Download - Tratamento de aguas

Curso Técnico de Petróleo da UFPR Site: www.tecnicodepetroleo.ufpr.br

1

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

CURSO TÉCNICO DE PETRÓLEO

TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES INDUSTRIAIS


2

CURSO TÉCNICO DE PETRÓLEO

Professora: Msc. Marisa Soares Borges

Universidade Federal do Paraná

e-mail: [email protected] Telefone: 3361-3424 Celular: 99831624

1. Identificação da disciplina

1.1 Tratamento de Água e Efluentes Industriais

• O aluno deverá compreender a importância da água para a manutenção dos

seres vivos no planeta,

• Entender que os recursos hídricos são recursos naturais não renováveis e devem

ser preservados usando racionalmente a água, tanto na vida diária bem como na

indústria, como forma de desenvolvimento sustentável,

• Conhecer os processos de tratamento de água e de efluentes líquidos utilizados.

2. Pré-requisito

Química Geral Aplicada

3. Objetivos Gerais

Fornecer ao aluno conhecimentos básicos de gestão ambiental, tratamento de água

e efluentes industriais.

• Objetivos do tratamento,

• Nível do tratamento,

• Estudos de impacto ambiental no corpo receptor,

3.1 Objetivos específicos

• Compreender os princípios de um sistema de gestão ambiental na indústria,

• Como elaborar um programa de gestão ambiental e prevenção de poluição,

• Conhecer sistemas de tratamento para efluentes industriais (tratamento

preliminar, tratamento primário, secundário, terciário).

4. Conteúdo programático • Conhecimentos básicos e aplicações de sistema de gestão ambiental (Legislação

ambiental, ISO 14001, NBR 10004), desenvolvimento sustentável,

• Estudo de impacto ambiental,

• Gerenciamento de resíduos,

• Prevenção de poluição,


3

• Principais tipos de efluentes industriais e formas de tratamento.

5. Metodologia de ensino Aulas expositivas, uso de projetor, multimídia, estudos dirigidos, seminários, espaço

aberto para perguntas e sugestões. No decorrer do curso serão realizadas visitas a

Indústrias para conhecer Estações de Tratamento de Efluentes.

6. Avaliação A nota final resultará da média ponderada seguinte:

Média das provas + nota seminário + listas de exercícios (2Pr+1S+1L)/3,5 = NF

7. Recuperação (última avaliação) Será realizada através de prova escrita de todo o conteúdo programático.

8. Cronograma • Desenvolvimento sustentável,

• Gestão ambiental na indústria,

• Prevenção de poluição, minimização de resíduos na fonte,

• Tratamento de efluentes industriais,

8.1 Tratamento de efluentes


1

1. A IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA A MANUTENÇÃO DA VIDA

Calcula-se que 74% da superfície terrestre sejam constituídos de água. Por

mais abundantes que pareçam os recursos hídricos na superfície da terra, a água

disponível para consumo humano se restringe a 0,8% do total existente no planeta,

incluindo não somente as águas superficiais, mas também as subterrâneas, que

podem estar a uma profundidade de até 4.000 metros. O restante da água se

encontra nos oceanos e nas geleiras.

A perspectiva é de que muitas disputas e guerras sejam deflagradas nos

próximos anos devido à escassez de água. Alguns países do oriente médio já se

encontram em situação crítica e até mesmo no Brasil, a cidade de São Paulo entre

outras cidades já começam a enfrentar situações de racionamento de água.

As águas superficiais possuem múltiplos usos, servindo para o abastecimento

público, processos industriais e agricultura. São diretamente utilizadas como

receptoras de despejos industriais e domésticos. Indiretamente, são influenciadas

por fontes difusas de poluição como agrotóxicos ou resíduos sólidos. As cargas

atmosféricas também atingem as águas pelas chuvas ou mesmo diretamente

através da queda de partículas em suspensão.

Para garantir a qualidade das águas e seus múltiplos usos são necessárias

medidas de proteção e controle. O controle através das análises físico-químicas

normalmente não é suficiente porque as condições analíticas são limitadas,

considerando-se a existência de milhões de diferentes substâncias químicas no

ambiente, que interagem continuamente originando novas substâncias.

2. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

Em 1987 foi publicado o “Relatório Brundland” ou o “Nosso Futuro Comum”

que apresentou a proposta do “Desenvolvimento Sustentável”, sendo então definido

como o “desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem

comprometer a capacidade das futuras gerações satisfazerem as suas próprias

necessidades”(BRÜSEKE, 1995, p.33).

Em 1992 foi realizada a Conferência Mundial sobre o Meio Ambiente e

Desenvolvimento no Rio de Janeiro conhecida como a ECO-92 que tratou da crise


2

ambiental e suas repercussões nos diferentes âmbitos. Este encontro resultou na

elaboração de um plano de ações necessárias à transição para um modelo

“sustentável” de relação com o ambiente, a AGENDA 21.

O “desenvolvimento sustentável” como uma solução para os problemas

ambientais vem sendo discutida por diferentes segmentos da sociedade. Caso não

ocorra uma profunda alteração da atual filosofia econômica, a contribuição mais

otimista da sustentabilidade seria a de um adiamento da exaustão dos recursos.

Quando se fala de desenvolvimento sustentável, tem que se considerar não

só os aspectos materiais e econômicos, mas o conjunto multifacetado que compõe o

fenômeno do desenvolvimento: aspecto político, social, cultural e físico, os quais

repousam sobre parâmetros qualitativos tais como: harmonia social, cidadania,

valores da sociedade (ético, moral) e o nível entrópico do sistema.

3. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA E EFLUENTES

Um dos principais problemas que qualquer cidade enfrenta é o da coleta e

tratamento dos resíduos por ela gerados. Quanto maior o número de pessoas que

vivem em uma determinada cidade, maior será a sua geração de resíduos. Cada

resíduo possui características específicas, que levam à necessidade de diferentes

formas de coleta, tratamento e disposição. Na maioria dos casos, o volume de

resíduos gerados supera, em muito, a capacidade natural da assimilação do meio

que circunda esses centros urbanos. O resultado é uma crescente deterioração nas

condições ambientais com o aumento visível dos níveis de poluição.

