UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIOSA Centro de Cincias Agrrias

Departamento de Engenharia Florestal

ENF 483 - Controle da Poluio nos Processos Industriais

CONTROLE DA POLUIO NA INDSTRIA DE SUCOS DE LARANJA

Bruno Bezerra Vieira 61692

Pmela Becalli Vilela 61693

Mrcio Toshio Uesugui 61703

Renata Dias Seplveda - 61702

Viosa, Novembro 2011

Contedo

1. Introduo .................................................................................................... 5

2. Definio e Classificao de Sucos de Frutas ............................................. 5

2.1. Sucos Integrais ..................................................................................... 6

2.2. Sucos Concentrados ............................................................................. 6

2.3. Sucos Desidratados .............................................................................. 6

2.4. Sucos Reconstitudos ............................................................................ 6

2.5. Sucos Conservados .............................................................................. 7

2.6. Sucos Mistos ......................................................................................... 7

2.7. Suco Tropical ........................................................................................ 7

2.8. Suco Tropical Misto ............................................................................... 7

2.9. Nctar .................................................................................................... 7

2.10. Nctar Misto ....................................................................................... 7

2.11. Refresco ............................................................................................. 7

2.12. Refresco Misto ................................................................................... 8

3. Processamento de Laranja Fresca .............................................................. 8

4. Produo de Suco de Laranja Concentrado e Congelado (FCJO) ............ 10

4.1. Recebimento e Seleo dos Frutos .................................................... 10

4.2. Higienizao ........................................................................................ 11

4.3. Seleo e Classificao ...................................................................... 11

4.4. Extrao .............................................................................................. 11

4.5. Ajuste do Teor de Polpa ...................................................................... 12

4.6. Centrifugao ...................................................................................... 12

4.7. Pasteurizao e Concentrao do Suco de Laranja ........................... 12

4.8. Resfriamento e Armazenamento ......................................................... 13

5. Fontes de Poluio: Efluentes Lquidos, Gasosos e Slidos ..................... 14

5.1. Recepo e pr-seleo das frutas ..................................................... 14

5.2. Lavagem das frutas ............................................................................. 14

5.3. Extrao .............................................................................................. 15

5.4. Lavagem de evaporadores .................................................................. 15

5.5. Purga das caldeiras e das colunas baromtricas ................................ 15

6. Tratamento externo ................................................................................... 20

6.1. Efluentes lquidos ................................................................................ 20

6.2. Tratamento Preliminar ......................................................................... 21

6.3. Tratamento Primrio ............................................................................ 21

6.4. Tratamento Secundrio ....................................................................... 21

6.5. Tratamento Tercirio ........................................................................... 23

6.6. Resduos slidos ................................................................................. 24

6.7. Emisses atmosfricas ....................................................................... 25

7. Controle Preventivo ................................................................................... 26

7.1. Efluentes lquidos ................................................................................ 26

7.2. Emisses Atmosfricas ....................................................................... 28

8. Bibliografia ................................................................................................. 29

1. Introduo

O processamento de polpas e sucos de fruta uma atividade agroindustrial

importante na medida em que agrega valor econmico fruta, evitando

desperdcios e minimizando perdas que podem ocorrer durante a

comercializao do produto in natura, alm de possibilitar ao produtor uma

alternativa na utilizao das frutas.

O Brasil se configura no cenrio mundial como o maior produtor de sucos

de laranja, sendo o suco de laranja concentrado e congelado de laranja (FCJO)

um de seus principais produtos de exportao. O estado de So Paulo

responsvel por 80% da produo nacional. O segundo produtor os Estados

Unidos, tendo a Flrida como a maior responsvel pela produo norte-

americana. Flrida e So Paulo juntos produzem 81% de todo suco de laranja

produzido no mundo.O setor citrcola brasileiro muito importante para a

economia, visto que movimenta no pas cerca de 9 bilhes de reais por ano,

alm de criarem, em mdia, 400 mil empregos diretos e indiretos. Apesar desta

grande produo, o consumo interno de sucos de laranja muito baixo. O

Brasil exporta 98% de todo suco que produz.

Diante da dimenso exposta da indstria de ctricos importante e objetivo

deste trabalho analisar o processo industrial, identificando as fontes de

poluio e os tratamentos necessrios para o controle ambiental preventivo e

end of pipe.

2. Definio e Classificao de Sucos de Frutas

O Decreto N 2.134, de 4 de Setembro de 1997 (alterado pelo Decreto

N 3.510, de 16 de junho de 2000) do Ministrio da Fazenda, que regulamenta

a Lei No 8.918, de 14 de julho de 1994, que dispe sobre a padronizao, a

classificao, o registro, a inspeo, a produo e a fiscalizao de bebidas,

em seu Art. 40, define o suco de frutas como:

Suco ou sumo a bebida no fermentada, no concentrada e

no diluda, destinada ao consumo, obtida da fruta madura e s, ou

parte do vegetal de origem, por processamento tecnolgico adequado,

submetida a tratamento que assegure a sua apresentao e

conservao at o momento do consumo.

Os sucos so classificados, nos decretos citados, conforme descrito na

Figura 1.

