 43 5.3.2 Leitos de secagem 43 5.4 Secagem mecnica 45 5.4.1 Filtro vcuo 45 5.4.2 Prensa desaguadora contnua - "belt press" 45 5.4.3 Centrifugao 46 5.4.4 Filtro-prensa 46 6.EQUIPAMENTOS DE PROCESSO 48 7.SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS 53 7.1 Nveis de tratamento 53


7.2 Principais processos de tratamento 54 7.2.1 Indstrias alimentcias 54 7.2.2.Indstrias qumicas 58 7.3 Reuso de gua na indstria 61 7.4. Monitoramento de ETEI 62 8. BIBLIOGRAFIA 63 9. ANEXOS 65


1. INTRODUO A utilizao de gua pela indstria pode ocorrer de diversas formas, tais como: incorporao ao produto; lavagens de mquinas, tubulaes e pisos; guas de sistemas de resfriamento e geradores de vapor; guas utilizadas diretamente nas etapas do processo industrial ou incorporadas aos produtos; esgotos sanitrios dos funcionrios. Exceto pelos volumes de guas incorporados aos produtos e pelas perdas por evaporao, as guas tornam-se contaminadas por resduos do processo industrial ou pelas perdas de energia trmica, originando assim os efluentes lquidos. Os efluentes lquidos ao serem despejados com os seus poluentes caractersticos causam a alterao de qualidade nos corpos receptores e conseqentemente a sua poluio (degradao). Historicamente o desenvolvimento urbano e industrial ocorreu ao longo dos rios devido disponibilidade de gua para abastecimento e a possibilidade de utilizar o rio como corpo receptor dos dejetos. O fato preocupante o aumento tanto das populaes quanto das atividades industriais e o nmero de vezes que um mesmo rio recebe dejetos urbanos e industriais, a seguir servindo como manancial para a prxima cidade ribeirinha. A poluio hdrica pode ser definida como qualquer alterao fsica, qumica ou biolgica da qualidade de um corpo hdrico, capaz de ultrapassar os padres estabelecidos para a classe, conforme o seu uso preponderante. Considera-se a ao dos agentes: fsicos materiais (slidos em suspenso) ou formas de energia (calorfica e radiaes); qumicos (substncias dissolvidas ou com potencial solubilizao); biolgicos (microorganismos). A poluio origina-se devido a perdas de energia, produtos e matrias primas, ou seja, devido ineficincia dos processos industriais. O ponto fundamental compatibilizar a produo industrial com a conservao do meio ambiente que nos cerca. Somente a utilizao de tcnica de controle no suficiente, mas importante a busca incessante da eficincia industrial, sem a qual a indstria torna-se obsoleta e fechada pelo prprio mercado. A eficincia industrial o primeiro passo para a eficincia ambiental. A poluio pelos efluentes lquidos industriais deve ser controlada inicialmente pela reduo de perdas nos processos, incluindo a utilizao de processos mais modernos, arranjo geral otimizado, reduo do consumo de gua incluindo as lavagens de equipamentos e pisos industriais, reduo de perdas de produtos ou descarregamentos desses ou de matrias primas na rede coletora. A manuteno tambm fundamental para a reduo de perdas por vazamentos e desperdcio de energia. Alm da verificao da eficincia do processo deve-se questionar se este o mais moderno, considerando-se a viabilidade tcnica e econmica.


Aps a otimizao do processo industrial, as perdas causadoras da poluio hdrica devem ser controladas utilizando-se sistemas de tratamento de efluentes lquidos. Os processos de tratamento a serem adotados, as suas formas construtivas e os materiais a serem empregados so considerados a partir dos seguintes fatores: a legislao ambiental regional; o clima; a cultura local; os custos de investimento; os custos operacionais; a quantidade e a qualidade do lodo gerado na estao de tratamento de efluentes industriais; a qualidade do efluente tratado; a segurana operacional relativa aos vazamentos de produtos qumicos utilizados ou dos efluentes; exploses; gerao de odor; a interao com a vizinhana; confiabilidade para atendimento legislao ambiental; possibilidade de reuso dos efluentes tratados (GIORDANO,1999). Um fator importante que determina o grau de controle da poluio por efluentes lquidos a localizao da indstria. Podemos citar como exemplo o caso de uma indstria que esteja localizada em uma bacia hidrogrfica de classe especial, que no poder lanar nesta nem mesmo os efluentes tratados. Nestes casos necessrio alm do tratamento, que seja feito uma transposio dos efluentes tratados para outra bacia, logicamente com maiores custos. Alm de atender aos requisitos especficos para o lanamento de efluentes, as caractersticas dos efluentes tratados devem ser compatveis com a qualidade do corpo receptor. Os sistemas de tratamento de efluentes so baseados na transformao dos poluentes dissolvidos e em suspenso em gases inertes e ou slidos sedimentveis para a posterior separao das fases slida/lquida. Sendo assim se no houver a formao de gases inertes ou lodo estvel, no podemos considerar que houve tratamento. A Lei de Lavoisier, sobre a conservao da matria perfeitamente aplicvel, observando-se apenas que ao remover as substncias ou materiais dissolvidos e em suspenso na gua estes sejam transformados em materiais estveis ambientalmente. A poluio no deve ser transferida de forma e lugar. necessrio conhecer o princpio de funcionamento de cada operao unitria utilizada bem como a ordem de associao dessas operaes que definem os processos de tratamento. Os sistemas de tratamento devem ser utilizados no s com o objetivo mnimo de tratar os efluentes, mas tambm atender a outras premissas. Um ponto importante a ser observado que no se deve gerar resduos desnecessrios pelo uso do tratamento. A estao de tratamento no deve gerar incmodos seja por rudos ou odores, nem causar impacto visual negativo. Deve-se sempre tratar tambm os esgotos sanitrios gerados na prpria indstria, evitando-se assim a sobrecarga no sistema pblico. Assim cada indstria deve controlar totalmente a sua carga poluidora. Podemos sintetizar que um bom sistema de tratamento aquele que pode ser visitado.


2. PARMETROS SANITRIOS So os indicadores utilizados para o dimensionamento e o controle da poluio por efluentes industriais. 2.1. Apresentao geral. Aps a utilizao das guas pelas indstrias, os diversos resduos e ou energias so incorporados alterando-lhes as suas caractersticas fsicas, qumicas e sensoriais, gerando assim os efluentes lquidos. Para a avaliao da carga poluidora dos efluentes industriais e esgotos sanitrios so necessrias as medies de vazo in loco e a coleta de amostras para anlise de diversos parmetros sanitrios que representam a carga orgnica e a carga txica dos efluentes. Os parmetros utilizados so conjugados de forma que melhor signifiquem e descrevam as caractersticas de cada efluente. 2.1.1 Caractersticas dos poluentes Nas indstrias as guas podem ser utilizadas de diversas formas, tais como: incorporao aos produtos; limpezas de pisos, tubulaes e equipamentos; resfriamento; asperso sobre pilhas de minrios,etc. para evitar o arraste de finos e sobre reas de trfego para evitar poeiras; irrigao; lavagens de veculos; oficinas de manuteno; consumo humano e usos sanitrios. Alm da utilizao industrial da gua, esta tambm utilizada para fins sanitrios, sendo gerados os esgotos que na maior parte das vezes so tratados internamente pela indstria, separados em tratamentos especficos ou tratados at conjuntamente nas etapas biolgicas dos tratamentos de efluentes industriais. As guas residurias, neste caso os esgotos sanitrios, contm excrementos humanos lquidos e slidos, produtos diversos de limpezas, resduos alimentcios, produtos desinfetantes e pesticidas. Principalmente dos excrementos humanos, originam-se os microorganismos presentes nos esgotos. Os esgotos sanitrios so compostos de matria orgnica e inorgnica. Os principais constituintes orgnicos so: protenas, acares, leos e gorduras, microorganismos, sais orgnicos e componentes dos produtos saneantes. Os principais constituintes inorgnicos so sais formados de nions (cloretos, sulfatos, nitratos, fosfatos) e ctions (sdio, clcio, potssio, ferro e magnsio) (VON SPERLING, 1996). As caractersticas dos efluentes industriais so inerentes a composio das matrias primas, das guas de abastecimento e do processo industrial. A concentrao dos poluentes nos efluentes funo das perdas no processo ou pelo consumo de gua.


A poluio trmica, devido s perdas de energia calorfica nos processos de resfriamento ou devido s reaes exotrmicas no processo industrial, tambm importante fonte de poluio dos corpos hdricos. Neste caso o parmetro de controle a temperatura do efluente. As caractersticas sensoriais dos efluentes notadamente o odor e a cor aparente so muito importantes, pois despertam as atenes inclusive dos leigos podendo ser objeto de ateno das autoridades. O odor nos efluentes industriais pode ser devido exalao de substncias orgnicas ou inorgnicas devidas a: reaes de fermentao decorrentes da mistura com o esgoto (cidos volteis e gs sulfdrico); aromas (indstrias farmacuticas, essncias e fragrncias); solventes (indstrias de tintas, refinarias de petrleo e plos petroqumicos); amnia do chorume. A cor dos efluentes outra caracterstica confusamente controlada pela legislao (GIORDANO, 1999). O lanamento de efluentes coloridos atrai a ateno de quem estiver observando um corpo hdrico. A cor no ambiente a cor aparente, composta de substncias dissolvidas (corantes naturais ou artificiais) e coloidais (turbidez). As caractersticas fsico-qumicas so definidas por parmetros sanitrios que quantificam os slidos, a matria orgnica e alguns de seus componentes orgnicos ou inorgnicos. Os compostos com pontos de ebulio superiores ao da gua sero sempre caracterizados como componentes dos slidos. Os slidos so compostos por substncias dissolvidas e em suspenso, de composio orgnica e ou inorgnica. Analiticamente so considerados como slidos dissolvidos quelas substncias ou partculas com dimetros inferiores a 1,2 m e como slidos em suspenso as que possurem dimetros superiores. Os slidos em suspenso so subdivididos em slidos coloidais e sedimentveis/ flutuantes. Os slidos coloidais so aqueles mantidos em suspenso devido ao pequeno dimetro e pela ao da camada de solvatao que impede o crescimento dessas partculas. importante ressaltar que partculas com dimetro entre 0,001 e 1,2 m so coloidais (suspenso), mas pela metodologia analtica padronizada so quantificadas como slidos dissolvidos. Os slidos sedimentveis e os flutuantes so aqueles que se separam da fase lquida por diferena de densidade. Alm do aspecto relativo a solubilidade, os slidos so analisados conforme a sua composio, sendo classificados como fixos e volteis. Os primeiros de composio inorgnica e os ltimos com a composio orgnica. A seguir pode-se observar um esquema de composio de slidos:


Pelo exposto importante ressaltar que as anlises dos slidos no distinguem se estamos tratando de substncias com composio qumica definida e conhecida, ou se materiais oriundos do processo industrial, produtos do metabolismo dos microrganismos ou se os prprios flocos biolgicos. Na figura a seguir observa-se a mais provvel composio dos slidos nos esgotos sanitrios. Para efluentes industriais esta composio varia conforme cada indstria, devendo ser obtida em cada caso.