Com relação aos resíduos provenientes de esgotos sanitários, durante muito

tempo os investimentos foram realizados apenas para a construção dos sistemas de

coleta. Em geral, ainda hoje, a maioria dos sistemas de esgotos existentes nas

cidades brasileiras limita-se a despejar os resíduos brutos nos corpos de água,

sendo responsáveis pelo agravamento dos problemas de poluição.

Essa crescente quantidade de esgoto urbano, gerado pelos grandes centros e

depois lançados nas águas dos rios, representa um grande desafio para os

pesquisadores e as autoridades no sentido de proporem alternativas seguras,

socialmente aceitáveis e economicamente viáveis para o tratamento e a destinação

final dos produtos gerados a partir dos esgotos sanitários.


3

3.1 Água residuárias ou esgoto: é o líquido conduzido pelas canalizações de

esgotamento das comunidades. Possui características variáveis, em função de sua

origem, da hora de produção ou amostragem, da extensão da rede coletora e do

estado de conservação da mesma.

O esgoto industrial é proveniente de processos industriais. A composição e

função de tecnologia e do produto podendo variar de orgânico a mineral, geralmente

é composto de sólidos dissolvidos.

Características físicas:

� Teor de matéria sólida,

� Odor,

� Cor,

� Turbidez,

� Variação de vazão.

Matéria sedimentável: sedimenta em um período razoável de tempo (entre 1 e

2 horas).

Matéria não sedimentável: não sedimenta no tempo arbitrário de 2 horas, só

será removida por processos de oxidação biológica e de coagulação, seguida de

sedimentação.

Os odores característicos dos esgotos são causados pelos gases formados

no processo de decomposição, a cor e a turbidez indicam o estado de

decomposição do esgoto, as características químicas são de origem de matéria

orgânica e inorgânica.

A forma mais utilizada para se medir a quantidade de matéria orgânica

presente é através da determinação da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO),

que indica o grau de poluição de uma água residual. Quanto maior o grau de

poluição orgânica, maior a DBO do corpo d'água. A variação da vazão dependerá do

tipo de rede, dos despejos admitidos, qualidade do material empregado e

principalmente da natureza da indústria.

3.2 Coagulação e precipitação química: é a operação pela qual as substâncias

químicas formadoras de flocos - coagulantes - são adicionadas a água com a

finalidade de se juntar ou combinar com a matéria em suspensão decantável e com

a matéria não decantável e com a matéria coloidal, com isso se formam os


4

agregados às partículas em suspensão, os flocos. Os coagulantes se precipitam

depois de reagir com outras substâncias. Na precipitação, as substâncias dissolvidas

são retiradas da solução, as substâncias químicas adicionadas são solúveis e

reagem com as substâncias químicas do esgoto, por exemplo, a adição de cal em

esgotos contendo ferro, produz flocos que sedimentam.

3.3 Remoção dos sólidos grosseiros em suspensão: é feita através de crivos,

grades, desintegradores, os sólidos sedimentáveis são feitos com caixa de areia e

centrifugadores, a remoção de óleos e graxas são feitos em tanques de retenção de

gorduras, tanques de flotação, decantadores com removedores de escuma.

3.4 Remoção do odor e controle de doenças: deve ser feita cloração, utilização

de reagentes químicos e instalações biológicas.

Eficiência da unidade:

O tratamento preliminar é a remoção de sólidos grosseiros, remoção de

gordura, remoção de areia.

3.5 Tratamento primário: decantação, flotação (substâncias mais leves que a

água), geralmente bolhas de ar ou compostos químicos, digestão e secagem do lodo

e sistemas compactos (decantação e digestão).

A separação sólido-líquido por decantação centrífuga é semelhante a

sedimentação por gravidade, as partículas são aceleradas por uma força centrífuga,

maior que a aceleração da gravidade.

3.6 Tratamento secundário: é feito através de filtração biológica, processo de

lodos ativados, decantação intermediária, lagoas de estabilização.

3.7 Tratamento terciário: são as chamadas lagoas de maturação, cloração para

desinfecção, ozonização para desinfecção, remoção de nutrientes, remoção de

complexos orgânicos, eletrodiálise, osmose reversa, troca iônica, remoção de

nutrientes.


5

3.8 Tratamento do lodo: espeçamento, digestão anaeróbia, centrifugação,

filtração a vácuo, filtração por prensagem, condicionamento químico,

condicionamento térmico, incineração, oxidação úmida.

O grau de tratamento necessário será sempre em função do corpo receptor e

das características do uso da água, condicionada ao uso da água a jusante do ponto

de lançamento.

A característica da vida de um rio é expressa pela quantidade de oxigênio

dissolvido no seu meio e por sua capacidade de reduzir a poluição orgânica através

de processos naturais, físicos e bioquímicos, os microorganismos, em particular, as

bactérias que necessitam de oxigênio dissolvido da água para sua sobrevivência

(decomposição biológica) chamada autodepuração.

3.9 Lagoas de estabilização: onde a matéria orgânica é estabilizada pela ação

das bactérias que produzem ácidos orgânicos sob condições anaeróbias, ou CO2 e

água sob condições aeróbias.

3.10 Lagoas anaeróbias: ocorrem sem a presença do oxigênio, são os

fenômenos de digestão ácida; lagoas facultativas, a remoção da matéria orgânica se

dá através dos fenômenos de fermentação anaeróbia.

O lançamento de despejos industriais com características adversas ao

equilíbrio biológico das lagoas de estabilização deverá ser submetido a um

tratamento prévio antes de seu lançamento a rede de esgoto ou no corpo receptor.

4. OBJETIVOS DO TRATAMENTO DOS EFLUENTES INDUSTRIAIS

As condições locais de uma instalação industrial mostram as necessidades do

tratamento, se a mesma está localizada às margens de um grande rio ou de um rio

de pequena vazão, o tratamento poderá ser dispendioso dependendo do tratamento,

os processos e a experiência dos profissionais.

Dependendo da atividade industrial o rio será considerado poluído (sujo) ou

contaminado (que transmite doenças). Toda água contaminada é água poluída,

portanto, o objetivo do tratamento é evitar a poluição.