Figura 1: Classificao dos tipos sucos de frutas

2.1. Sucos Integrais

Suco sem adio de acar e na sua concentrao natural.

2.2. Sucos Concentrados

Suco parcialmente desidratado.

2.3. Sucos Desidratados

Suco no estado slido, obtido pela desidratao do suco integral.

2.4. Sucos Reconstitudos Suco obtido pela diluio do suco concentrado ou desidratado at a

concentrao original do suco integral.

Os sucos concentrados, desidratados e reconstitudos devem

possuir o mesmo teor de slidos do suco integral ou o teor mnimo

estabelecido nos respectivos padres de identidade e qualidade para

cada tipo de suco.

2.5. Sucos Conservados

So sucos integrais adicionados de agentes qumicos que promovem a

conservao atravs da morte de bactrias e fungos, alm de

protegerem contra o escurecimento do produto.

2.6. Sucos Mistos

Suco obtido pela mistura de frutas, frutas com vegetais ou suco de

frutas com vegetais.

2.7. Suco Tropical

a bebida no fermentada obtida pela dissoluo, em gua ou em

suco clarificado, da polpa de fruta classificada como tropical.

2.8. Suco Tropical Misto

a bebida no fermentada obtida pela dissoluo, em gua ou em suco

clarificado, da mistura de polpas de frutas classificadas como tropical.

Uma observao a ser realizada que os sucos tropicais de caju, de

maracuj e de abacaxi devero ser obtidos sem dissoluo em gua,

podendo a nomeao ser de apenas suco.

2.9. Nctar

a bebida no fermentada, obtida da diluio em gua, da parte

comestvel do vegetal ou de seu extrato, adicionado de acares,

destinada ao consumo direto.

2.10. Nctar Misto

a bebida no fermentada, obtida da diluio em gua, da mistura de

partes comestveis de vegetais, de seus extratos ou da combinao de

ambos, adicionados de acares com destino ao consumo direto.

Os Nctares geralmente so constitudos de 20 a 30% da polpa da fruta.

2.11. Refresco

Tambm designado de bebida de fruta ou de vegetal a bebida no

fermentada, obtida pela diluio em gua, do suco de fruta, da polpa ou

extrato vegetal de sua origem, podendo ou no ser adicionado de

acar, sendo que neste ltimo caso deve ser rotulado de refresco

adoado.

2.12. Refresco Misto

Bebida mista de frutas, de extratos vegetais ou da mistura destes, obtida

pela diluio em gua, em suco de fruta, em extratos vegetais ou pela

combinao de ambos. A adio de acar tambm opcional, sendo

que, o rtulo de Refresco Misto adoado deve ser usado quando essa

estiver presente.

Para fins deste trabalho ser considerado o processo de fabricao de suco

concentrado e congelado de laranja.

3. Processamento de Laranja Fresca

O processamento de laranja d origem a 6 tipos de produtos, demonstrados

na figura 2. Estes produtos do origem a diversos subprodutos.

Figura 2: Rendimento terico de produtos e subproduto de laranja a partir

de 100 kg da fruta fresca

O processo de fabricao de suco de laranja concentrado e congelado

(SLCC), mais conhecido pela sua sigla em ingls FCOJ (frozen concentrated

orange juice) composto de uma srie de processos industriais de grande escala,

dando origem a diversos produtos. Estes processos pode ser observados na

Figura 3.

Descarga de Carretas

Balana

Pr-Seleo Manual

Silos de Armazenagem

Higienizao

Seleo e Classificao

Extrao

Turbo-Filtros

Centrifugao

Evaporao Pasteurizao

Concentrao Vcuo

Blender Homogeneizao

Resfriamento

Envase Armazenamento

Filtrao

Concentrao

Clarificao

Polimento

Winterizao

Tanques

FCJO

leo Essencial

Mistura gua + polpa

Finishers

Centrfugas

Concentrao TASTE

Blender Homogeneizao

Resfriamento

Envase Armazenamento

PULP-WASH

Caixa de Bagao

Triturao com Cal

Prensas

Secagem do Bagao

Peletizador

Resfriamento

Silos

Farelo de Polpa Ctrica

Peneiras

Evaporador (waste)

Retirada Volteis 1

estgio

Separador gua-leo

Tanques

D-Limoneno

EMULSO GUA-LEO

SLIDOS

CERA

BAGAO

GUA AMARELA

LICOR PENEIRADO

Essncias Aromticas

Condensado Vegetal

- Reposio de gua da Caldeira

- Condensado para pulp-wash

- Reposio de gua nas centrfugas do processo de leo

Lavagem de Pisos

Lavador de Gases

GUAS PRETAS

AR QUENTE

VAPOR

POLPA

GASES SATURADOS

CONDENSADOS

Figura 3: Processo de produo de subprodutos da laranja

4. Produo de Suco de Laranja Concentrado e Congelado (FCJO)

4.1. Recebimento e Seleo dos Frutos

Os frutos so transportados das fazendas at o ptio das fbricas

atravs de carretas. Geralmente a empresa possui um cadastro dos

produtores e do lote das laranjas colhidas. Assim que chegam, as

laranjas passam pela anlise de 3 parmetros:

Grau Brix: A escala Brix utilizada na indstria de alimentos

para medir a quantidade aproximada de acares em sucos

de frutas, vinhos e na indstria de acar.