(Adaptado de JORDO, 1985, p. 27)

SlidosTotais

Slidos Suspensos (> 1,2 m)

Slidos Dissolvidos (< 1,2 m)

Slidos Dissolvidos

Volteis (Mat. Orgnica)

Slidos Dissolvidos

Fixos (Sais Inorgnicos)

Slidos Suspensos Volteis

(Mat. Orgnica)

Slidos Suspensos

Fixos (Mat. Inorgnica)

Slidos Totais

Slidos Suspensos

40%

Slidos Dissolvidos

60%

Slidos Dissolvidos

Volteis 50%

Slidos Dissolvidos

Fixos 10%

Slidos Suspensos Volteis

20%

Slidos Suspensos

Fixos 20%


A matria orgnica A matria orgnica est contida na frao de slidos volteis, mas normalmente medida de forma indireta pelas demanda bioqumica de oxignio (DBO) e demanda qumica de oxignio (DQO). A DBO mede a quantidade de oxignio necessria para que os microorganismos biodegradem a matria orgnica. A DQO a medida da quantidade de oxignio necessria para oxidar quimicamente a matria orgnica. A matria orgnica ao ser biodegradada nos corpos receptores causa um decrscimo da concentrao de oxignio dissolvido (OD) no meio hdrico, deteriorando a qualidade ou inviabilizando a vida aqutica. A matria orgnica pode ser medida tambm como carbono orgnico total (COT), sendo este parmetro utilizado principalmente em guas limpas e efluentes para reuso. Outros componentes orgnicos tais como os detergentes, os fenis e os leos e graxas podem ser analisados diretamente. Os detergentes so industrialmente utilizados em limpezas de equipamentos, pisos, tubulaes e no uso sanitrio. Podem ser utilizados tambm como lubrificantes. Existem os detergentes catinicos e os aninicos, mas somente os ltimos so controlados pela legislao. Os fenis podem originar-se em composies desinfetantes, em resinas fenlicas e outras matrias primas. Os leos e graxas esto comumente presentes nos efluentes tendo as mais diversas origens. muito comum a origem nos restaurantes industriais. As oficinas mecnicas, casa de caldeiras, equipamentos que utilizem leo hidrulico alm de matrias primas com composio oleosa (gordura de origem vegetal, animal e leos minerais). O potencial hidrogeninico (pH), indica o carter cido ou bsico dos efluentes. Nos tratamentos de efluentes o pH um parmetro fundamental para o controle do processo. A matria inorgnica A matria inorgnica toda quela composta por tomos que no sejam de carbono (exceto no caso do cido carbnico e seus sais). Os poluentes inorgnicos so os sais, xidos, hidrxidos e os cidos. A presena excessiva de sais, mesmo sais inertes tais como o cloreto de sdio pode retardar ou inviabilizar os processos biolgicos (GRADY Jr et.al., 1980), por efeito osmtico. Em casos extremos podem inviabilizar o uso das guas por salinizao.


Os sais no inertes so tambm analisados separadamente, sendo os principais: os sulfatos que podem ser reduzidos aos sulfetos; os nitratos e nitritos que podem ser desnitrificados; sais de amnia que podem ser nitrificados. O nitrognio e o fsforo so elementos presentes nos esgotos sanitrios e nos efluentes industriais e so essenciais s diversas formas de vida, causando problemas devido proliferao de plantas aquticas nos corpos receptores. Nos esgotos sanitrios so provenientes dos prprios excrementos humanos, mas atualmente tm fontes importantes nos produtos de limpeza domsticos e ou industriais tais como detergentes e amaciantes de roupas (VON SPERLING, 1996, p. 31). Nos efluentes industriais podem ser originados em protenas, aminocidos, cidos fosfricos e seus derivados. Os metais so analisados de forma elementar. Os que apresentam toxicidade so os seguintes: alumnio; cobre; cromo; chumbo; estanho; nquel; mercrio; vandio; zinco. A toxicidade dos metais funo tambm de seus nmeros de oxidao (cromo trivalente e hexavalente, etc). Outros metais tais como o sdio, clcio, magnsio, e potssio so analisados principalmente em casos de reuso de guas ou em casos nos quais a salinidade do efluente influencie significativamente em processos de corroso, incrustao e osmose. Os principais anions so: amnio; cianeto; carbonato, bicarbonato; hidrxido; nitrato; nitrito; fosfato; sulfato; sulfito; sulfeto. Agentes biolgicos Os contaminantes biolgicos so diversos agentes patognicos ou no. As caractersticas bacteriolgicas dos esgotos referem-se presena de diversos microorganismos tais como bactrias inclusive do grupo coliforme, vrus e vermes (VON SPERLING, 1996, p. 19). No caso das indstrias, as que operam com o abate de animais tambm so grandes emissoras de microorganismos, bem como muitas produtoras de alimentos. Os microorganismos presentes contaminam o solo, inclusive os lenis subterrneos e as guas superficiais, sendo responsveis pelas doenas de veiculao hdrica. Gases Os esgotos podem tambm contaminar o ar pela emisso de odores ftidos (gs sulfdrico e cidos volteis), e pela presena de microorganismos (aerossis). O ar tambm pode ser contaminado pelos efluentes industriais, por meio da emisso dos compostos volteis orgnicos ou inorgnicos. Alm dos incmodos causados pelos odores, existe tambm a toxicidade inerente a cada substncia emitida.


Os gases dissolvidos so diversos: o oxignio, o gs carbnico, a amnia, o gs sulfdrico. Existe tambm a emisso de compostos orgnicos volteis (VOCs) dos efluentes industriais, mas tambm podem ser oriundos de esgotos domsticos. 2.1.2 Tabelas de classificao dos parmetros Tabela 2.1. Caractersticas fsicas Nomes dos parmetros unidades uso ou significado sanitrio Slidos totais (ST) mg/L A composio de cada forma dos slidos

expressa direta ou indiretamente os outros poluentes.

Slidos totais volteis (STV) mg/L matria orgnica. Slidos totais fixos (STF) mg/L matria inorgnica. Slidos suspensos (SS) mg/L matria orgnica e inorgnica com >0,45

m. Slidos suspensos volteis (SSV) mg/L matria orgnica ou biomassa Slidos suspensos fixos (SSF) mg/L matria inorgnica coloidal e com

superiores. Slidos dissolvidos totais mg/L matria orgnica e inorgnica com


Tabela 2.2. Caractersticas qumicas inorgnicas Nomes dos parmetros unidades uso ou significado sanitrio Nutrientes (formas de nitrognio)

mg/L Avaliaes das concentraes e das formas de nitrognios disponveis no meio aqutico e ou residuais dos processos de tratamento

Nitrognio amoniacal, NH4+ mg/L Indica contaminao recente Nitrognio orgnico, Norg Indica composto de nitrognio/ carbono

(protenas, amidas, etc) Nitrognio Kjeldahl, [NH4+ ]+ [Norg] mg/L Nitritos, NO2- mg/L Indica a fase da desnitrificao Nitratos, NO3- mg/L Indica o estgio mximo da nitrificao Nitrognio total, [NH4+ ]+ [Norg] + [NO2-] + [NO3-]

mg/L indica o somatrio de todas as formas nitrogenadas

Nutrientes (formas de fsforo) Fsforo total, Porg + Pinor (dis. + part.)

mg/L Avaliaes das concentraes e das formas de fsforos disponveis no meio aqutico e ou residuais dos processos de tratamento, distinguindo-se as formas oxidadas e reduzidas, assim como, as dissolvidas e particuladas.

Fsforo inorgnico, Pinor mg/L Fosfatos, PO4-3 na forma (dissolvida) Fsforo orgnico, Porg mg/L Associado a biomassa (particulado) potencial Hidrogeninico, pH log 1/[H+] Mede a intensidade de acidez ou

alcalinidade das guas ou efluentes Alcalinidade total, [HCO3-] + [CO3=] + [OH-]

mg/L Mede a capacidade de tamponamento de uma gua ou efluente

Cloreto, Cl- mg/L Indica a contaminao por esgotos e a salinidade

Fluoreto, F- mg/L Controla a fluoretao das guas Metais txicos, Ag, Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, V e Zn

mg/L Alguns tm funes como micronutrientes, mas todos tm carter txico e so bioacumulativos.

Metais (no txicos), Ca, Mg, Na, K e Fe mg/L Controlam os processos de incrustao, salinizao e cor das guas.

Oxignio dissolvido, OD mg/L Indica as condies de qualidade da vida aqutica e utilizado no controle de processos aerbios.

Sulfetos, S= mg/L So formados pela reduo dos SO4= e protenas em meio anaerbio ou se originam de efluentes de curtumes.

Sulfato, SO4= mg/L precursor do S-2 em meio anaerbio


Tabela 2.3. Caractersticas qumicas orgnicas Nomes dos parmetros unidades uso ou significado sanitrio Demanda bioqumica de oxignio, DBO mg/L Quantidade de oxignio necessria

para estabilizao da matria orgnica biodegradvel, nas formas dissolvida e coloidal. uma medida indireta de matria orgnica.

Demanda qumica de oxignio, DQO mg/L Quantidade de oxignio necessria para oxidar por via qumica enrgica a matria orgnica, dissolvida ou em suspenso. uma medida indireta de matria orgnica.

Carbono orgnico total, COT mg/L Mede diretamente o carbono contido na matria orgnica

ndice de Fenis mg/L utilizado como microbicida. Surfactantes (detergentes), MBAS mg/L Utilizado para remoo de gordurasHidrocarbonetos (BTEX, PAH, e outros) g/L Contaminao de solos ou de

guas subterrneas por combustveis.

Pesticidas (carbamatos, organofosforados e organoclorados)

g/L

Resduos em indstrias de alimentos ou da produo.

Tabela 2.4. Caractersticas biolgicas Nomes dos parmetros unidades uso ou significado sanitrio Microbiologia (Colimetria, Escherichia coli, Enterococcus fecais, etc.)

NMP/100ml Pesquisa microbiolgica e verificao da efetividade dos processos de desinfeco.

Outros organismos (bactrias, protozorios, helmintos e vrus)

Normalmente so pesquisados nos casos de reuso de efluentes

Toxicidade aguda e crnica (Peixes, microcrustceos e microalgas)

uT, CENO So utilizados para se verificar a toxicidade de uma substncia especfica ou do efeito sinrgico de diversos poluentes identificados ou no na amostra, relacionando-se ao impacto da biota do corpo receptor

Obs. NMP Nmero mais provvel; UT unidade de toxicidade; CENO Concentrao mxima de efeito no observado.