6

Tabela1: Processos de tratamento de efluentes líquidos

Indicação Tipo de processo Sistema de controle

de poluição

observação

Efluentes que

contém sólidos

flutuantes de

grandes dimensões

Processos físicos Grades, peneiras,

caixa de areia,

caixa de gordura

Quando

predominam

compostos

orgânicos o lodo

decantado deve ser

removido e disposto

adequadamente

Efluentes que

contém óleo mineral

Processos físicos Caixas separadoras

água/óleo

Se o óleo estiver

emulsionado, é

necessária a

redução do pH.

Efluentes que

contém material

coloidal, cor,

turbidez, ácidos,

álcalis,

Processos químicos

e físico-químicos

Tanques de

neutralização,

trocador iônico,

tanque de formação

do precipitado

A neutralização

pode ser necessária

como pré-

tratamento

Efluentes que

contém metais

pesados

Processos químicos

e físico-químicos

Elevação do pH,

sedimento de

filtração dos

compostos

insolúveis

Efluentes que

contém cianeto

Processos químicos Oxidação química

Efluentes que

contém matéria

orgânica

Processos

biológicos

Lodo ativado, filtro

biológico, lagoas

aeradas, lagoa de

estabilização

Resíduo

biodegradável

DQO < ou = 3,0

DBO

Efluentes sanitários Processos Fossa séptica,


7

biológicos

Efluentes

domésticos

Processos

biológicos

Lagoas de

estabilização

aeróbias ou

facultativas.

5. Sistema de Canalização Sanitária: O esgoto bruto recebe este tratamento,

antes de ser depositado em fonte de águas naturais, seja rio, lago ou mar. O

componente principal do esgoto, além da água é a matéria orgânica de origem

biológica. Ocorre na forma de partículas, que vão desde o tamanho macroscópico,

até as de tamanho microscópico e que se encontram na água em suspensão na

forma de colóides,

5.1 Tratamento primário (ou mecânico) de águas residuais: são removidas as

partículas maiores, incluindo areia e lodo, o que permite o fluxo lento através de

telas e ao longo de uma lagoa. No fundo da lagoa, forma-se um lodo de partículas

insolúveis, enquanto que, na parte superior, forma-se uma camada superficial de um

líquido oleoso (produtos formados pela reação do sabão com os íons de cálcio e

magnésio) menos denso do que a água, que é retirada da superfície. Cerca de 30%

da DBO da água residual é removida no processo do tratamento primário, mesmo

sendo essa fase do procedimento de natureza totalmente mecânica.

O lodo das fases primária e secundária do tratamento está constituído

principalmente por água e matéria orgânica e da remoção de água sobrenadante, o

qual, na maioria das vezes é incinerado ou enviado para aterro sanitário, no entanto,

este lodo mesmo sendo rico em nutrientes para as plantas, pode conter metais

pesados e outras substâncias tóxicas.

Após a passagem do lodo através do tratamento primário convencional, a

água do esgoto torna-se mais clarificada, porém, apresenta ainda uma DBO muito

alta (centenas de miligramas por litro) e é prejudicial para a biota. A alta DBO deve-

se principalmente à presença de partículas orgânicas coloidais. Na fase de

tratamento secundário ou biológico, grande parte do material orgânico em


8

suspensão, como aquele dissolvido na água, é biologicamente oxidado por

microorganismos até dióxido de carbono e água, ou convertido em lodo adicional

que pode ser removido com facilidade. Com o objetivo de possibilitar as reações

conduzidas pelos microorganismos, a água é aspergida sobre um leito de areia e

pedregulho ou sobre um plástico coberto por bactérias anaeróbias, ou é bem agitada

em um reator de aeração (processo de lodo ativado). O sistema é mantido bem

aerado para acelerar a oxidação. Em essência, mantendo-se de forma deliberada no

sistema uma alta concentração de organismos aeróbios, especialmente bactérias, é

possível que sejam rapidamente efetuados ou mesmo processos de degradação

biológica que requeriam semanas para ocorrer em águas abertas.

As reações de oxidação biológica do tratamento secundário reduzem a DBO

da água poluída a menos de 100 mg/L, o que constitui cerca de 10% da

concentração original do esgoto não tratado. Em alguma extensão, ocorre também

nitrificação, na qual os compostos nitrogenados orgânicos convertem-se em íons

nitratos e dióxido de carbono. Em resumo, o tratamento secundário das águas

residuais envolve reações bioquímicas que oxidam grande parte do material

orgânico que não havia sido removido na primeira fase. Após a diluição da água

tratada com uma grande quantidade de água natural, a vida aquática pode ser

mantida.

5.1.1 Cloração ou irradiação com luz UV: Em alguns casos, a água produzida

pelo tratamento secundário é desinfetada antes de ser bombeada para um curso de

água local. Pesquisas recentes efetuadas no Japão têm mostrado que a cloração do

efluente antes de sua emissão produz alguns compostos mutagênicos,

presumivelmente por interação das substâncias que contém cloro com a matéria

orgânica que permanece na água.

Procedimentos que aplicam o tratamento terciário (avançado ou químico) de

águas residuais. Na fase terciária, são removidos produtos químicos específicos das

águas parcialmente purificadas, antes de sua desinfeção final. Dependendo do local,

o tratamento terciário pode incluir alguns ou todos os seguintes processos:

• Redução da DBO por remoção da maior parte do material coloidal

remanescente, usando sais de alumínio, em um processo no qual se forma


9

Al(OH)3 e que opera da mesma maneira descrita anteriormente para

purificação da água potável.

• Remoção de compostos orgânicos dissolvidos (incluindo o clorofórmio) e

de alguns metais pesados, mediante sua adsorsão ao carvão ativado,

sobre o qual a água flui.

• Remoção de fosfatos, normalmente por meio de sua precipitação como o

sal de cálcio Ca5(PO4)3OH, produzido pela adição de cal, Ca(OH)2. Parte

do fósforo é removido na fase de tratamento secundário, visto que os

microorganismos o incorporam como nutriente para o seu crescimento.