Acidez Total Titulvel: A acidez total titulvel a

quantidade de cido de uma amostra que reage com uma

base de concentrao conhecida. Os Principais cidos

orgnicos encontrados nos alimentos so: ctrico, mlico,

oxlico, succnico e tartrico. Esta anlise realizada pois os

cidos orgnicos influenciam o sabor, odor, cor, estabilidade

e a manuteno da qualidade do produto final.

Cor: A cor de alimentos importante no s por suas

implicaes fsico-qumicas, mas tambm por influenciar a

esttica do produto, muito importante contra a rejeio dos

consumidores.

Os caminhes so posicionados em rampas hidrulicas que

inclinam os caminhes para que os frutos sejam despejados em esteiras

de roletes. No so utilizados caminhes basculantes, pois eles

carregam um volume muito menor do que as carretas utilizadas. As

frutas seguem em esteiras e elevadores hidrulicos at os silos de

armazenagem, onde so separados de acordo com as caractersticas

analisadas na recepo. Neste caminho ocorre a seleo manual dos

frutos que:

No estiverem suficientemente maduros;

Apresentarem algum tipo de ferimento na casca;

Excessivamente sujos ou atacados por caros;

No apresentarem as dimenses adequadas;

Chegarem fbrica depois de muito tempo de colhidos.

As carretas antes de sarem da fbrica passam por uma limpeza

com sais quaternrios de amnio, a fim de se evitar o cancro ctrico,

uma doena causada pela bactria Xanthomonas axonopodis pv. citri,

que provoca leses nas folhas, frutos e ramos e, conseqentemente a

queda dos frutos e folhas e da produo.

4.2. Higienizao

Dos silos de armazenagem, tambm denominados bins, os frutos

vo para a mesa de lavagem, compostas de bicos de lavagem na parte

superior e de escovas de plstico na parte inferior. A parte inferior

vibratria e responsvel ela limpeza e transporte mecnico dos frutos

limpos, com ou sem auxlio de detergentes. A gua de lavagem

oriunda da condensao da gua do evaporador de suco, caracterizando

um reuso interno da gua. Um ponto negativo desta etapa que as

mesas de lavagem so abertas, podendo se sentir os odores arrastados

na nvoa gerada pelos sprays do bico de lavagem.

4.3. Seleo e Classificao

Realizada a lavagem, os frutos passam por uma nova seleo a ser

realizada por operadores. Os frutos estragados por pragas, cortados e

amassados so retirados e enviados fbrica de rao. Depois de

selecionadas, as frutas passam por classificadores mecnicos que as

separaro por tamanho, sendo enviadas linha de extrao da polpa.

4.4. Extrao

Em todas as indstrias nacionais de sucos so utilizadas mquinas

FMC. As extratoras FMC so mquinas que contm um conjunto de

cinco copos. Quando o fruto entra na extratora, uma canaleta o conduz

at o copo. O processo de extrao do suco pode ser dividido em quatro

fases:

1) a laranja colocada automaticamente no copo inferior;

2) o copo superior desce comprimindo a fruta contra o cortador

inferior localizado na extremidade do tubo coador , que abre um orifcio

na fruta, atravs do qual o suco escoa, sem entrar em contato com a

casca;

3) a extrao completada com a compresso do material retido

dentro do tubo coador e

4) a casca expelida por um espao anular no copo superior e as

membranas e sementes saem pelo orifcio central do elemento que

comprime o material existente no interior do tubo coador, na fase final de

extrao.

As mquinas de extrao so o corao da empresa onde ocorre a

separao:

do suco de laranja;

da emulso que dar origem ao leo essencial;

do bagao que se transforma em farelo de polpa ctrica;

e da polpa , que dar origem ao pulp-wash.

4.5. Ajuste do Teor de Polpa

O suco armazenado vai para a etapa de ajuste do teor de polpa,

atravs de equipamentos denominados finishers ou turbo-filtros. Esta

mquina um cilindro inoxidvel com armaes no interior que so telas

de tecido sinttico que fazem o papel de filtros. O teor de polpa

ajustado de acordo com os requisitos do cliente, mas este teor

aproximado de 4%.

4.6. Centrifugao

Aps o suco possuir seu teor de polpa ajustado, o suco conduzido a

uma centrfuga para ajuste da cor.

4.7. Pasteurizao e Concentrao do Suco de Laranja

A pasteurizao feita atravs de trocas trmicas do suco com vapor

aquecido em trocadores de calor do tipo de placas ou de tubos, onde o

vapor transfere calor latente para o suco aumentando, assim sua

temperatura. Para o suco de laranja normalmente usado uma temperatura

de 90C durante 3 segundos. A pasteurizao no modifica praticamente

em nada o sabor do suco e afeta muito pouco o valor nutricional. O suco de

laranja tambm sofre um resfriamento dentro mesmo equipamento. Esse

resfriamento feito atravs de contato indireto do suco que est saindo do

pasteurizador com o suco que est entrando, provocando, assim, uma

reduo na temperatura do produto de sada. O suco pode chegar a sair do

pasteurizador com temperaturas de at 5C. A pasteurizao inativa os

microorganismos responsveis pela degradao do suco e a enzima

pectinesterase responsvel pela formao de cidos pectnicos que

arrastam o material colorido responsvel pela turbidez do suco.