2. 2. Legislao ambiental A legislao ambiental muito complexa, mesmo aquela somente aplicada indstria. Como estamos estudando o tratamento dos efluentes industriais necessitamos conhecer os padres de lanamento dos efluentes para diversos Estados brasileiros, com enfoque especial para suas especificidades. A legislao a primeira condicionante para um projeto de uma estao de tratamento de efluentes industriais, sendo importante ressaltar que as diferenas das legislaes muitas vezes inviabilizam a cpia de uma estao de tratamento que apresente sucesso em um Estado para outro. Uma ETEI pode ser suficiente para atender a legislao de um Estado mas no atender a todos os limites estabelecidos por outro Estado. Os parmetros para controle da carga orgnica so aplicados de forma muito diferente, entre alguns Estados. No Estado do Rio de Janeiro a avaliao feita utilizando-se os parmetros DBO e DQO. Em relao a DBO a eficincia est diretamente ligada a carga orgnica em duas faixas: at 100 Kg DBO/d 70% e acima de 100 Kg DBO/d 90%. Em relao a DQO o controle realizado por concentrao existindo uma tabela na qual a tipologia da indstria o indicador. No Estado do Rio Grande do Sul as concentraes de DBO e DQO variam inversamente com a carga orgnica. Sendo assim quanto maiores as cargas orgnicas menores so as concentraes permitidas para lanamento. No Estado de So Paulo o controle realizado utilizando-se somente a DBO como parmetro. exigida a reduo de carga orgnica de 80% ou que a DBO apresente concentrao mxima de 60mg O2 /L. No Estado de Minas Gerais o controle realizado de duas formas. Por concentrao tanto da DBO quanto da DQO, sendo aplicados indistintamente para quaisquer indstrias. Os limites so 60 e 90 mgO2/L respectivamente. Por eficincia de reduo da carga orgnica em relao a DBO mnima de 85% sendo atendidas em relao a DBO pelo menos uma das duas condies. O Estado de Gois limita a carga orgnica somente em relao a DBO, mas estabelecendo a concentrao mxima de 60 mgO2 /L ou sua reduo em 80%. Nos outros Estados o conceito o mesmo do CONAMA sendo a carga orgnica controlada apenas no corpo receptor. Em relao aos slidos em suspenso, que na maioria dos casos, se de composio orgnica podem ser relacionados diretamente com a DQO, somente os Estados de Minas Gerais e Rio Grande do Sul estabelecem limites de concentrao para os mesmos.


As presenas dos parmetros, Dureza na legislao gacha e da Toxicidade aos Peixes na legislao fluminense, so fatos que devem ser observados. No que se refere aos metais o que varia entre as diversas legislaes estaduais a concentrao dos parmetros.


3. LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDSTRIAS 3.1 Procedimentos para a reduo das cargas poluidoras Sendo os efluentes industriais as perdas de gua e matrias primas ou produtos oriundos do processo deve-se em primeiro lugar verificar se estas perdas no podem ser evitadas ou reduzidas antes de se realizar o monitoramento. Processos de limpeza de tanques, tubulaes e pisos devem ser sempre focos de ateno, pois nestes pontos originam-se importantes cargas poluidoras. Sempre que os resduos puderem ser removidos na forma slida ou semi-slida tais como ps ou pastas, deve-se assim proceder, evitando-se a solubilizao e o arraste dos mesmos por lavagens. Este princpio pode ser aplicado tanto limpeza de reatores quanto de pisos. Programas de manuteno preventiva devem ser implantados, pois as paralisaes do processo produtivo levam muitas vezes do descarte de produtos, aumentando a carga poluidora. Vazamentos em bombas ou tubulaes tambm ocasionam a gerao de efluentes , devendo ser corrigidos. A correta especificao das matrias primas tambm evita o descarte de materiais fora de especificao, que sinnimo de carga poluidora. A linha divisria entre poluentes e produtos exatamente a possibilidade de sua utilizao pelo mercado. Pode-se concluir que a melhor forma de se controlar a poluio industrial pela busca incessante da eficincia desses processos. No caso de indstrias novas deve-se projeta-las com os tanques e tubulaes que favoream a limpeza e com a melhor relao entre os volume e a superfcie interna, o que no caso de limpezas teriam as menores perdas possveis (produtos aderidos s superfcies das tubulaes e tanques). Otimizar o arranjo geral de forma ser possvel o menor comprimento de tubulaes e ou nmero reduzido de conexes. 3.2. Levantamento de dados industriais Para caracterizar a carga poluidora dos efluentes industriais necessrio o conhecimento prvio do processo industrial para a definio do programa de amostragem. As informaes importantes a serem obtidas so: Lista de matrias-prima, principalmente aquelas que de alguma forma possam ser transferidas para os efluentes; fluxograma do processo industrial indicando os pontos nos quais so


gerados efluentes contnuos ou intermitentes; identificar os pontos de lanamento de efluentes; definir o sistema de medio de efluentes e instal-lo. O ritmo produtivo tambm deve ser conhecido, no s os horrios dos turnos de trabalho, como tambm o das operaes de limpeza, manuteno, ou por processos industriais sazonais (indstrias de frutas, produtos txteis relacionados moda, cosmticos, bebidas, etc.). Os parmetros escolhidos para a caracterizao dos efluentes devem ser: representativos da carga poluidora; servirem para a definio do processo de tratamento; servirem para o dimensionamento da estao de tratamento; atenderem ao programa de monitoramento estabelecido para o atendimento legislao ambiental. A caracterizao fsico-qumica das guas, esgotos sanitrios, efluentes industriais e tambm dos resduos industriais (resduos slidos industriais - RSI), consiste em servios de determinao no campo e a utilizao do controle analtico de laboratrio relativos aos parmetros sanitrios e ambientais. Em virtude dos diferentes tipos de poluentes lanados nos corpos receptores so necessrios diversos parmetros de controle analtico. Os parmetros normalmente utilizados so os de natureza fsica, qumica e biolgica. Alm da caracterizao fsico-qumica e biolgica, necessria a medio de vazo associada coleta de amostras. 3.3. Programa de amostragem Aps a definio do objetivo da amostragem o programa deve ser elaborado com base no levantamento prvio de dados industriais conforme descrito no item anterior, sendo composto dos seguintes itens: Perodo de amostragem; Metodologia para quantificao de vazes; Coleta das amostras; Anlises laboratoriais, sua interpretao e comparao com a legislao

ambiental. 3.3.1. Perodo de amostragem O perodo de amostragem pode ser definido pelo rgo ambiental, ou estabelecido de forma que seja representativo pelas caractersticas da produo industrial. Os fatores que podem influenciar o perodo de amostragem so: Sazonalidade da produo (indstrias de alimentos, de cosmticos e txteis); Variabilidade da produo; Fatores climticos.


3.3.2. Coletas de amostras em diferentes matrizes As coletas de amostras podem ser classificadas em simples ou compostas, observando-se que algumas medies diretas devem ser realizadas in loco. A definio do tipo de coleta funo da matriz a ser analisada, sendo diversas as matrizes que podem estar relacionadas com a qualidade ou impacto causado pelos efluentes industriais, tais como:guas naturais superficiais (rios, represas, lagoas, lagos e mar), subterrneas (fontes ou poos); esgotos sanitrios e efluentes industriais tratados ou no; resduos industriais. A seguir as matrizes mais comuns: em rios, represas, lagos, lagoas e no mar: Coletam-se amostras para verificar o enquadramento do manancial em conseqncia do lanamento de efluentes industriais. No caso de rios os pontos de amostragem devem ser situados montante e jusante do ponto de lanamento dos efluentes da indstria, conhecendo-se a zona necessria para a mistura. em esgotos sanitrios: Pode-se coletar as amostras que caracterizem os esgotos bruto e tratado ou em pontos do processo de tratamento. O objetivo pode ser de tratamento conjunto dos efluentes ou monitoramento independente. Em alguns casos verifica-se a possibilidade de interferncia nos sistemas coletores de esgotos sanitrios e industriais. em efluentes industriais: As amostras dos efluentes brutos servem para quantificar a carga poluidora, verificar a sua variabilidade, definir o processo de tratamento, dimensionar os sistemas de tratamento e para verificar as suas eficcia e eficincia. em guas de abastecimento, com origem na rede pblica em guas subterrneas Para anlises das guas de abastecimento fornecidas por algum rgo de saneamento; coletam-se amostras na rede de distribuio, nos reservatrios de gua e nos pontos de consumo; as amostras de poos freticos ou artesianos devem ser coletadas nos pontos imediatamente aps o bombeamento; as guas de fontes devem ser coletadas no ponto de surgncia; importante o conhecimento das caractersticas fsico-qumicas, principalmente no que se refere s caractersticas inerentes estabilidade (incrustao, corroso), bem como o atendimento aos padres de potabilidade. em piezmetros: As amostras so coletadas conforme a Norma Brasileira, com o objetivo de monitorar os aterros sanitrios, de resduos industriais e reas com o solo contaminado.


As tcnicas de coleta so definidas a partir da matriz (guas, esgotos sanitrios, efluente industrial e ou resduos), que por sua vez define os parmetros representativos a serem analisados. Os parmetros so definidos tambm pelos objetivos, ou seja, pela utilizao dos resultados analticos. 3.3.3. Amostragem de efluentes industriais Objetivo: Definio da utilizao dos resultados. Metodologia: Estabelecidos a matriz a ser caracterizada e os objetivos, podem ser definidos o perodo de coleta, os materiais necessrios, as condies para as coletas das amostras e os parmetros a serem analisados. Para alcanar o xito, deve-se ter em mente que a amostra coletada deve ser representativa e que essa deve preservar as suas condies at a entrada no laboratrio para a execuo das anlises. Perodo: Defini-se o perodo, no qual sero coletadas as amostras, ou seja, durante quantos dias, em quais e por quantas horas e com qual freqncia sero as mesmas coletadas. Normalmente determina-se o perodo em funo de custos e prazo, desde de que no haja comprometimento da tcnica. Este perodo funo da representatividade que se consegue com a amostra. Se uma indstria opera todos os dias da mesma forma, em um perodo de trs dias pode-se obter amostras representativas. Se a atividade industrial processar frutas que so matrias primas tipicamente sazonais, a caracterizao dos efluentes pode ser estendida em diversos perodos, de cada safra. Materiais e equipamentos: Deve-se listar os materiais para a coleta das amostras, como por exemplo: Materiais de uso comum Frascos especficos para os parmetros a serem coletados (etiquetados, contendo os preservativos qumicos ou no), gelo ou geladeira para as amostras, termmetro, fichas de campo, caneta esferogrfica, caneta para retroprojetor, relgio, GPS, capas de chuva, rguas, frascos com ala ou cabo, equipamentos de campo (pH, POR, oxmetro, condutivmetro). Materiais para a coleta em corpos hdricos (rios, lagoas lagos e represas): colete salva-vida, bia, corda, cinto de segurana, botas, garrafa de coleta e barco. Materiais para a coleta em sistemas de tratamento de esgotos e efluentes industriais: vertedores e outras instalaes de medio de vazo.