• Remoção de metais pesados pela adição de íons hidróxido ou sulfeto para

formar hidróxidos ou sulfetos metálicos insolúveis. • Remoção de ferro por aeração efetuada a um pH elevado, com o objetivo

de promover sua oxidação para seu estado insolúvel de Fe+3,

possivelmente em combinação com o uso de um forte agente oxidante ,

cuja função é destruir os ligantes orgânicos quelantes do íon Fe+3, que

poderão impedir sua oxidação.

5.1.2 Demanda Química de Oxigênio:

É uma grandeza que diz respeito à quantidade de oxigênio consumido por

materiais e por substâncias orgânicas e minerais que se oxidam sob condições

experimentais definidas. No caso de águas, a grandeza caracteriza-se como um

parâmetro particular importante para estimar o potencial poluidor (no caso,

consumidor de oxigênio) de efluentes domésticos e industriais, assim como o

impacto dos mesmos sobre os ecossistemas aquáticos.

Como a medida direta desse oxigênio é uma impossibilidade prática, o

mesmo é convencionalmente substituídos por substâncias oxidantes que, tendo sua

quantidade medida antes e depois do contato com as amostras, permite avaliar o

poder redutor ou consumidor de oxigênio das mesmas.

Dessas substâncias, o dicromato tem sido o oxidante mais empregado na

determinação da DQO em águas e efluentes, com cujos redutores reage, na

presença de íons Ag+ como catalizador e em meio fortemente acidificado com ácido

sulfúrico.


10

Uma aplicação muito importante do dicromato de potássio é a titulação por

excesso que visa a determinação ambiental da quantidade de oxigênio necessária

para oxidar todo o material orgânico, numa amostra de água impura, como por

exemplo no efluente de esgoto.

Muitos tipos de matéria orgânica são oxidados por uma mistura fervente de

ácidos crômico e sulfúrico. Uma amostra é refluxada em uma solução fortemente

ácida com um conhecido excesso de dicromato de potássio. Após a digestão, o

dicromato de potássio restante não reduzido é titulado com sulfato ferroso amoniacal

para determinar a quantidade de dicromato de potássio consumida e a matéria

oxidável é calculada em termos de oxigênio equivalente. O tempo padrão de refluxo

de 2 horas pode ser reduzido se, em menor período de rendimento, o mesmo

resultado for mostrado. Algumas amostras com baixíssima demanda de oxigênio ou

com teor de sólidos altamente heterogêneos podem necessitar ser analisadas em

replicata para produzir o maior dado de confiança.

5.1.2.1 Interferentes

A oxidação da maioria dos compostos orgânicos é de 95 a 100 % do valor

teórico. Piridina e compostos relacionados de resistente oxidação e compostos

orgânicos voláteis reagirão na proporção de seu contato com o oxidante. Compostos

alifáticos de cadeia reta são oxidados mais efetivamente na presença de um

catalisador sulfato de prata.

O interferente mais comum é o íon Cl¯ . Cloreto reage com o íon Ag+² para

precipitar cloreto de prata, e desta maneira inibe a atividade catalítica da prata.

Brometo, iodeto e qualquer outro reagente que inativar o íon Ag+² pode interferir

similarmente. Tais interferências tendem restringir a ação de oxidação do íon Cr2O7

por si mesmo. Entretanto, são os rigorosos procedimentos de digestão para análise

de demanda química de oxigênio que cloreto, brometo ou iodeto podem reagir com

dicromato para produzir a forma elementar do halogênio e o íon Cr+³. As

dificuldades causadas pela presença de cloreto podem ser superadas grandemente,

embora não completamente, pela complexação com sulfato de mercúrio antes do

procedimento refluxante. Apesar de que 1 g de sulfato de mercúrio ser especificado

para 50 mL de amostra, uma quantidade mais baixa pode ser usada quando a


11

concentração de cloreto é conhecida para menos do que 2000 mg/L. Não usar o

teste para amostras contendo mais do que 2000 mg/L de Cl/L.

A interferência de haleto pode ser removida pela precipitação com íon Ag+² e

filtração antes de digestão. Esta aproximação pode introduzir erros substanciais para

a oclusão e arraste de substâncias de demanda química de oxigênio para amostras

heterogêneas.

A prata, o cromo hexavalente e sais de mercúrio usados nas determinações

de demanda química de oxigênio e criam resíduos nocivos. O maior problema está

no uso do mercúrio. Se a contribuição de cloreto para a demanda de oxigênio é

desprezível, o sulfato de prata pode ser omitido. Quantidades menores de amostras

reduzem o resíduo.

5.1.2.2 Reativos utilizados:

Dicromato de potássio (K2Cr2O7): é o agente oxidante que vai reduzir a

matéria orgânica.

Reagente de ácido sulfúrico/sulfato de prata: A reação ocorre em meio ácido.

Sulfato de prata (Ag2SO4) e sulfato de mercúrio (Hg) são os catalizadores da reação.

Ácido sulfâmico (H3NO3S): Requerido somente se a interferência de nitritos

está para ser eliminada.

Padrão de hidrogenoftalato de potássio: é utilizado como padrão

(determinação da curva).

5.1.2.3 Porque são utilizados estes reativos:

Dicromato age como o oxidante, reagindo com os redutores na presença de

íons Ag+ e como catalizador em meio fortemente acidificado com ácido sulfúrico.

5.1.2.4 Resíduos gerados: Resíduos de prata, resíduos de mercúrio, resíduos

de cromo e ferro, Acidez: É neutralizada quando da remoção do cromo e do ferro.

A decomposição de substâncias orgânicas e biológicas durante a fase

secundária do tratamento de águas residuais resulta usualmente na produção de

sais inorgânicos, muitos dos quais permanecem na água mesmo após a aplicação

das técnicas já citadas. A água também pode se tornar salobra devido ao seu uso

em irrigação, ou porque as unidades utilizadas para reduzir sua dureza tenham sido

recarregadas e sua descarga descartada como esgoto. Os íons inorgânicos podem

ser removidos da água (dessalinização) por meio das técnicas listadas a seguir:


12

6. Osmose reversa: A água tem sua passagem forçada sob pressão através de

uma membrana que os íons não podem atravessar. Uma membrana semipermeável

composta de um material orgânico polimérico, como acetato de celulose ou

triacetato de celulose, sobre a qual aplica-se alta pressão é colocada no caminho da

água contaminada. A camada superficial da membrana tem cerca de 2 µm de

espessura e é relativamente pouco porosa, quando comparada com o restante da

estrutura. Dado que através dos poros pode passar apenas água, o líquido que

atravessa a membrana é água pura. Por outro lado, a solução contaminada torna-se

com o tempo cada vez mais concentrada em sal, sendo finalmente descartada. Esta

técnica é usada em Israel e em outras regiões para produzir água potável a partir de

água salgada, e é uma técnica útil em hospitais e unidades de tratamento renais

para produzir água livre de íons. Em águas poluídas, é especialmente indicada para

remover íons de metais alcalinos e alcalinos terrosos, assim como sais de metais

pesados.