Nesta etapa de pasteurizao comea a ocorrer a concentrao do

suco. A concentrao de fato ocorre em evaporadores vcuo de mltiplo

efeito, sendo que o vcuo gerado por colunas baromtricas com ciclo

fechado de circulao da gua empregada.

Na etapa de evaporao do suco ocorra a volatilizao de uma frao

orgnica cuja maior parte composta da essncia da laranja. Devido ao

alto valor comercial das essncias, todos os evaporadores possuem

sistema de recuperao de essncias que podem ser reincorporadas ao

suco ou separadas como produto a ser vendido.

No processo de concentrao do suco de laranja ocorre a formao de

sucos com concentrao de teores de slidos variveis. Geralmente ocorre

a mistura (blends) de sucos com caractersticas diferentes para posterior

padronizao. Os blenders so tanques simples utilizados para mistura do

suco, sendo que neste que ocorre a reincorporao da essncia, quando

for o caso.

4.8. Resfriamento e Armazenamento

O suco concentrado do ltimo efeito do evaporador

encaminhado ao resfriador de expanso ou flash cooler, penetrando

neles por meio de bicos injetores, numa atmosfera de baixa presso

absoluta. O lquido evapora instantaneamente diminuindo a temperatura

para 18C. Em seguida, trocadores de calor que utilizam glicol ou

soluo alcolica como lquido de resfriamento abaixam a temperatura

do suco a 7 o C. O resfriamento da soluo alcolica feito por

amnia. Temperatura menor que 0 C, necessria para o

entamboramento ou envio ao sistema tank farm, quando ser estocado

nas temperaturas de frigorificao (-20/-18 ou 10 C, respectivamente).

Nestes tanques o suco fica armazenado at o seu transporte por

caminhestanque para o porto.

5. Fontes de Poluio: Efluentes Lquidos, Gasosos e Slidos

Na produo de Suco de Laranja Congelado e Concentrado existe em,

basicamente, todas as etapas de produo a gerao de efluentes lquidos e

gasosos, bem como a produo de resduos slidos.

A origem dos efluentes lquidos gerados pode ser entendida pela descrio

do processo produtivo, tem-se como base que para cada tonelada de frutos no

estado natural necessita-se de 2800 litros de gua. Como fonte, podemos

elencar as seguintes etapas:

5.1. Recepo e pr-seleo das frutas

Os efluentes lquidos so gerados na limpeza das carretas, que so

responsveis pelo transporte das frutas. Estas, antes de sarem da fbrica so

borrifadas com sais quaternrios de amnio para o devido controle do cancro

ctrico. Tambm a gerao de efluente lquido na limpeza dos equipamentos

utilizados nessa etapa.

5.2. Lavagem das frutas

Nessa etapa h produo de grande quantidade de efluente lquido, uma

vez que as fbricas utilizam uma ou duas lavagens contnuas dos frutos, para

que ocorra uma remoo completa das sujidades presentes nas cascas do

fruto. Na lavagem pode ou no ser utilizado detergente.

5.3. Extrao

Efluente lquido gerado pela limpeza regular dessa unidade para prevenir a

ocorrncia de contaminao microbiolgica (Limpeza feita a cada 8 hrs

Soluo de 2% de soda custica com gua a 60/70C) pode haver efluente

lquido gerado pelo mal funcionamento das extratoras, fazendo com que haja

desperdcio do suco da fruta recm extrado.

5.4. Lavagem de evaporadores

Na indstria de processamento de suco de laranja, so usados dois tipos de

evaporadores de mltiplo efeito, o TASTE, que o evaporador da produo de

suco concentrado e o WASTE/WHE, que o evaporador da fabricao de d-

limoneno e do melao ctrico.

O TASTE gera um efluente alcalino na sua lavagem, uma vez que ele

lavado com uma soluo custica e o WASTE um efluente cido, uma vez que

lavado com uma soluo de cido muritico, esta soluo utilizada porque

no processo de fabricao adicionado cal para o acerto do pH da massa

moda de resduos, o que causa incrustaes nas tubulaes do evaporador,

estas incrustaes podem ser removidas pela soluo cida.

5.5. Purga das caldeiras e das colunas baromtricas

A purga de caldeiras utilizada para realizar o devido tratamento de guas

utilizadas nas caldeiras e tem como objectivo reduzir as impurezas da gua

que utilizada, quando existe recirculao.

Deve-se tomar os devidos cuidados, uma vez que o excesso de purga gera

um grande desperdcio de energia e o deficit de purgas promove incrustaes.