Equipe: A equipe para coleta de amostras deve ser constituda pelos tcnicos de coleta e por um coordenador de nvel superior da rea de conhecimento da matriz a ser caracterizada. Local e ponto de coleta: A localizao sempre a definio macro, ou seja, o endereo da indstria, o porto da cidade X, a ETE Y, etc. O ponto de coleta definido pela micro-localizao: afluente da ETEI; efluente da ETEI; ponto fixado pelas coordenadas geogrficas. Exemplifica-se com um caso de coleta de amostra em rio. A localizao pode ser a de um trecho do rio, tal como o mdio Paraba do Sul. Em funo do nmero de pontos, de suas localizaes e o tempo necessrio para a locomoo entre esses, deve-se definir o nmero de tcnicos para a coleta. Pode-se verificar que a prvia determinao dos pontos importante, uma vez que define as equipes. Os locais so determinados primeiramente por mapa e marcados ponto a ponto, como por exemplo: debaixo da ponte tal, tantos metros acima de algum acidente geogrfico fixo, amarrar o ponto (coordenadas geogrficas com a utilizao de GPS), de maneira que se daqui a cinco anos for necessrio, possa ser possvel voltar exatamente ao mesmo local. No se pode aceitar a ordem de se fazer a coleta em um determinado local (pelo contratante ou rgo fiscalizador) se no h viabilidade fsica de coleta (h perigo ou risco de vida), mesmo que o ponto ordenado seja o ponto tecnicamente melhor. Tipo de coleta Outra definio importante sobre o tipo de amostra, ou seja, se a amostra simples ou composta. A Amostra Simples representa o que est ocorrendo naquele momento. Se o manancial no varia muito, ela pode ser representativa. A Amostra Composta formada por vrias e pequenas alquotas coletadas ao longo do tempo. cada turno (8 horas, 24 horas), coletam-se alquotas que formam as amostras compostas. A amostra composta pode ser obtida por: alquotas pr-estabelecidas ou volume pr-estabelecido. alquotas variveis, que so aquelas nas quais o volume varia de acordo com, a vazo (neste caso so amostras de alquotas proporcionais vazo), por isto que em medies de gua e esgoto, tem que se ter um vertedor perto do ponto de coleta da amostra. Dispositivos de Medio de Vazo Existem dispositivos simples: para pequenas vazes, como por exemplo, cubagem.


Anota-se o tempo que a gua leva para encher um recipiente de volume conhecido. Como a vazo o volume em funo do tempo, s dividir o volume do recipiente pelo tempo que se levou para ench-lo. Se no se conhece o volume do recipiente, faz-se uma marca no recipiente, anota-se o tempo e depois vai-se aferir o volume em outro local. Existem locais de difcil acesso sendo praticamente impossvel instalar um dispositivo para se medir a vazo, ou nos casos que os custos forem elevados para se instalar um vertedor s para se coletar uma amostra, pode-se adotar o seguinte procedimento:

fecha-se a entrada do reservatrio, mede-se a altura (h) e o tempo (T) que leva para se ter um desnvel (h). Isto deve ser feito sem que se prejudique o processo de fabricao. Neste caso, deve-se ter conhecimento do processo de fabricao para saber a quantidade de gua que se incorporou ao produto (por exemplo refrigerante), e as guas que so evaporadas.

Em indstrias modernas h hidrmetros em cada seo para se controlar o consumo de cada seo da indstria ou etapa do processo. Aproveitam-se as medies parciais obtidas por estes hidrmetros em cada ramal ou seo para se chegar vazo total. Vertedores: Para cada faixa de vazo deve-se adotar um tipo de vertedor, com o seu formato e equao especfica.

vertedor retangular sem

restrio ou contrao Q > 20 m3/h

(usado para grandes vazes)


vertedor triangular de Thompson

Q < 50 m3/h

Calha Parshall (tem padres pr estabelecidos), devendo ser adquirida, sendo indicada para vazes >50 m3/h. A foto mostra um vertedor triangular de Thompson, com rgua de medio instalada. Fluxmetros - Para calhas de rios, utilizam-se fluxmetros para se obter a vazo. Traadores Radioativos e Fluorimtricos - so utilizados nos casos de impossibilidade de instalao de medidores de vazo ou at mesmo para a elaborao do as built da rede coletora de efluentes. Os traadores so utilizados tambm para se conhecer as zonas de disperso de efluentes lanados em rios ou em emissrios submarinos.


4. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS Os sistemas de tratamentos de efluentes objetivam primordialmente atender legislao ambiental e em alguns casos ao reuso de guas. Para a definio do processo de tratamento dos efluentes industriais so testadas e utilizadas diversas operaes unitrias. Os processos podem ser classificados em fsicos, qumicos e biolgicos em funo da natureza dos poluentes a serem removidos e ou das operaes unitrias utilizadas para o tratamento. 4.1 Processos fsicos So os processos que basicamente removem os slidos em suspenso sedimentveis e flutuantes atravs de processos fsicos, tais como: Gradeamento; Peneiramento; Separao de leos e gorduras; Sedimentao; Flotao; So processos fsicos tambm aqueles capazes de remover a matria orgnica e inorgnica em suspenso coloidal e reduzir ou eliminar a presena de microrganismos tais como: Processos de filtrao em areia; Processos de filtrao em membranas (micro filtrao e ultrafiltrao); Os processos fsicos tambm so utilizados unicamente com a finalidade de desinfeco, tais como a radiao ultravioleta. 4.1.1 Gradeamento Com o objetivo da remoo de slidos grosseiros capazes de causar entupimentos e aspecto desagradvel nas unidades do sistema de tratamento so utilizadas grades mecnicas ou de limpeza manual. O espaamento entre as barras varia normalmente entre 0,5 e 2 cm. 4.1.2 Peneiramento Com o objetivo da remoo de slidos normalmente com dimetros superiores a 1 mm, capazes de causar entupimentos ou com considervel carga orgnica so utilizadas peneiras. As peneiras mais utilizadas tm malhas com barras triangulares com espaamento variando entre 0,5 a 2mm, podendo a limpeza ser mecanizada (jatos de gua ou escovas) ou ser esttica. No caso de serem utilizadas peneiras em efluentes


gordurosos ou com a presena de leos minerais deve-se utilizar as peneiras com limpeza mecanizada por escovas. A utilizao de peneiras imprescindvel em tratamentos de efluentes de indstrias de refrigerantes, txtil, pescado, abatedouros e frigorficos, curtumes, cervejarias, sucos de frutas e outras indstrias de alimentos. As peneiras devem ser aplicadas tambm em outros efluentes que apresentem materiais grosseiros, tais como: fiapos; plsticos; resduos de alimentos, etc.

A foto mostra uma peneira com limpeza mecnica da Tecma, instalada em um abatedouro de aves. 4.1.3. Separao gua/ leo O processo de separao um processo fsico que ocorre por diferena de densidade, sendo normalmente as fraes oleosas mais leves recolhidas na superfcie. No caso de leos ou borras oleosas mais densas que a gua, esses so sedimentados e removidos por limpeza de fundo do tanque. O processo muito utilizado na indstria do petrleo, postos de servio, oficinas mecnicas e outras atividades que utilizam leo. Este processo no capaz de remover leo emulsionado, sendo utilizado na etapa preliminar dos sistemas de tratamento.


As fotos mostram caixas separadoras instaladas em uma indstria de bebidas (esquerda) e a outra em um posto de servio (direita). 4.1.4. Sedimentao O processo de sedimentao uma das etapas de clarificao, devendo ser aplicado conforme as caractersticas de cada efluente e do processo de tratamento. No caso dos processos que gerem lodos orgnicos deve-se evitar a permanncia exagerada desses no fundo dos decantadores para reduzir a sua anaerobiose e a conseqente formao de gases que causam a flutuao de aglomerados de lodos. Isto pode ocorrer por simples anaerobiose com a formao de metano e gs carbnico e pela desnitrificao com a reduo dos ons nitratos a gs nitrognio. Pode ocorrer tambm a formao de gs sulfdrico pela reduo do on sulfato. A sedimentao um processo fsico, logo se deve evitar nos decantadores as condies para ocorrncia da atividade microbiana. Nos casos de lodos originados nos processos qumicos ou com efluentes originados em processos industriais inorgnicos pode-se admitir um tempo de reteno maior dos lodos no fundo dos decantadores. Os decantadores apresentam diversas formas construtivas e de remoo de lodo, com ou sem mecanizao. Os decantadores podem ser circulares ou retangulares, com limpeza de fundo por presso hidrosttica ou com remoo de lodo mecanizada por raspagem ou suco. No caso da presena de escumas (materiais flutuantes), necessrio um removedor de escuma. Como qualquer outra unidade de tratamento os tanques de decantao so projetados para um equipamento especfico ou sistema de limpeza, no sendo viveis alteraes posteriores ao projeto.


REMOVEDOR DE LODO CIRCULAR

Os principais defeitos construtivos ou operacionais dos decantadores podem ser verificados na tabela a seguir: Defeitos construtivos ou de instalao dos decantadores

Defeitos Conseqncias Desnivelamento, baixa inclinao da zona de lodo ou zonas mortas.

Desenvolvimento de atividade microbiana com a conseqente formao de gases e arraste do lodo para a superfcie e perda de lodo.

Desnivelamento do vertedor perifrico ou sua m vedao

Curto circuito ocasionando arraste de lodo no sedimentado nestas zonas.

Removedores do lodo com velocidades perifricas superiores a 18 raio / t (m/min).

Ressuspenso de lodo com a possibilidade de arraste.

Taxas de aplicao de carga hidrulica muito altas > 1m3/m2h.

Arraste de lodo no sedimentado.

Taxa de aplicao de carga hidrulica baixa.< 0,5 m3/m2h.(para lodos orgnicos)

Desenvolvimento de atividade microbiana com a formao de gases e arraste do lodo para a superfcie; perda de lodo.