7. Eletrodiálise: nesta técnica, são colocadas verticalmente e de forma

alternada no interior de uma célula elétrica uma série de membranas permeáveis

somente a pequenos cátions ou pequenos ânions inorgânicos. Aplica-se uma

corrente elétrica diretamente através da água, de modo que os cátions migram para

o cátodo e os ânions para o ânodo. O líquido torna-se, em zonas alternadas, mais

concentradas (enriquecido) ou menos concentrado (purificado) em íons. Finalmente,

a água concentrada em íons pode ser descartada como salmoura e a água

purificada pode ser liberada para o meio ambiente. Esta tecnologia também é

empregada com o propósito de dessalinização e potabilização de água do mar.

Em uma extensão interessante da eletrodiálise, obtém-se hidróxido de sódio

eletrolíticamente a partir do sulfato de sódio residual. O Na2SO4 aquoso e

concentrado entra no compartimento central de uma célula. Os íons sódio passam

através da membrana permeável aos cátions e junto com os íons hidróxido

produzido pela decomposição da água formam hidróxido de sódio. Os íons sulfato

migram através da membrana permeável aos ânions, e em combinação com os íons

hidrogênio da decomposição da água, formam ácido sulfúrico.


13

8. Troca iônica: Alguns sólidos poliméricos contêm sítios que podem reter íons

de maneira relativamente fraca, o que torna possível que um tipo de íon, quando em

contato com este sólido, possa ser trocado por um outro da mesma carga. As

resinas de troca iônica podem ser formuladas para possuir tantos sítios catiônicos

como aniônicos que funcionam da maneira já descrita anteriormente. Os sítios de

troca de uma resina catiônica encontram-se inicialmente ocupados por íons H+, e os

sítios de troca das resinas de troca aniônica estão ocupados por íons OH -. Quando a

água poluída por íons M+ e X- substituídos por M+ e, a seguir, os íons OH- da

segunda resina são substituídos por X-. Assim, a água que deixa a coluna de resina

contém íons H+ e naturalmente, esses dois íons combinam-se imediatamente para

formar mais moléculas de água. Portanto, a troca iônica pode ser usada para

remover sais, inclusive os metais pesados presentes nas águas residuais.

Em alguns casos, a água produzida no tratamento terciário é de uma

qualidade suficientemente boa para ser usada como água potável. Alternativamente,

a água do rio no qual foram despejados os efluentes das plantas de tratamento de

esgoto é utilizada como água a ser potabilizada. A reutilização da água após sua

purificação é particularmente comum na Europa, onde a densidade populacional

consumidora é elevada os suprimentos de água corrente são menos disponíveis do

que na América do Norte e América do Sul.

Uma alternativa ao processamento de esgoto através de uma planta de

tratamento convencional é o tratamento biológico em um pântano artificial

(construído por alagamento de terra) que contém plantas como juncos, bambus e

amentos. A descontaminação da água é processada por bactérias e outros

microorganismos que vivem entre as raízes e os rizomas das plantas. Essas

absorvem os metais através de seus sistemas de raízes e concentram os

contaminantes no interior de suas células. Normalmente, nas instalações

construídas para processar o esgoto, o tratamento primário destinado a filtrar e

retirar sólidos e outros poluentes de uma lagoa é efetuado antes que as águas

residuais sejam bombeadas até o pântano, no qual ocorre o equivalente aos

tratamentos secundário e terciário. As plantas, no seu desenvolvimento, usam os

poluentes, e aumentam o pH, o que serve para destruir certos microorganismos

prejudiciais.


14

9. Remoção de óleos e graxas: É feita através de tanques de retenção de

gorduras, tanques de flotação, decantadores com removedores de escuma.

10. Absorção em carvão ativado: O processo de adsorsão em carvão ativado

pode ser usado para remover uma ampla variedade de contaminantes, orgânicos e

inorgânicos. O sistema é eficiente e operacionalmente simples, com a vantagem

adicional de poder reutilizar a fase sorbente após tratamento conveniente.

11. Processos biológicos: Os processos biológicos são os mais econômicos

dentre os utilizáveis na remoção de matéria orgânica. Por esse motivo, são

amplamente utilizados no tratamento de efluentes líquidos.

Além da remoção de matéria orgânica, os processos biológicos podem ser

aplicados para a oxidação de compostos reduzidos como nitrogênio amoniacal e

sulfetos, bem como na redução de nitratos (desnitrificação) e de sulfatos.

12. Tratamento de Cianeto e Metais em águas residuais:

Os metais de transição poluentes podem ser removidos da água pelo uso de

técnicas tanto de precipitação como de redução, para formar sólidos insolúveis. A

precipitação de sulfetos ou hidróxidos foi mencionada, quando os hidróxidos são

precipitados, o lodo volumoso produzido deve ser descartado de maneira adequada.

A redução eletrolítica de metais leva a sua deposição no cátodo. Se em lugar do

metal em estado elementar deseja-se uma solução aquosa concentrada do mesmo,

o metal depositado pode ser reoxidado por via química, mediante a adição de

peróxido de hidrogênio ou por via eletrolítica, invertendo-se a polaridade da célula.

Os poluentes químicos dissolvidos em água São em geral compostos

organoclorados, fenóis, cianetos e metais pesados.