Tabela 1 Caractersticas do Efluente Lquido de reas do Processamento

Parmetros reas de Processamento

Lavagem das Frutas

rea de Extrao

Fbrica de Rao

DBO (mg/L) 295 1380 2190

DQO (mg/L) 758 2170 4020

Resduo Total - ST (mg/L) 733 966 12116

Resduo no Filtrvel - SST

(mg/L) 441 248 441

Resduo Sedimentvel

Ssed (mg/L) 8,5 0,1 7,0

NTK (mg/L) 49 36,4 36,4

Fsforo Total (mg/L) 0,79 2,02 1,9

leos e Graxas (mg/L) - 55 65

pH (Variao) 3,6 7,0 4,0 11,3 2,1 2,7

Fonte: CETESB

Como principais poluentes atmosfricos das indstrias ctricas temos:

A. Material particulado

Basicamente, o material particulado proveniente das operaes em que

h queima de combustvel como:

Cinzas e fuligens das caldeiras e secadores rotativos de rao

movidos a bagao de cana ou pela queima de leo.

Fragmentos do bagao de cana na armazenagem e alimentao da

caldeira.

Fragmentos do bagao de laranja na sua manipulao no secador de

rao.

B. Gases de queima de combustvel e emisses odorferas

As principais fontes de emisses so as caldeiras e os secadores rotativos

de rao. O uso de leo combustvel ou bagao de cana usual na maioria das

empresas.

- NOx

- SOx

Tabela 2 Resultado de amostragens de gases de caldeiras

Parmetros Caldeira movida

a Bagao de Cana

Caldeira movida a leo BPF 3A

Capacidade 23 t/h 25 t/h

Temperatura (C) 97,4 203,67

Umidade (% vol.) 20,1 9,4

Velocidade (m/s) (a) 14,3 14,3

Vazo (m/h) (a) 122714,2 -

Vazo (m/h) (b) 67902,4 27710,33

Anlise Orsat CO2 45,6 9,2

O2 7,8 10,43

Material

Particulado

Conc. (MG/Nm) (b) 521,9 264,73

Conc. (MG/Nm) (c) 553,5 314,23

Taxa emisso (kg/h) 35,43 7,34

SOx (d)

Conc. (MG/Nm) (b) 4,2 1080,57

Conc. (MG/Nm) (c) 4,45 1281,97

Taxa emisso (kg/h) 0,284 27,93

NOx

Conc. (MG/Nm) (b) 296,97 266,57

Conc. (MG/Nm) (c) 314,63 310,97

Taxa emisso (kg/h) 20,1 7,15

Fonte: Setor de Avaliao de Tecnologia do Ar, Rudo e Vibraes ETQR , CETESB(2004).

(a) na seo de coleta

(b) nas condies normais (0C e 1 atm.)

(c) nas condies normais (0C e 1 atm.), base seca, corrigido a 7% de O2.

(d) Expresso como dixido de enxofre

Fonte: Setor de Avaliao de Tecnologia do Ar, Rudo e Vibraes ETQR ,

CETESB(2004).

C. Compostos Orgnicos Volteis (VOC)

As emisses se devem a volatilizao do leo residual presente nas cascas,

no extradas durante o processamento de suco.

Conforme estudo a fonte primria de emisses atmosfricas provm do

secador rotativo de rao. De cada 100 libras de leo emitidas, 72 vm do

secador de rao e 9 so emitidas pelo resfriador de pellets.

Os resduos orgnicos do processo (polpa, sementes, bagao e cascas)

so aproveitados na fbrica de rao. O descarte que h na planta composto

pelo lodo gerado nas estaes de tratamento de afluentes e efluentes e de

cinzas da queima de bagao nas caldeiras para gerao de vapor. H vrios

projetos experimentais em andamento, mas a disposio do lodo e das cinzas

ainda um grande problema para as empresas do setor e para os rgos

ambientais.

Tabela 3: Quadro sinttico dos principais aspectos e impactos ambientais da indstria de ctricos

Etapa Bsica do Processo

Poluio Aspecto Ambiental - Emisso Impacto Ambiental Potencial

Lavagem da laranja 1. Ar 2. guas

1. Nvoa de condensado dos sprays de lavagem 2. Carga orgnica baixa e grande volume

1. Odores, incmodo a vizinhos 2. Prejuzo a qualidade dos corpos de gua

rea de Extrao 1. guas 2. Rudo e vibrao 3. Resduos slidos 4. Ar

1. gua de extrao do leo, lavagem do equipamento, derrame de suco 2. Alto rudo na operao das extratoras de suco 3. Bagao de laranja 4. Emulso de leo essencial

1. Contaminao dos corpos de gua 2. Incmodo a vizinhana 3. Contaminao de solo e de guas subterrneas. 4. Odor causando incmodo a vizinhana.

Fbrica de rao 1. guas 2. Ar 3. Resduos slidos

1. Licor de prensagem, lavagem do evaporador de rao. Efluente cido, geralmente as empresas usam cido muritico. guas pretas do lavador de gases do secador rotativo de bagao. 2. Emisses de material particulado das caldeiras movidas bagao de cana. Odores fortes de bolo de laranja gerados no secador de rao 3. Cinzas de caldeira da queima de bagao.