Turbulncia causada pela ao dos ventos. Arraste de lodo. Ausncia de placa defletora ou cilindro defletor central na entrada dos decantadores

Curto-circuito hidrulico e arraste de lodo


Vista de um decantador final instalado em uma indstria de bebidas, com lago de biomonitoramento esquerda. 4.1.5 Filtrao o processo da passagem de uma mistura slido lquido atravs de um meio poroso (filtro), que retm os slidos em suspenso conforme a capacidade do filtro e permite a passagem da fase lquida. Os filtros podem ser classificados como filtros de profundidade e de superfcie. Os filtros de profundidade promovem a reteno de slidos em toda a camada filtrante. Os filtros de superfcie apresentam camada filtrante uniforme, rgida e delgada, sendo o seu funcionamento semelhante ao de uma peneira. O processo de filtrao em membranas atualmente o processo com maior desenvolvimento para aplicaes em efluentes industriais. A sua aplicao pode ocorrer tanto em reatores de lodos ativados quanto em processos de polimento para reteno de microorganismos ou molculas orgnicas responsveis por cor ou toxicidade. Nos reatores biolgicos so empregadas as membranas de microfiltrao (concentrao de flocos biolgicos). Para o polimento dos efluentes so utilizadas as membranas de ultrafiltrao (reteno de microorganismos) e nanofiltrao (reteno de microorganismos e molculas orgnicas). 4.1.6 Flotao A flotao outro processo fsico muito utilizado para a clarificao de efluentes e a conseqente concentrao de lodos, tendo como vantagem a necessidade reduzida de rea, tendo como desvantagem um custo operacional mais elevado devido mecanizao.


A flotao deve ser aplicada principalmente para slidos com altos teores de leos e graxas e ou detergentes tais como os oriundos de indstrias petroqumicas, de pescado, frigorficas e de lavanderias. A flotao no aplicada aos efluentes com leos emulsionados, a no ser que os efluentes tenham sido coagulados previamente. Alm de ser um processo unitrio utilizado no nvel primrio de tratamento, aplicado tambm na etapa de espessamento de lodo. Existem flotadores a ar dissolvido (FAD), a ar ejetado e a ar induzido. A remoo do material flotado pode ser realizada por escoamento superficial como nos decantadores ou por raspagem superficial. Defeitos construtivos ou de instalao dos flotadores

Defeitos Conseqncias Presena de bolhas grosseiras (ar no dissolvido).

Perturbao da camada de lodo flotado (escuma), causando a sua sedimentao.

Relao entre o ar dissolvido e os slidos em suspenso no satisfeita.

Sedimentao e arraste de lodo.

Tempo de reteno reduzido ou turbulncia na cmara de flotao

Arraste de lodo ou leos.

Tempo de reteno excessivo na cmara de flotao

Sedimentao e arraste de lodo

A A Amostra de indstria de margarina flotada em laboratrio


O fluxograma a seguir apresenta um esquema tpico de flotao para efluentes industriais.

CLARIFICAO FSICO-QUMICA (FLOTAO)

TANQUE DE EQUALIZAO

MM

FLOCULADOR

FLOTADOR

RECEPTORCORPO

DE VAZOMEDIO

MM

PRODUTO QUMICO

PRODUTO QUMICO

EFLUENTETRATADO

LODO

CENTRFUGA

EJETORENTRADADE AR

TELESCPICAVLVULA

DOSADORABOMBA

4.2 Processos qumicos So considerados como processos qumicos esses que utilizam produtos qumicos, tais como: agentes de coagulao, floculao, neutralizao de pH, oxidao, reduo e desinfeco em diferentes etapas dos sistemas de tratamento; atravs de reaes qumicas promovem a remoo dos poluentes ou condicionem a mistura de efluentes a ser tratada aos processos subseqentes. Os principais processos encontram-se listados a seguir:

Clarificao qumica (remoo de matria orgnica coloidal, incluindo os coliformes);

Eletrocoagulao (remoo de matria orgnica, inclusive de compostos coloidais, corantes e leos/ gorduras);

Precipitao de fosfatos e outros sais (remoo de nutrientes), pela adio de coagulantes qumicos compostos de ferro e ou alumnio;

Clorao para desinfeco; Oxidao por oznio, para a desinfeco; Reduo do cromo hexavalente;


Oxidao de cianetos; Precipitao de metais txicos; Troca inica.

4.2.1 A clarificao de efluentes Os processos fsico-qumicos aplicados com o objetivo de clarificar efluentes so baseados na desestabilizao dos colides por coagulao seguido da floculao e separao de fases por sedimentao ou flotao. Os colides podem ser formados por microorganismos, gorduras, protenas, e argilas, estando o dimetro das partculas coloidais na faixa de 0,1 de 0,01m. A desestabilizao de colides pode ser conseguida por diversos meios: o calor; a agitao; agentes coagulantes qumicos; processos biolgicos; passagem de corrente eltrica (eletrocoagulao), ou ainda a eletrocoagulao com a adio de coagulantes qumicos. A adio de agentes coagulantes (sais de ferro ou alumnio) muito utilizada, sendo tambm eficaz para a remoo de fsforo, tendo como desvantagens o custo dos produtos qumicos e o maior volume de lodo formado. As grandes vantagens so a praticidade e a boa qualidade dos efluentes obtidos. Amostra de indstria de papel A eletrocoagulao a passagem da corrente eltrica pelo efluente em escoamento pela calha eletroltica, sendo responsvel por diversas reaes que ocorrem no meio: a oxidao dos compostos; a substituio inica entre os eletrlitos inorgnicos e os sais orgnicos, com a conseqente reduo da concentrao da matria orgnica dissolvida na soluo; a desestabilizao das partculas coloidais. (GIORDANO, 1999).


A separao das fases slida (escuma) e lquida (efluente tratado) ocorre na prpria calha. O arraste para a superfcie, dos cogulos e flocos formados, devido adsoro desses ao hidrognio gerado por eletrlise; a fase tratada escoada pela parte inferior da calha. A separao de fases pode ser melhorada por sedimentao posterior, por ocasio da dessoro do hidrognio. Vista de calhas eletrolticas 4.2.2 Precipitao qumica A precipitao de metais ocorre pela formao de hidrxidos metlicos, devendo ser verificada a curva de solubilidade dos metais (pH x solubilidade). A maior dificuldade a precipitao concomitante de diversos metais, sem que as curvas de solubilidade apresentem coincidncias entre as concentraes mnimas. Deve-se observar tambm se as concentraes mnimas obtidas pelo tratamento quando a precipitao ocorre em um pH comum a diversos metais so inferiores aos limites estabelecidos para lanamento nos corpos receptores ou na rede coletora.


RPIDOM ISTURADOR

4.2.3. Oxidao de cianetos Devido toxicidade inerente ao on cianeto necessria a oxidao desses ons, para destruir as ligaes formadas entre os cianetos e os metais txicos a esses ligados. Deve-se ressaltar que se os metais estiverem complexados pelos cianetos, torna-se impossvel a sua precipitao. Os metais mais comumente ligados ao cianeto so o zinco, o cobre, o nquel, a prata e o cdmio. A oxidao dos cianetos ocorre pela reao do on hipoclorito em meio alcalino, com a formao do gs carbnico e nitrognio. Os metais aps a oxidao dos cianetos tornam-se insolveis na forma de hidrxidos. O tempo da reao de aproximadamente 1 hora, para as duas etapas. As reaes tpicas de oxidao so: NaCN + NaOCl NaOCN + NaCl (primeira etapa) As reaes parciais da primeira etapa so: NaCN + NaOCl + H2O ClCN + 2 NaOH ClCN + 2 NaOH NaCl + NaOCN + H2O 2 NaOCN + 3 NaOCl + H2O 3 NaCl + 2 NaHCO3 + N2 (Segunda etapa) O pH deve ser mantido na faixa superior a 11,5 para evitar a liberao de cloreto de cianognio (ClCN), gs extremamente txico.


Vantagens Desvantagens Controle de produtos qumicos Aumento da salinidade residual Pode ter controle automtico Ajuste de pH a valores superiores a 11,5Controlada pela medida de POR e pH (automatismo)

O excesso de cloro na etapa de neutralizao pode oxidar o cromo +3

Eficcia comprovada pela grande utilizao e atendimento legislao

Reao lenta

Baixo custo do tratamento 4.2.4. Reduo do Cromo hexavalente A utilizao de cromo hexavalente nos banhos de galvanoplastias e curtumes a principal origem do cromo nos efluentes industriais. O cromo ainda utilizado como componente de tintas anticorrosivas e em tratamento de guas para sistemas de resfriamento. O cromo na forma hexavalente solvel em pH cido ou alcalino. Para que ocorra a sua remoo necessrio que o mesmo seja reduzido para a forma de cromo trivalente e precipitado como hidrxido. No caso do on cromato o Cromo +6 reduzido para o estado de oxidao +3 pela ao do dixido de enxofre ou compostos derivados (bissulfitos). A reduo do cromo ocorre em pH cido, inferior a 2,5. A velocidade da reao diminui rapidamente se o pH for superior a 3,5, estando as reaes apresentadas a seguir: 2 H2CrO4 + 3 SO2 Cr2 (SO4)3 + 2 H2O As reaes de reduo com a utilizao de bissulfito so apresentadas a seguir: 4 H2CrO4 + 6 NaHSO3 + 3 H2SO4 2 Cr2 (SO4)3 + 3 Na2SO4 + 10 H2O ou H2Cr2O7 + 3 NaHSO3 + 3 H2SO4 Cr2 (SO4)3 + 3 NaHSO4 + 4 H2O

Vantagens Desvantagens Controle de produtos qumicos Aumento da salinidade residual Pode ter controle automtico Ajuste de pH a valores inferiores a 2,5 Controlada pela medida de POR (automatismo)

Necessidade de ventilao dos produtos estocados e dos reatores, devido a exalao de vapores txicos de SO2

Eficcia comprovada pela grande utilizao e atendimento legislao

O excesso de bissulfito no efluente tratado interfere positivamente na DQO

Baixo custo do tratamento Reao muito rpida


Pelas reaes apresentadas 3 g de bissulfito de sdio podem reduzir 1 g de cromo hexavalente. Deve-se considerar o consumo de bissulfito devido presena de compostos orgnicos oriundos dos banhos da galvanoplastia, o que na prtica pode aumentar em at 15 % o consumo do bissulfito. 4.2.5. Precipitao do fsforo A coagulao qumica e posteriormente a precipitao do fsforo o mtodo mais eficaz para a remoo deste nutriente dos esgotos sanitrios ou efluentes industriais. Outro processo igualmente eficaz a eletrocoagulao. Em ambos os casos a reao mais comum ocorre entre o on frrico e o on fosfato, com a conseqente precipitao do fosfato frrico. A reao ocorre tambm com o on alumnio, por coagulao ou por eletrocoagulao. A reao entre estes ons est apresentada a seguir: Fe+3 + [PO4 ]-3 FePO4 insolvel Al+3 + [PO4 ]-3 AlPO4 insolvel No caso dos efluentes industriais, quando h clarificao dos efluentes montante das etapas biolgicas de tratamento, ocorre tambm a remoo do fsforo. Assim esse nutriente fica indisponvel para a etapa biolgica do processo, sendo necessria a sua adio conforme a proporo com a carga orgnica (relao DBO: N: P). Pode ocorrer tambm a precipitao qumica do fsforo pela reao com o clcio e o magnsio presentes nos efluentes (dureza). 4.3 Processos biolgicos Os processos biolgicos de tratamento reproduzem em escala de tempo e rea os fenmenos de autodepurao que ocorrem na natureza. Os tratamentos biolgicos de esgotos e efluentes industriais tm como objetivo remover a matria orgnica dissolvida e em suspenso, atravs da transformao desta em slidos sedimentveis (flocos biolgicos), ou gases (RAMALHO, 1991). Os produtos formados devem ser mais estveis, tendo os esgotos ou efluentes industriais tratados um aspecto mais claro, e significativa reduo da presena de microorganismos e menor concentrao de matria orgnica. Os processos de tratamento biolgicos tm como princpio utilizar a matria orgnica dissolvida ou em suspenso como substrato para microorganismos tais como bactrias, fungos e protozorios, que a transformam em gases, gua e novos microorganismos.