15

CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTOS SANITÁRIOS

Tabela 2: Características químicas dos esgotos domésticos brutos

Parâmetro Faixa de concentração Valor típico

Sólidos totais 700-1350 mg/l 1100 mg/l

Matéria orgânica

Determinação indireta DBO5

200 – 500 mg/l

350 mg/l

Nitrogênio Total 35 – 70 mg/l 50 mg/l

Fósforo 5- 25 mg/l 14 mg/l

pH 6,7- 7,5 7,0

Alcalinidade 110-170 mgCaCO3/l 140 mgCaCO3/l

Cloretos 20- 50 mg/l 35 mg/l

Óleos e graxas 55-170 mg/l 110 mg/l

Fonte: VON SPERLING (1996).

13. PROJETOS PARA SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS

Em estudos ou projetos deve-se definir com clareza os objetivos do

tratamento dos esgotos, e a que nível deve ser o mesmo processado. Quando os

projetos são realizados sem um estudo cuidadoso as conseqüências são

concepções superestimadas, subestimadas, ou desvinculadas de outros importantes

aspectos que não apenas a remoção de DBO.

Para dimensionar o sistema de tratamento ideal, os seguintes aspectos são

de fundamental importância:

� Objetivos do tratamento;

� Nível do tratamento;

� Estudos de impacto ambiental no corpo receptor.

Para maior detalhamentos do projeto são necessários o conhecimento do volume de

efluentes, procedência desses efluentes, área disponível para implantação do

sistema e recursos a serem investidos para implementação e para manutenção do

sistema.


16

14. NÍVEL DE TRATAMENTO

A remoção dos poluentes no tratamento, de forma a adequar o lançamento a

uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade vigente esta associada aos

conceitos nível de tratamento e eficiência do tratamento.

O tratamento de esgotos é usualmente classificado através dos níveis de

tratamento: preliminar, primário, secundário e terciário.

14.1 Tratamento preliminar: objetiva apenas a remoção de sólidos grosseiros,

gordura e sólidos sedimentáveis (areia), enquanto que o tratamento primário visa à

remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica. Em ambos

predominam os mecanismos físicos de remoção de poluentes. A tendência continua

sendo os decantadores primários e os floculadores.

Deve-se lembrar que esta fase é de fundamental importância, pois, além de

apresentar baixo custo, reduz bastante as impurezas contidas nos esgotos.

14.2 Tratamento secundário: predominam mecanismos biológicos, o objetivo é

principalmente a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutriente (nitrogênio

e fósforo).

14.3 Tratamento terciário: objetiva a remoção de poluentes específicos

(usualmente tóxicos ou não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de

poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário.

A eficiência do tratamento está relacionada com a porcentagem de remoção

de determinados poluentes no tratamento ou em uma de suas etapas. Depende de

vários fatores, diretamente relacionados às operações e processos, que nelas

devem ocorrer.

Por exemplo, a eficiência de remoção de partículas em decantadores

depende da relação entre a velocidade de sedimentação dessas partículas e a taxa

de escoamento superficial do líquido. A eficiência de unidades onde ocorrem

processos químicos depende, dentre outros fatores, das propriedades químicas dos

reagentes, das características físico-químicas do fluído a ser tratado, do tempo de

reação e das características dos produtos formados. A eficiência de processos

biológicos depende similarmente, da natureza e composição dos substratos


17

presentes no afluente, das características e concentração da biomassa presente nos

reatores, das condições ambientais tais como pH, temperatura, presença de

nutrientes, tempo de contato entre substrato e biomassa e dos fenômenos que

governam o transporte de substrato às células.

15. OPERAÇÕES, PROCESSOS E SISTEMAS DE TRATAMENTO.

A tabela abaixo apresenta um resumo dos principais sistemas de tratamento

de esgotos sanitários domésticos, feitos em geral, a nível secundário. Cabe ressaltar

que no Brasil o tratamento terciário para esgotos domésticos é bastante raro.

Tabela 3: Operações, processos e sistemas de tratamentos

freqüentemente utilizados para a remoção de poluentes de esgotos

domésticos

Poluente Nível de tratamento Operação, processo ou sistema

de tratamento

Sólidos em

suspensão

Preliminar Gradeamento, Remoção de areia,

Sedimentação, Disposição no solo.

Matéria orgânica

biodegradável

Secundário

Primário (remoção

parcial)

Lagoas de estabilizações e

variações, lodos ativados e

variações, filtro biológico e

variações, tratamento anaeróbico,

disposição no solo.

Patogênicos Terciário (principal)

Secundário

Lagoas de maturação, disposição

no solo, desinfecção com produtos

químicos, desinfeção com radiação

ultravioleta.

Nitrogênio Secundário

Terciário

nitrificação e desnitrificação

biológica, disposição no solo,

processos físico-químicos.

Fósforo Secundário

Terciário

Remoção biológica, Processos

físico-químicos.


18

15.1 TRATAMENTO PRELIMINAR

O tratamento preliminar objetiva apenas a remoção de sólidos grosseiros

como medida de proteção dos dispositivos de transporte de esgotos (bombas e

tubulações) e das unidades de tratamento subsequentes. A remoção de areia é feita

através de unidades especiais denominadas desareanadores.

15.2 TRATAMENTO PRIMÁRIO

O tratamento primário destina-se a remoção de sólidos sedimentáveis e

sólidos flutuantes. Empregam-se tanques de decantação e fossas sépticas.

15.3 TRATAMENTO SECUNDÁRIO

O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção da matéria

orgânica a qual pode estar nas seguintes formas:

• Matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel), a qual não é removida por

processos meramente físicos.

• Matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada), a qual é

em grande parte removida no tratamento primário, cabendo ao tratamento

secundário a remoção dos sólidos de decantabilidade mais lenta que

persistem na massa líquida.

A essência do tratamento secundário para esgotos domésticos é a inclusão

de uma etapa biológica, onde a remoção de matéria orgânica é efetuada por

reações bioquímicas, realizadas por microorganismos. Uma grande variedade de

microorganismos toma parte no processo: bactérias, protozoários e fungos.

A base do processo biológico é o contato efetivo entre esses

microorganismos e o material orgânico contido nos esgotos, possibilitando que a

matéria orgânica seja utilizada como alimento pelos microorganismos. Essa

decomposição biológica do material orgânico requer a presença de oxigênio como

componente fundamental dos processos aeróbicos, além da manutenção de outras

condições ambientais favoráveis, como temperatura, pH, tempo de contato.