1. Contaminao dos corpos de gua 2. Problemas respiratrios, incmodo vizinhana 3. Contaminao de solo e de guas subterrneas

Lavagem de pisos e equipamentos

guas Efluente alcalino da lavagem do evaporador de suco (TASTE). Efluente cido da lavagem do evaporador da fbrica de rao (WASTE). Efluentes da lavagem de outros equipamentos.

Contaminao dos corpos de gua

Fbrica de leo essencial

guas guas amarelas (guas usadas na extrao de leo essencial)

Contaminao dos corpos de gua

Estao de tratamento de efluentes

Resduos slidos

Lodo da estao de tratamento biolgico Contaminao do solo

Fonte: Copia parcial da Tabela 4 encontrada no Guia Tcnico Ambiental da CETESB, pode ser encontrado no endereo http://www.cetesb.sp.gov.br

6. Tratamento externo

6.1. Efluentes lquidos

A gua utilizada na indstria de sucos ctricos tem um destino principal:

o uso no processamento, em contato ou no com o produto, podendo ser

captada em poos ou cursos dgua, sendo enviada para uma estao de

tratamento. A Tabela 4 a seguir apresenta as principais caractersticas do

efluente ctrico de quatro plantas industriais em um estudo feito por Guimares

(1997):

Tabela 4. Caracterizao do efluente ctrico bruto de 4 plantas industriais

Fonte: Guimares (1998)

Diante das caractersticas intrnsecas dos despejos lquidos, o

tratamento dos mesmos composto basicamente por trs subsistemas:

tratamento preliminar, para separao de slidos grosseiros, areia e gordura

carreados nos despejos; tratamento primrio, realizando a equalizao e

neutralizao dos efluentes e um tanque sptico para esgoto sanitrio, e,

finalmente, o tratamento secundrio, onde ocorrer a estabilizao da matria

orgnica atravs de processo biolgico, proposto como ltima etapa de

controle. Essas etapas do tratamento sero descritas a seguir,

detalhadamente.

Efluente Bruto Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4

DQO (mg/L) 5050,32 5543,76 5209,06 3033,97

DBO (mg/L) 2581,68 2882,91 3167,15 1752,83

pH 6,17 6,28 6.67 8,93

Vazo (m/h) 68,05 28,59 146,55 240,62

Carga Orgnica

(Kg DBO/h) 175,68 82,42 464,14 421,77

6.2. Tratamento Preliminar Nesta etapa inicial, para o tratamento do efluente de origem industrial,

utiliza-se grades e/ou peneiras para a reteno de slidos grosseiros, sendo a

peneira esttica a mais recomendada. Na entrada dessas unidades, h a

medio de vazo afluente estao. Para isso, instala-se, normalmente,

vertedores triangulares.

No tratamento do efluente oriundo do refeitrio, instala-se uma caixa de

gordura para a remoo de leos e gorduras.

6.3. Tratamento Primrio

O efluente da caixa de gordura direcionado ao tanque sptico para

tratamento conjunto com o esgoto sanitrio. O tanque sptico tem como

objetivo reter slidos por decantao para decompor slidos orgnicos e

acumular slidos inertes. Entretanto, apresenta baixa eficincia para remoo

de DBO (40 a 70%), necessitando, portanto de um tratamento biolgico

complementar.

O efluente industrial oriundo da etapa de gradeamento e/ou

peneiramento juntamente com os efluentes sanitrio e do refeitrio oriundo do

tanque sptico sero encaminhados para um tanque equalizador para

eliminao das flutuaes de vazo e para homogeneizao dos despejos.

Nesse tanque estabilizador ocorre ainda a correo do pH do efluente atravs

da adio de produtos qumicos. Esta ao pode ser realizada

automaticamente atravs de uma bomba dosadora comandada por uma

unidade de leitura e controle de pH.

6.4. Tratamento Secundrio

O tratamento biolgico ser responsvel pela etapa final de controle,

removendo a matria orgnica biodegradvel. A remoo se d por oxidao

biolgica e para tal recomendada para efluentes desta tipologia industrial a

implantao de um sistema de lodos ativados tipo batelada, atravs de um

processo aerbio. As vantagens desse sistema referem-se a sua simplicidade

operacional e pela confiabilidade de um processo natural, considerando ainda,

o baixo custo de implantao, comparado a outros mtodos de tratamento, pois

no requer equipamentos sofisticados ou capacitao especial dos operadores.

O princpio do processo de lodos ativados com operao intermitente

consiste na incorporao de todas as unidades, processos e operaes,

normalmente associados ao tratamento convencional de lodos ativados, em um

nico tanque. Utilizando um tanque nico, esses processo e operaes passam

a ser simplesmente seqncias no tempo, e no unidades separadas como

ocorre nos processos convencionais de fluxo contnuo.