Os microorganismos, atravs de mecanismos de produo de exopolmeros (GRADY Jr e LIN,1980), formam flocos biolgicos mais densos que a massa lquida, da qual separam-se com facilidade. A frao da matria orgnica transformada em slidos situa-se na faixa de 6 a 60% (GRADY Jr e LIN, 1980), dependendo de diversos fatores, tais como, o processo adotado e a relao alimento / microorganismos (A/M). A outra parte da matria orgnica transformado em gases, notadamente o gs carbnico e/ ou em metano nos sistemas anaerbios. Os flocos biolgicos em excesso, chamado de excesso de lodo, so retirados dos sistemas de tratamento e submetidos a processos de secagem natural ou mecanizada. Os esgotos e os efluentes industriais clarificados devido remoo da matria orgnica em suspenso (coloidal ou sedimentvel) e dissolvida, bem como pela reduo da presena de microorganismos, so considerados tratados. O grau de tratamento requerido funo da legislao ambiental, ou seja, das caractersticas ou pelo uso preponderante atribudo ao corpo receptor. (FEEMA, 1992). Os principais processos so: Lagoas anaerbias e fotossintticas; Os processos aerbios so normalmente representados por lodos ativados e

suas variantes: aerao prolongada; lodos ativados convencionais; lagoas aeradas facultativas; aeradas aerbias;

Os processos facultativos so bem representados pelos processos que utilizam

biofilmes (filtros biolgicos, biodiscos e biocontactores) e por algumas lagoas (fotossintticas e aeradas facultativas). Os biocontactores apresentam tambm processos biolgicos aerbios.

Os processos anaerbios ocorrem em lagoas anaerbias e biodigestores. 4.3.1 Lodos ativados O processo fundamentado no fornecimento de oxignio (ar atmosfrico ou oxignio puro), para que os microorganismos biodegradem a matria orgnica dissolvida e em suspenso, transformando-a em gs carbnico, gua e flocos biolgicos formados por microorganismos caractersticos do processo. Esta caracterstica utilizada para a separao da biomassa (flocos biolgicos) dos efluentes tratados (fase lquida). Os flocos biolgicos formados apresentam normalmente boa sedimentabilidade.


Com a contnua alimentao do sistema pela entrada de efluentes (matria orgnica), ocorre o crescimento do lodo biolgico, sendo esse denominado de excesso de lodo. No caso de concentraes de lodo acima das previstas operacionalmente, o mesmo deve ser descartado. A eficincia do processo est relacionada com a relao de cargas orgnica afluente (diariamente), e a massa de microorganismos contida no reator (slidos em suspenso volteis). A relao alimento/microorganismo pode ser expressa pela frmula a seguir:

( ) ( )323

Re/)/()/(matorVolumeXLmgSSVLOmgDBOXdmQ

MA = =

dSSVkgDBOkg

.

Alm da relao A/M importante tambm a biodegradabilidade especfica dos efluentes. A formao do lodo biolgico fundamentada na presena de compostos com N, P (nutrientes) e Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Cr, Co e Mo (micro-nutrientes). Supe-se que sendo o processo aerbio sempre haver disponibilidade de oxignio, sendo recomendadas concentraes na faixa de 0,5 a 2 mgO2 /L. Alm dos parmetros necessrios ao controle da relao A/M, necessrio tambm o controle dos testes de respirao da mistura do tanque de aerao, da relao SSV/ SS (verificao da estabilidade do lodo para descarte) e da concentrao de oxignio dissolvido no tanque de aerao. A anlise microscpica do lodo tambm indica em tempo real as condies operacionais do reator biolgico A/M E% O processo de lodos ativados largamente utilizado no mundo em diversas variantes, sendo essas basicamente definidas pelas diferenas entre as: relao


A/M; a disponibilidade de oxignio; a forma de alimentao dos reatores; as concentraes de biomassa nos reatores; a forma de reteno da biomassa nos reatores. A produo de lodo est relacionada tambm com a relao A/M, conforme se pode visualizar no grfico a seguir: A/M

Produo de Lodo (kg SSV/Kg DBO reduzida) A presena de leos ou gorduras de quaisquer origens na mistura afluente ao reator pode significar a intoxicao do lodo biolgico com a conseqente reduo de sua atividade. A seguir esto listadas as principais variantes do processo: lodo ativado convencional; aerao prolongada; valo de oxidao; lodo ativado por batelada; lagoa aerada aerbia e lagoa aerada facultativa. O processo pode ter: alimentao contnua ou por batelada. A aerao normalmente realizada por difusores dispostos no fundo do tanque, por aeradores mecnicos de superfcie ou injeo de oxignio puro. A energia requerida da ordem de 22 a 25 W / m3.


LEITO DE SECAGEM

EXCESSO LODOP/ ATERRO SANITRIO

TANQUE DE AERAODECANTADOR

LODO

AERADOR

LODO

ELEV. DE LODO

LODOS ATIVADOS COM SECAGEM NATURAL DE LODO


Lagoas aeradas aerbias Nessas lagoas a aerao mantida de forma que toda a biomassa esteja uniformemente distribuda pela massa lquida, no ocorrendo por conseqncia nenhuma sedimentao de lodo nessa lagoa. As lagoas aeradas aerbias operam como se fossem tanques de aerao de lodos ativados sem reciclo de lodo. A energia requerida da ordem de 15 W / m3. Essas lagoas so instaladas em srie com lagoas de decantao ou lagoas aeradas facultativas. Lagoas aeradas facultativas As lagoas aeradas facultativas so projetadas para operar com energias inferiores as das lagoas aeradas aerbias, ou seja, na faixa de 5 W / m3 . Nessas lagoas em uma parte ocorre a suspenso da biomassa e na outra a sedimentao. 4.3.2.Processos facultativos Biocontactores O processo baseado em um biofilme que utiliza um suporte tal como tubos corrugados ou outros que permitem o contato alternado do esgoto ou efluente com o suporte e o ar atmosfrico. Com o contato contnuo ocorre a produo de biomassa. O crescimento da espessura da camada de biofilme inviabiliza a transferncia de oxignio e substrato para os microorganismos na parte interna do suporte. Com a morte dos microorganismos por falta de oxignio e substrato, o lodo (biomassa) desprende-se em forma de placas ou pequenos flocos que se separam por sedimentao, sendo a fase decantada considerada como efluente tratado. Vista de biocontactores


Biodiscos Em termos de equipamentos o biodisco se assemelha ao biocontactor, mas neste caso o biofilme suportado por placas circulares, que giram continuamente acionadas por um moto-redutor. O espessamento da camada do biofilme sobre as placas causa o seu desprendimento e deposio no tanque do biodisco. Ocorre assim a digesto do lodo. Existe tambm um decantador final, para a remoo dos materiais sedimentveis. O efluente apresenta aspecto cinzento, semelhante ao dos filtros biolgicos. Filtros biolgicos Este o mais antigo de todos os processos biolgicos utilizados racionalmente para o tratamento de esgotos. A diferena fundamental deste processo para o biodisco que neste caso o leito fixo e a distribuio mvel. A sua grande vantagem a sua capacidade de amortecimento de cargas orgnicas e a variaes de pH. Muitas vezes utilizado associado a outro processo de tratamento complementar. Nestes casos aproveita-se o baixo custo operacional do processo para uma reduo de carga orgnica de aproximadamente 60%, complementando-se a eficincia desejada com um processo de custo mais elevado.

Vista de filtros biolgicos instalados em paralelo.


5 PROCESSOS DE DESAGUAMENTO DE LODOS A parte dos poluentes removida no fim do processo como lodo necessita na maioria dos casos sofrer um tratamento complementar chamado de condicionamento, que pode ser uma digesto aerbia ou anaerbia ou um processo fsico (adensamento), ou qumico (coagulao). 5.1 Adensamento ou espessamento A concentrao de lodo pode ser realizada por gravidade em adensadores ou por flotao, sendo uma etapa prvia, necessria ao condicionamento qumico para a secagem mecanizada. No caso de espessadores estes podem ser operados continuamente ou por batelada. Os flotadores devem ser operados continuamente e se justificam em sistemas de tratamento com grande produo de lodo. No caso de adensamento por gravidade os parmetros de projeto so: a taxa de aplicao de carga de slidos prxima a 50 kg de slidos/m2.d; taxa de aplicao superficial de lodo inferior a 0,75 m3 / m2 / h (IMHOFF, 1986). 5.2 Secagem de lodo Os processos de tratamento de efluentes normalmente geram resduos slidos, sejam oriundos das etapas fsico-qumicas ou biolgicas. A destinao final dos resduos pressupe a secagem prvia devido segurana ambiental para armazenamento, transporte e destino final, bem como em relao aos custos de destinao. A legislao ambiental e as empresas administradoras de aterros de resduos perigosos no recebem lodos com gua livre e ou que apresentem umidade superior a 70%. Os processos de secagem de resduos podem ser classificados em naturais ou mecnicos. A secagem natural pode ser dividida em leitos de secagem ou lagoas de lodo. A secagem mecnica pode ser dividida em: filtros-prensa e a vcuo, decanter centrfugas e prensa desaguadora contnua (belt press). A secagem de qualquer lodo oriundo de estaes de tratamento est intimamente ligada s caractersticas de hidratao do lodo e ao destino do mesmo.