O tratamento secundário geralmente inclui unidades para o tratamento

preliminar, mas nem sempre inclui unidades para o tratamento primário. Existe uma

grande variedade de métodos de tratamento a nível secundário, sendo que os mais

comuns são:


19

16. Lagoas de Estabilização e Variantes

16. 1. Lagoa facultativa

O uso de lagoa facultativa é uma solução simples e de baixo custo, isto

quando se dispõe de área com topografia adequada e custo acessível. Esta técnica

exige o uso de tratamento preliminar, provido de grade e desarenador.

Esta é uma alternativa simples para a construção, e que exige operação

mínima, sem qualquer necessidade de se contratar operador especializado.

16 . 2 Sistema Australiano de Lagoas

Consiste numa lagoa anaeróbia, seguida de uma lagoa facultativa. É uma das

melhores soluções técnicas, mas esbarra no problema de necessitar de uma grande

área para sua implantação.

Na lagoa anaeróbia ocorre à retenção e a digestão anaeróbia do material

sedimentável e na facultativa ocorre predominantemente a degradação dos

contaminantes solúveis e contidos em partículas suspensas muito pequenas.

O lodo retido e digerido na primeira lagoa tem de ser removido em intervalos

que geralmente variam de 2 a 5 anos. Na primeira, predomina o processo anaeróbio

e na segunda o aeróbio, onde se atribui às algas, a função da produção do oxigênio

a ser consumido pelas bactérias.

16. 3 Lagoa Aerada Facultativa

Esta diminui a necessidade de grande área, mas em conseqüência da

utilização de aeradores, aumenta o seu custo de operação.

Quando o sistema incluir um decantador primário, a lagoa aerada pode ter o

tempo de detenção (ou retenção) menor, porém, quando somente se usa grade e

caixa de areia, normalmente é empregado um tempo de detenção maior.

Na aeração há produção de lodo biológico, que tem de ser removido antes do

lançamento dos efluentes no corpo receptor. Por este motivo emprega-se uma

segunda lagoa que tem como função a retenção e digestão desse resíduo.

Devido à introdução da mecanização, as lagoas aeradas são menos simples

em termos de manutenção e operação, comparadas com as lagoas facultativas


20

convencionais. A redução dos requisitos de área é conseguida empregando certa

elevação no nível de operação, além do consumo de energia elétrica.

16.4 Sistemas de Lagoas Aeradas de Mistura Completa (Lagoas de

Decantação)

Uma forma de se reduzir ainda mais o volume da lagoa aerada é o de se

aumentar o nível de aeração, fazendo com que haja uma turbulência tal que, além

de garantir a oxigenação, permita ainda que todos os sólidos sejam mantidos em

suspensão no meio líquido.

O tempo de detenção típico da lagoa aerada é da ordem de 2 a 4 dias.

A operação deste tipo de lagoa são mais complicados devido ao fato de se ter

um menor período de armazenagem na lagoa, comparado com os outros sistemas.

Caso a remoção de lodo seja periódica, tal ocorrerá numa freqüência aproximada

em torno de 3 a 5 anos. A remoção do lodo é uma tarefa trabalhosa e cara.

17. Sistemas de Lodos Ativados e Variantes

17. 1 Lodos ativados convencional

Lodos ativados baseiam-se em processo biológico aeróbio e parte do

princípio que deve ser evitada a fuga descontrolada de bactéria ativa, produzida no

sistema e que, deve-se recircular de modo a se manter a maior concentração

possível de microrganismos ativos no reator aerado.

Os microrganismos produzem flocos que podem ser removidos facilmente por

sedimentação em decantador secundário (ou flotador por ar dissolvido). Parte do

lodo secundário é descartada para tratamento e destino final.

Nos sistemas de lodos ativados os tanques são tipicamente de concreto,

diferentemente das lagoas de estabilização. Para garantir economia em termos de

energia no processo de aeração, parte da matéria orgânica (em suspensão,

sedimentável) dos esgotos é retirada antes do tanque de aeração, através do

decantador primário. Assim este tipo de tratamento tem como parte integrante

também o tratamento primário.

O sistema de lodos ativados convencional ocupa áreas bastante inferiores às

dos sistemas de lagoas. Exige uma capacitação para sua operação, e consumo de

energia superior aos das lagoas aeradas.


21

Dentre as variantes do processo de lodos ativados, temos aeração

prolongada e o emprego de fluxo intermitente (Batelada).

O fluxograma do processo é grandemente simplificado, devido à eliminação

de diversas unidades, comparado aos sistemas de lodo ativado de fluxo contínuo.

No sistema de aeração prolongada por batelada, as únicas unidades de todo o

processo de tratamento (líquido e lodo) são: grades, desarenadores, reatores,

adensamento do lodo (opcional) e desidratação do lodo.

18 Sistemas aeróbicos com biofilme

18. 1 Filtros Biológicos de Baixa Carga

O processo de filtros biológicos consiste num conceito totalmente diferente

dos processos anteriores. Ao invés da biomassa crescer dispersa em um tanque ou

lagoa, ela cresce aderida a um meio suporte.

O filtro biológico configura-se em um reator denominado de leito fixo e filme

fixo, ou seja, os microrganismos são mantidos aderidos a um material suporte, que

constitui o recheio da unidade.

Basicamente, o filtro biológico aeróbio é composto por um leito de pedras ou

de materiais inertes, com forma, tamanho e interstícios adequados, que permitam a

livre circulação natural de ar, sobre o qual, dispositivos de distribuição lançam os

esgotos sanitários que percolam por entre as peças que constituem o referido

recheio.

Enquanto o líquido percola através do leito, ocorre o contato entre os

materiais a serem degradados. É obrigatório, o uso de decantador primário e

secundário. Em certos casos promove-se a recirculação do efluente do decantador

secundário.

Nos filtros de baixa carga, a quantidade de DBO aplicada é menor. Com isso

a disponibilidade de alimentos é menor, o que resulta numa estabilização parcial do

lodo (autoconsumo da matéria orgânica celular) e numa maior eficiência do sistema

na remoção da DBO, de forma análoga ao sistema de aeração prolongada nos lodos

ativados.