O processo consiste de um reator de mistura completa onde acontecem

todas as etapas do tratamento. Isto conseguido atravs do estabelecimento

de ciclos de operao com duraes definidas. A massa biolgica permanece

no reator durante todos os ciclos, eliminando, dessa forma, a necessidade de

decantadores em separado. Os ciclos normais de tratamento so:

enchimento (entrada de esgoto no reator, aps tratamento

preliminar/primrio);

aerao (aerao/mistura da massa lquida contida no reator);

sedimentao (sedimentao e separao dos slidos em suspenso do

esgoto tratado);

esvaziamento (retirada do esgoto tratado do reator);

repouso (ajuste de ciclos e remoo do lodo excedente para leito de

secagem).

Alm do sistema de lodos ativados, pode-se usar as lagoas de

estabilizao. Cabe salientar que as lagoas, constituem um sistema que requer

elevada disponibilidade de rea e podem causar incmodos vizinhana, em

funo de m operao ou dimensionamento inadequado, criando reas de

anaerobiose e emisso de H2S (cido sulfdrico).

Aps a unidade de tratamento biolgico, recomenda-se novamente a

instalao de vertedores triangulares para realizar a medio da vazo do

efluente.

6.5. Tratamento Tercirio

O tratamento tercirio empregado para a remoo de substncias

resistentes ao tratamento secundrio, tais como as que conferem cor ao

efluente. uma unidade opcional, e seu emprego depender das

caractersticas do efluente a ser tratado.

A figura 4 apresenta um esquema do sistema de tratamento de efluentes

lquidos de uma indstria de sucos ctricos.

Figura 4. Estao de Tratamento de efluentes lquidos de indstria de sucos

ctricos

No monitoramento desse sistema de tratamento, os parmetros pH,

temperatura, slidos em suspenso, DBO5, DQO e leos e graxas so

analisados no incio da instalao/operao do sistema. As amostragens

podem ser realizadas em pontos especficos: no ponto de coleta do efluente

bruto e aps o tratamento secundrio.

Aps passagem pelo sistema de tratamento proposto, os despejos

lquidos devero possuir caractersticas apropriadas para lanamento em corpo

receptor. A legislao vigente sobre efluentes baseia-se na Resoluo

CONAMA 357, de 17 de Maro de 2005 - Dispe sobre a classificao dos

corpos de gua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como

estabelece as condies e padres de lanamento de efluentes, e d outras

providncias.

6.6. Resduos slidos

Os resduos slidos gerados por essa tipologia industrial mnimo.

Entretanto, no devem ser tratados com menor importncia: devem ser

dispostos adequadamente de forma a no comprometer o meio ambiente.

Os resduos slidos compostos por metais, plsticos, papel, papelo,

vidros e embalagens devem ser destinados ao aterro sanitrio ou para a

incinerao. Uma outra alternativa destin-los para associaes de catadores

ou programas de coleta seletiva para uma posterior reciclagem.

O lodo gerado nas unidades de tratamento de efluentes lquidos

tratamento biolgico pode ter diferentes destinos de acordo com sua

composio. A compostagem recomendada quando se deseja aproveitar o

lodo para posterior aplicao no solo. Outros destinos do lodo destacam-se

produo de cimento, tijolos e aterro sanitrio.

A cinza ou fuligem gerada nas caldeiras pode ser aplicada no solo aps

um processo de compostagem. Alm disso, pode ser destinada para a

incinerao ou para o co-processamento em fornos de cimento.

Para maiores detalhes, deve-se recorrer srie de normas 10.004 a

10.007 da Associao Brasileira de Normas Tcnicas ( ABNT) que aborda a

classificao de resduos, a partir da qual pode-se definir a disposio final

mais adequada para cada tipo de resduo slido.

6.7. Emisses atmosfricas

A maior parte das emisses atmosfricas da indstria de sucos ctricos

proveniente das caldeiras. A Tabela 5 a seguir apresenta os principais gases

emitidos e os equipamentos de controle.

Tabela 5: Emisses atmosfricas provenientes das caldeiras

EMISSES TRATAMENTO

Material Particulado (MP) Ciclone, Multiciclones, Precipitador Eletrosttico

SO x Filtro de Tecido, Lavador de Gases

NO x Filtro de Tecido, Lavador de Gases

Odor e Compostos

Orgnicos Volteis (VOC)

Oxidao Trmica, Biofiltrao, Lavador de

Gases

No tratamento com o Ciclone, o efluente forado a passar, em

movimento tangencial, por um duto, onde formado um vrtex que proporciona

a sedimentao de partculas que so recolhidas na base do equipamento.

pouco eficiente na remoo de partculas pequenas, entretanto o mais

empregado por ser de baixo custo e fcil operao e construo.

O precipitador eletrosttico tem como princpio a criao de um campo

eletrosttico que carrega as partculas, que so atradas por placas eletrizadas,

ficando aderidas a estas. As partculas so, posteriormente, retiradas das

placas e encaminhadas para tratamento adequado ou para aterros sanitrios.

Apesar do seu elevado custo e de ocupar grande rea apresenta eficincia de

99,5% na remoo de material particulado.

Uma outra alternativa muito utilizada a instalao de filtros ao lado da

fonte poluidora, podendo descarregar o ar filtrado no prprio ambiente.