No caso de lodos originados em tratamentos biolgicos pode-se como etapa prvia reduzir a sua massa atravs de processos de digesto aerbia ou anaerbia; neste caso tem-se um aumento de frao de slidos fixos em relao aos slidos volteis. Estes processos so chamados de estabilizao dos lodos e tem como objetivos principais: aumentar a concentrao de slidos no lodo; desestabilizar os colides responsveis pela hidratao dos lodos; reduo de microorganismos patognicos no lodo. Antes da etapa final de secagem utiliza-se o adensamento como uma etapa necessria concentrao do lodo originado nos processos biolgicos geradores ou utilizados para a sua estabilizao. O condicionamento qumico do lodo a ser submetido secagem mecnica tambm muitas vezes necessrio seja pela utilizao de floculantes (polieletrlitos) ou pela adio de coagulantes (cal ou sais de ferro ou alumnio), mesmo quando tenha ocorrido o condicionamento biolgico prvio. 5.3 Secagem natural Pode ser obtida em lagoas de lodo ou em leitos de secagem. Nos dois casos a secagem obtida por trs fatores: ao dos ventos; temperaturas altas; insolao direta. A ao dos ventos o fator mais importante para a secagem do lodo. As temperaturas mais altas favorecem a formao de vapores de gua, acelerando a secagem. A insolao direta favorece no s o aumento da temperatura do lodo como tambm os raios solares promovem a degradao dos lodos e a reduo de microorganismos. 5.3.1 Lagoas de lodo A secagem do lodo nas lagoas ocorre de forma lenta, pois normalmente o descarte de lodo realizado de forma sobreposta. Nestas lagoas ocorre anaerobiose nas camadas inferiores e a presena de algas na camada superior. Nas lagoas de lodo ocorre o processo de secagem natural por fatores climticos, bem como pela reduo do volume por biodegradao. 5.3.2 Leitos de secagem O descarte de lodo para os leitos de secagem deve ser realizado de forma nica, ou seja, completando-se a altura mxima da camada de lodo de uma nica vez.


A altura de lodo no deve ser superior a 0,25 m, para evitar a formao de uma camada de lquidos sobre o lodo ou mesmo intermediria. No deve ser aplicado lodo sobre camadas previamente drenadas, pois ocorre a formao de camada lquida estanque. Se houver a formao dessa camada a secagem do lodo torna-se muito lenta, dependendo do balano hdrico da regio, desta forma, se houver a formao da camada de lquido sobre o lodo ou fase intermediria, deve-se dren-la ou sifon-la. Aps o descarte do lodo para o leito de secagem iniciada a drenagem do mesmo, que ocorre geralmente entre 24 e 48 h. A reduo da altura da camada de lodo de aproximadamente 60%, ou seja, aps a drenagem a altura da camada de lodo mido ser de 0,10 m. Aps a drenagem ou desaguamento, inicia-se o processo de secagem propriamente dito, sendo controlada pela ao dos ventos, insolao direta, temperatura ambiente e caractersticas do lodo. Os leitos de secagem devem ser instalados em locais no sombreados e com paredes laterais no superiores a 0,50 m em relao ao nvel dos tijolos. Devem ser evitados obstculos boa circulao do ar.

LEITO DE SECAGEM

ENTRADA DE LODO

ENCHIMENTO

AREIA + TIJOLO

BRITA 2BRITA 1BRITA 0

100 mmDRENO DE PVC

e = 0.15 m

e = 0.30 me = 0.10 me = 0 .05 m

TIJOLO MACIO

AREIA

0.02

0 .02


A melhor cobertura para os leitos de secagem a mvel, que evita a chuva, mas mantm o aproveitamento total do sol. Deve-se tambm utilizar telhas translcidas, pois so leves e permitem a passagem de parte da luminosidade. O leito de secagem o processo que apresenta o lodo seco com menor percentual de umidade e mais estabilizado. So obtidos teores de slidos de at 80 %. Apesar da remoo do lodo seco ser manual, este processo apresenta menor envolvimento com mo de obra que os processos mecanizados. Como desvantagens temos a maior rea necessria. Se for necessria uma rea superior a 300 m2, deve-se realizar um estudo de viabilidade econmica, pois a partir desta rea a secagem mecanizada tem custos de instalao inferiores. Leito com lodo na etapa final de secagem. 5.4 Secagem mecnica 5.4.1 Filtro vcuo So utilizados dois tipos, sendo um que opera com pr-capa e outro que utiliza uma tela que continuamente limpa. A vantagem do filtro a vcuo o teor de slidos alto, no sendo necessrio o condicionamento prvio do lodo. As desvantagens so o alto consumo de energia e a maior quantidade de lodo gerada quando necessria a formao de pr-capa. O teor de slidos varia normalmente na faixa de 15 a 30%. 5.4.2 Prensa desaguadora contnua - "belt press" A prensa desaguadora um equipamento atualmente de custo relativo inferior aos dos outros sistemas mecnicos de secagem.


Para sua operao necessrio o condicionamento de lodo, iniciando pelo adensamento, sendo necessria a adio de polieletrlito para a desestabilizao dos colides e a formao de grumos. O teor de slidos a ser atingido depende das caractersticas do lodo, mas normalmente varia na faixa de 15 a 30%. A desvantagem em relao aos outros processos mecanizados o maior consumo de gua, necessrio para a lavagem das telas. Vista do incio do processo de desaguamento do lodo, por uma prensa. 5.4.3 Centrifugao O decanter-centrifuga pressupe tambm o condicionamento do lodo, sendo necessria a adio de polieletrlito para desestabilizao dos colides e a formao de grumos. Os teores de slidos no lodo seco variam na faixa de 15 a 30%. No fim de cada ciclo de operao o decanter-centrfuga deve ser lavado. 5.4.4 Filtro-Prensa O Filtro-Prensa opera em diversas presses sendo utilizados diversos tipos de tecidos ou telas. Se forem possveis a sua reutilizao os filtros ou telas filtrantes so de tecido e no caso de serem descartveis so de papel. A seleo dos tecidos ou papel realizada atravs de testes em filtros piloto e no caso de lodos com caractersticas conhecidas, pelos catlogos dos fabricantes. A desvantagem do filtro-prensa que o sistema descontnuo, ou seja, a cada ciclo de operao, o sistema deve ser desligado para a remoo das tortas de


lodo. As operaes de desmoldagem e remoo das tortas podem ser automatizadas. O lodo seco o que normalmente apresenta o maior teor de slidos entre os processos mecanizados (aproximadamente 50 %).


6. EQUIPAMENTOS DE PROCESSO A seguir esto listados os equipamentos mais usuais aplicados em sistemas de tratamento: Grades de limpeza manual e limpeza mecanizada; Peneiras estticas e mecanizadas com escovas;

Tanques de produtos qumicos; Bombas dosadoras;

Flotadores;


Removedores de lodo mecanizados; Misturadores rpidos; Misturadores lentos (p/ cal);


Aeradores lentos (fixos e flutuantes);

Sopradores de ar e malha difusora;

Adensador

Decanter-Centrifugas


Prensas desaguadoras contnuas (belt press);

Filtro prensa;

Membranas filtrantes;


Leito de adsoro com resinas de troca inica.


7.SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOS Os sistemas de tratamento so constitudos de etapas (operaes unitrias), que objetivam a remoo dos poluentes. Para a remoo dos slidos grosseiros utilizamos as grades, peneiras, sedimentadores e flotadores. Os slidos coloidais e dissolvidos so removidos utilizando-se os tratamentos fsico-qumicos. Os processos biolgicos so utilizados para a remoo de matria orgnica dissolvida ou coloidal. 7.1 Nveis de tratamento A seguir so descritos os nveis de tratamento (preliminar, primrio, secundrio e tercirio) e suas aplicaes (GIORDANO, 1999). Preliminar - destina-se remoo de slidos sedimentveis grosseiros (areia, terra diatomcea, carvo, p de pedra e similares), em caixas de areia; slidos com dimetros superiores a 1 mm (penas, plsticos, fios e similares), so removidos em peneiras; slidos com dimetros superiores a 10 mm podem ser removidos em grades. O nvel preliminar compreende tambm a remoo por diferena de densidade dos leos e graxas livres em separadores (SA0) de gua e leo (caixas separadoras tipo API, TPI). Primrio - destina-se remoo de slidos por sedimentao ou flotao (utilizando-se sedimentadores ou flotadores), ou pela associao de coagulao e floculao qumica (clarificao fisico-qumica para a remoo de matria orgnica coloidal ou leos e gorduras emulsionados). Nesta etapa so removidos normalmente componentes txicos (excesso de detergentes, corantes, amidas, etc), matria orgnica, gorduras e metais pesados (dissolvidos). Secundrio - destina-se remoo de matria orgnica biodegradvel dissolvida ou coloidal. Nesta etapa podem ser tambm removidos os nutrientes: nitrognio e/ou fsforo. Tercirio - destina-se melhoria da qualidade dos efluentes tratados pelas remoes de cor residual; turbidez (remoo de colides, metais pesados, nitrognio, fsforo, compostos orgnicos refratrios aos nveis de tratamento anteriores); e desinfeco do efluente tratado.


7.2 Principais processos de tratamento Devido complexidade da composio dos efluentes industriais, so necessrias as associaes de diversos nveis de tratamento para a obteno de efluentes com as qualidades requeridas pelos padres de lanamento. A definio do processo de tratamento deve considerar tambm: custos de investimentos e custos operacionais (energia requerida, produtos qumicos, mo-de-obra, manuteno, controle analtico e gerao de resduos), rea disponvel para a implantao do tratamento, clima, legislao, a classe do corpo receptor, proximidade de residncias, direo de ventos, estabilidade do terreno, assistncia tcnica e controle operacional. Os processos mais indicados para efluentes da tipologia comum no parque industrial brasileiro esto indicados a seguir (GIORDANO, 1998) 7.2.1 Indstrias alimentcias Esto indicadas as principais etapas de tratamento que apresentem sucesso operacional. Bebidas (refrigerantes) Os efluentes so gerados nas lavagens das salas da xaroparia, linhas de enchimento de latas e garrafas, pisos, descartes de produtos retornados do mercado e esgotos sanitrios. Os efluentes so ricos em acares, alguns corantes e outros componentes das bebidas. Os efluentes apresentam tambm partculas de carvo oriundas da xaroparia e leos minerais oriundos de vazamentos das mquinas de processo e das oficinas de manuteno. O pH dos efluentes depende do tipo de embalagem produzida pela indstria. No caso da utilizao de soda castica para a lavagem de embalagens retornveis, o efluente alcalino podendo ser o pH at 12, a DQO no mximo de 1000 mgO2/L. No caso da produo com embalagens descartveis s so gerados os efluentes das bebidas diludas ou seja com pH cido e a DQO pode ser de at 5500 mgO2/L. O processo mais usual de tratamento desse efluente constitudo de trs etapas: Preliminar (remoo de areia, separao de gua e leo e peneiramento); Primrio (correo de pH); Secundrio (reator anaerbio seguido de lodos ativados).


Bebidas (cervejas) Os efluentes so gerados nas lavagens das salas de fermentao, linhas de enchimento de latas e garrafas,lavagens de pasteurizadores, lavagens de pisos, descartes de produtos retornados do mercado e esgotos sanitrios dos funcionrios. Os efluentes so ricos em acares (malte e cevada) e outros componentes das cervejas. Os efluentes apresentam tambm partculas de terras diatomceas oriundas da filtrao do mosto e leos minerais oriundos de vazamentos das mquinas de processo e das oficinas de manuteno. O pH dos efluentes normalmente levemente cido ou neutro e a DQO normalmente 2000 mgO2/L. O processo mais usual de tratamento desse efluente constitudo de trs etapas: Preliminar (remoo de areia, separao de gua e leo, peneiramento e correo do pH); Secundrio por processo misto anaerbio e aerbio. A etapa anaerbia composta de biodigesto em duas etapas sendo a primeira constituda por hidrlise cida e a segunda pela etapa metanognica. A eficincia complementar obtida por processos aerbios compostos por lagoa aerada ou lodos ativados. Secundrio simples, pode ser composto somente de processo aerbio, no caso os lodos ativados. Pescado Os efluentes so gerados em diversas etapas do processamento do pescado, tais como: recepo do pescado, condensao nas cmaras frigorficas, eviscerao, salmoura, acondicionamento em latas, cozimento, adio do leo, recravamento das latas, lavagens das latas, autoclavagem e lavagens para resfriamento. Alm das guas de lavagens do pescado temos tambm as lavagens de pisos e equipamentos. So includos nos efluentes industriais os esgotos sanitrios dos funcionrios. Os efluentes industriais so compostos da matria orgnica oriunda do processamento do pescado, dos produtos utilizados em limpezas e pelo sal das salmouras descartadas. Os efluentes apresentam pH prximo ao neutro (6,2-7,0), a DQO mdia de 4300 mgO2/L, a DBO 1700 mgO2/L, e os leos e graxas superiores a 800 mg/L. O processo de tratamento que h mais de 15 anos tem apresentado sucesso no Brasil e que considera inclusive a sazonalidade da pesca o processo constitudo de trs etapas: Preliminar (peneiramento e equalizao): remoo de escamas e pedaos de peixes. Primrio (clarificao fsico-qumica por adio de coagulantes qumicos e cloreto frrico, por flotao): remoo de leos emulsionados , e slidos coloidais.


Secundrio (biodigesto): remoo da matria orgnica dissolvida em reator anaerbio. Abatedouro de aves Os efluentes so gerados nas lavagens de pisos e das instalaes nas seguintes etapas da produo: rea de recebimentos das aves; lavagens das caixas utilizadas no transporte; sala de abate; sala de sangria; escaldamento; depenagem mecanizada; evisceramento; resfriamento com gelo; embalagem; congelamento; expedio. So gerados efluentes nas lavagens de gases se houver fabricao de farinhas de aves. A concentrao de matria orgnica nos efluentes vaia de 1000 a 3700 mgO2/ L em funo das quantidades de gua utilizadas no processo em relao ao nmero e peso dos frangos abatidos. importante saber se o sangue retirado antes da lavagem da sala de sangria, pois isto pode reduzir a carga orgnica da indstria. Os processos largamente utilizados no Brasil so constitudos de at trs etapas: preliminar, primria e secundria Preliminar (peneiramento para remoo de penas e vsceras, separao de gorduras); Secundrio (lagunagem - utilizar uma srie de lagoas anaerbia, facultativa e de aguap). No caso de no haver espao disponvel para a implantao de lagoas o processo preliminar complementado com o tanque de equalizao, seguido de clarificao fsico-qumica (flotao) e tratamento biolgico por lodos ativados. Obs.: Recomenda-se o aproveitamento do sangue, vsceras e penas na fabricao de farinha de aves (rao). Abatedouros de bovinos e/ou sunos Os efluentes so gerados nas seguintes etapas do processo industrial:

guas de Banho: So as guas utilizadas para lavar e acalmar os animais antes do abate. Estes efluentes contm pequena quantidade de esterco e terra.

Limpeza de pocilgas e currais: A limpeza de currais semanal de primeiro

feita uma raspagem dos slidos (esterco), sendo feita aps uma lavagem. Os efluentes contm esterco e terra.

Lavagem da sala da sangria: A lavagem contnua e a maior parte do

sangue e conseqentemente da carga orgnica carreada neste ponto.


Lavagem de vmito: feita anteriormente a sala da sangria.

Lavagem da carcaa: So guas usadas para a limpeza das vsceras e da carcaa. Os efluentes contm sangue e a maior parte esterco.

Limpeza dos equipamentos: So guas utilizadas para lavar as instalaes

do matadouro durante o abate e como limpeza final. So efluentes de maior volume.

Limpeza da graxaria: guas de condensao dos digestores e drenagem

dos decantadores de graxas.

guas de cozimento: so as guas de cozimento da fabricao de embutidos.

O processo tcnica e economicamente vivel composto da etapa preliminar com separao de gorduras, slidos grosseiros (resduos de carne, estrume, etc.), e lagoas em srie (lagoa anaerbia seguida de lagoa facultativa ou aerada). A concentrao de matria orgnica nos efluentes se for includo o sangue e o estrume pode chegar at uma DQO de 12.000 mg O2/ L. Se o efluente for decantado pode-se reduzir a carga orgnica para at uma DQO de 3000 mg O2/ L. Deve-se observar que um abatedouro uma atividade industrial que deve estar localizada de forma a ter uma rea disponvel para aplicar o processo de lagoas, objetivando-se reduzir os custos totais de operao e instalao da atividade. Laticnios Os efluentes industriais dos laticnios so oriundos das diversas etapas de lavagens de pisos e equipamentos que arrastam resduos de leite e seus derivados incluindo tambm produtos de limpeza. A qualidade dos efluentes varia em funo dos produtos industrializados (resfriamento e ensacamento, fabricao de queijos, yogurtes, manteiga, requeijo, leite em p, etc.), capacidade de produo, lay-out industrial, tecnologia utilizada para a higienizao das instalaes e qualidade do leite utilizado. A minimizao da gerao de efluentes pode ser conseguida desde que sejam utilizadas membranas filtrantes com reuso de gua e incorporao do rejeito na produo industrial. O tratamento dos efluentes gerados pode ser conseguido atravs de diversos tipos de processos tais como; Preliminar (separao de gorduras, utilizando-se caixas de gordura);


Primrio: flotao com o auxlio da coagulao qumica para a remoo de gorduras. Secundrio (lodos ativados, biodigestor, ou lagoas). fundamental o aproveitamento do soro do leite, que no deve ser descartado para o efluente. Os efluentes brutos apresentam uma rpida alterao do pH devido fermentao lctica, o que deve ser considerado em relao aos materiais empregados na execuo do sistema de tratamento. Os efluentes tratados apresentam concentraes inferiores a 10 mg O2/ L em relao a DQO. Isto demonstra a excelente biodegradabilidade dos efluentes pois na indstria de laticnios pode-se obter DQO superiores a 7.000 mg O2/ L no efluente bruto. 7.2.2.Indstrias qumicas Tintas Existem diversos tipos de tintas tais como: tintas grficas para impresso em papis, latas, plsticos; tintas para revestimentos internos e externos base gua ou base leo; tintas automotivas, industriais, navais, etc. As industrias de tintas podem sintetizar componentes tais como as bases oleosas (snteses de esmaltes acrlicos, fenlicos, etc.), ou simplesmente misturarem os componentes utilizando moinhos, balanas, misturadores e enchedoras. Quando as industrias so de simples mistura os efluentes so oriundos de lavagens de equipamentos e da higiene pessoal na rea de produo. Se a industria sintetizar tambm as bases das tintas existem tambm as guas de condensao desta etapa do processo que so txicas e apresentam elevada carga orgnica. Os pigmentos so orgnicos, ditos no txicos e os inorgnicos compostos por xidos de metais pesados. O tratamento dos efluentes dessas industrias so os compostos por processos fsico-qumicos, e na maioria dos casos so completados por processos biolgicos aerbios. O objetivo desses tratamentos reduzir a carga orgnica , a carga txica associada e a concentrao de metais pesados. As etapas mais comuns so: Preliminar (equalizao); Primrio (clarificao fsico-qumica por adio de coagulantes qumicos ou eletrocoagulao e sedimentao/ flotao); Secundrio (lodos ativados).


Obs. As eficincias do tratamento so variveis, dependendo das concentraes iniciais dos efluentes brutos. Txteis As industrias txteis tm abrangncia desde a produo dos fios sejam sintticos ou naturais beneficiados, at a produo dos tecidos ou produtos finais. A produo envolve diversas etapas incluindo diversos tratamentos qumicos. Os efluentes txteis so ricos em produtos qumicos variados incluindo os corantes naturais e os sintticos. Os processos de tratamento objetivam clarificar os efluentes e reduzir a toxicidade inerente aos produtos qumicos utilizados, a carga orgnica, os detergentes e a cor oriunda da mistura de corantes aplicados. As etapas de tratamento esto indicadas a seguir: Preliminar (peneiramento para a remoo de fios e equalizao); Primrio (eletrocoagulao). Normalmente so utilizados processos de coagulao qumica e flotao, seguido de lodos ativados. Petroqumicas Os efluentes petroqumicos so compostos de resduos de petrleo de diversas origens, seus derivados e produtos qumicos utilizados no processamento de refino ou beneficiamento. Existe tambm a presena de poluentes originados no prprio petrleo (fenis, metais pesados, hidrocarbonetos,etc.), ou originados no transporte (sais das guas de lastro). Os processos de tratamento objetivam reduzir a carga orgnica, sua toxicidade inerente, a carga oleosa incluindo leos emulsionados, a presena de compostos nitrogenados, etc. As etapas normalmente encontradas em instalaes petroqumicas so: Preliminar (remoo de areia e separao de gua e leo); Secundrio (lagoas aeradas ou lodos ativados). Pode ser necessria tambm a introduo de um tratamento de nvel primrio para a clarificao fsico-qumica dos efluentes (remoo de leos emulsionados, metais pesados, sulfetos e compostos orgnicos txicos). Nesse caso recomenda-se a utilizao de flotadores a ar dissolvido ou ejetado.


Farmacuticas Os efluentes so gerados em indstrias de sntese ou de misturas. Os efluentes de sntese apresentam altas concentraes de matria orgnica, sais e toxicidade. A presena de compostos aromticos ou cclicos, nitrogenados e que apresentam cor residual tambm freqente. A indstria de misturas produz efluentes muito semelhantes aos seus produtos diludos, pois preponderantemente so originados nas lavagens de pisos das reas de produo, equipamentos e tanques de processo. Os processos de tratamento objetivam normalmente a correo de pH, a remoo da carga orgnica, e eventualmente a reduo de cor. Alguns efluentes contendo antibiticos tambm necessitam serem desativados antes do processo biolgico de tratamento, pois afetam a eficincia do mesmo. Os processos so normalmente compostos das seguintes etapas: Primrio (correo de pH); Secundrio (lodos ativados). Reciclagem de papis Estes efluentes so gerados na produo da massa de papel e sua reciclagem (guas de lavagens das mquinas de forma). Os efluentes podem ser completamente reciclados. Primrio (clarificao fsico-qumica por flotao, para a remoo de fibras), sendo os efluentes e a massa de papel, reusados no processo. Galvanoplastia Os efluentes so gerados nas lavagens de peas aps a imerso nos banhos o que ocasiona o arraste destas substncias gerando os

apostila tratamentodeefluentesindustriais 120822192856 phpapp01

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