Os padres de emisso constituem-se na estratgia bsica do Programa

Nacional de Controle da Qualidade do Ar-PRONAR, institudo pelo Conselho

Nacional de Meio Ambiente CONAMA, atravs da Resoluo CONAMA n5,

de 15 de junho de 1989. A estratgia bsica do programa a de limitar, em

nvel nacional, as emisses por tipologia de fontes e poluentes prioritrios,

reservando o uso dos padres de qualidade do ar como ao complementar de

controle. A Resoluo CONAMA 5/89 estabeleceu tambm as condies de

aplicao dos padres de emisso, ou seja, os padres devero ser

diferenciados em funo da classificao de usos pretendidos paras as

diversas reas e serem mais rgidos paras as fontes novas de poluio.

7. Controle Preventivo

7.1. Efluentes lquidos

Reduzir e controlar o volume de efluentes uma das etapas mais

importantes do processo industrial, pois facilitam o tratamento de efluentes do

processo industrial. Algumas medidas gerais tm o objetivo de reduzir e

controlar os efluentes lquidos da indstria de sucos, tais como:

Identificar as mudanas viveis no processo produtivos e as

necessidades de manuteno dos equipamentos danificados;

Implantao de programas educacionais destinados aos operadores,

com o intuito de conscientiz-los sobre a importncia do uso racional

dos recursos naturais e da proteo do meio ambiente;

Treinamento dos funcionrios envolvidos diretamente na produo,

voltado correta operao e manuteno dos equipamentos e

instalaes;

Instalao de dispositivos para controlar o nvel em unidades passveis

de transbordamento acidental;

Manter em boas condies de uso e funcionamento os equipamentos e

tubulaes, de modo a evitar perdas por vazamento;

Instalar e controlar vlvulas de fechamento automtico em todas as

mangueiras de gua, de modo a impedir escoamento quando

desnecessrio;

Podem-se citar como possveis mudanas no processo industrial, as

seguintes medidas:

Uso do condensado para lavagem de frutas: prtica adotada pela

maioria das empresas processadoras de suco. A lavagem realizada

com o uso do condensado que sai da etapa de concentrao do suco de

laranja. O condensado, antes de ser reutilizado, passa por desinfeco

como UV, dixido de cloro e ozonizao;

Reposio da gua de caldeira com o condensado: como a gua j sai

com uma temperatura inicial mais alta que a temperatura ambiente,

reduz-se o choque trmico na entrada da caldeira e gasta-se menos

energia para gerar vapor. Um cuidado necessrio analisar o

condensado quanto ao seu teor de sdio, para diminuir a ocorrncia de

incrustaes;

Uso do condensado para preparar a soluo de limpeza dos

equipamentos: O condensado usado para preparar a soluo de

limpeza composta de NaOH ou KOH na concentrao de 0.7 a 1.0%,

dependendo da indstria;

Uso do condensado para limpeza de pisos: O condensado que no foi

aproveitado nas operaes anteriores usado para limpar os ptios e

pisos da planta.

As medidas citadas acima j so empregadas na maioria das indstrias

nacionais de suco.

Resduos Slidos

Procedimentos padronizados na operao dos equipamentos,

treinamento operacional dos funcionrios, conscientizao dos operadores,

melhor planejamento da produo para evitar desperdcios e substituio de

equipamentos com defeitos ou pouco eficientes, so maneiras que contribuem

para reduzir a gerao de resduos slidos.

Todos os rejeitos, tais como frutos cortados, amassados e estragados,

casca e sementes so utilizados para a fabricao de rao. Pode-se dizer que

as empresas aproveitam quase que integralmente os resduos gerados no

processo industrial.

Para reduzir a gerao dos rejeitos, oriundos das calhas transportadoras

de laranja entre os bins e os classificadores, devem-se melhorar a geometria

das calhas, eliminando cantos vivos e um afunilamento mais suave. Assim,

reduz a quantidade de frutas cortadas e amassadas e consequentemente eleva

o rendimento do processo. A mudana na geometria das calhas ainda uma

medida em fase de testes. Logo, ainda no foi implantada nas indstrias.

7.2. Emisses Atmosfricas

A principal fonte de emisses atmosfricas na indstria de sucos a

caldeira, por isso deve-se minimizar a gerao da poluio na fase da caldeira,

selecionando equipamentos e combustveis mais apropriados. Procedimentos

que garantem uma otimizao da operao das caldeiras tambm devem ser

adotadas para reduzir as emisses atmosfricas.

Reduo no uso de produtos qumicos

Equalizao do pH dos efluentes sem a adio de produtos qumicos:

utilizando as correntes cidas que so provenientes da produo de

suco e as alcalinas oriundas da fbrica de rao, pode-se reduzir o uso

de produtos qumicos para acerto de pH;

Recuperao da soda custica da soluo de limpeza: A soluo

custica gasta tratada e concentrada, podendo ser reutilizada no

processo. No mercado, h vrios fornecedores com sistemas que

permitem este procedimento.

As medidas de reduo no uso de produtos qumicos ainda so

utilizadas em poucas indstrias nacionais, mas que possuem alto potencial

para serem implantadas com o objetivo de reduzir os poluentes.

8. Bibliografia

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