22

18. 2 Filtros Biológicos de Alta Carga

Os filtros biológicos de alta carga são conceitualmente similares aos de baixa

carga. No entanto, por receberem uma maior carga de DBO por unidade de volume

de leito, o requisito de área é menor. Em paralelo, tem-se também uma ligeira

redução na eficiência de remoção de matéria orgânica, e a ausência de

estabilização do lodo no filtro.

Diferentemente do sistema de lodos ativados, a recirculação nos filtros de alta

carga é do efluente, e não do lodo sedimentado.

A eficiência dos filtros biológicos é através da utilização de dois ou mais filtros

em série.

18. 3 Biodiscos

O processo de biodiscos consiste de uma série de discos ligeiramente

espaçados, montados num eixo horizontal. Os discos giram vagarosamente, e

mantém, em cada instante, cerca de metade da área superficial imersa no esgoto, e

o restante exposto ao ar.

Os discos têm usualmente menos de 3,6 metros de diâmetro, sendo

geralmente construídos de plásticos leves. Quando o sistema é colocado em

operação, os microorganismos do esgoto começam a aderir às superfícies rotativas,

ali crescem até que toda a superfície do disco esteja coberta por uma fina camada

biológica, com poucos milímetros de espessura. À medida que os discos giram, a

parte exposta ao ar traz um película de esgotos, permitindo a absorção de oxigênio

através do gotejamento e percolação junto às superfícies de cada disco.

Quando a camada biológica atinge uma espessura excessiva, ela se desgarra

dos discos. Esses organismos que se degradam são mantidos em suspensão no

meio líquido devido à leve turbulência provocada pelo movimento dos discos, o que

aumenta a eficiência do sistema.

Os sistemas de biodiscos são empregados principalmente para o tratamento

dos esgotos de pequenas comunidades. Devido à limitação no diâmetro dos discos,

será necessário um grande número de discos, o que torna difícil sua aplicação para

o tratamento de grandes vazões.


23

19. Tratamento Anaeróbio

19. 1 Sistema Fossa Séptica ( Filtro Anaeróbio)

As fossas sépticas são unidades de escoamento horizontal e contínua, que

realiza a separação de sólidos, decompondo-os anaerobiamente. A fossa séptica

não é um simples decantador ou digestor, mas sim, uma unidade que realiza

simultaneamente várias funções como: decantação e digestão de sólidos em

suspensão, que irá formar o lodo, sendo este acumulado na parte inferior, ocorrerá a

flotação e uma retenção de materiais mais leves e flotáveis como: óleos e graxas,

que formarão uma espuma na parte superior. Os microrganismos existentes serão

anaeróbios e ocorrerá a digestão do lodo, com produção de gases.

O sistema de fossas sépticas seguidas de filtros anaeróbicos tem sido

amplamente utilizado em nosso meio rural e em comunidades de pequeno porte. A

fossa séptica (usualmente do tipo Tanque Imhoff) remove a maior parte dos sólidos

em suspensão, os quais sedimentam, e sofrem o processo de digestão anaeróbica

no fundo do tanque. A matéria orgânica efluente da fossa séptica é conduzida ao

filtro anaeróbio, onde ocorre sua remoção, também em condições anaeróbias.

O filtro anaeróbio é constituído essencialmente por um tanque com recheios

de pedras, peças cerâmicas de material sintético ou de outros materiais que servem

de suporte para microrganismos. Nos interstícios do leito do reator também evoluem

flocos ou grânulos, que possuem elevada participação de microrganismos que

atuam na degradação dos contaminantes da água residuária.

A eficiência do sistema fossa-filtro é usualmente inferior à dos processos

anaeróbios, no entanto, o sistema é viável economicamente e apresenta-se como

uma boa opção para pequenas quantidades de efluentes. A produção de lodo nos

sistemas anaeróbios é baixa e o lodo já sai estabilizado, podendo ser dirigido

diretamente para um leito de secagem.

Os sistemas anaeróbios apresentam o risco de geração de maus odores,

especialmente quando não são operados adequadamente.

19. 2 Reator Anaeróbico de Manta de Lodo

Freqüentemente denominados de Reatores Aeróbios de fluxo Ascendente

(RAFA), nestes reatores, a biomassa cresce e se dispersa no meio. A biomassa ao

crescer pode formar pequenos grânulos, correspondentes à aglutinação de diversas


24

bactérias. Esses pequenos grânulos, por sua vez, tendem a servir de meio suporte

para outras bactérias. A granulação auxilia no aumento da eficiência do sistema,

mas não é fundamental para o funcionamento do reator. A concentração de

biomassa no reator é bastante elevada o que exige pequeno volume para os

reatores anaeróbios, em comparação com todos os outros sistemas de tratamento.

Reator anaeróbio de manta de lodo é uma unidade de fluxo ascendente, que

possibilita o transporte das águas residuárias através de uma região que apresenta

elevada concentração de microrganismos anaeróbios.

O Reator deve ter seu afluente criteriosamente distribuído junto ao fundo, de

maneira que ocorra o contato adequado entre os microrganismos e o substrato. O

reator oferece condições para que grande quantidade de lodo biológico fique retida

no interior do mesmo em decorrência das características hidráulicas do escoamento

e também da natureza desse material que apresenta boas características de

sedimentação, sendo esta a conseqüência dos fatores físicos e bioquímicos que

estimulam a floculação e a granulação.

Na parte superior do reator existe um dispositivo destinado à sedimentação

de sólidos e à separação das fases sólidas - líquidas - gasosas. Esse dispositivo é

de fundamental importância, pois é responsável pelo retorno do lodo e

conseqüentemente, pela garantia do alto tempo de detenção celular do processo.

Diferentemente dos filtros anaeróbios, não há necessidade de decantação

primária, o que simplifica mais ainda o fluxograma da estação de tratamento.

Os riscos da geração e/ou liberação de maus odores pode ser bastante

minimizado com um projeto bem elaborado e operação adequada do reator.

O texto abaixo exemplifica o funcionamento de uma estação de tratamento de

esgoto (tratamentos preliminares, primários e secundários).

A princípio, uma Estação de Tratamento de Esgoto - ETE, deve estar situada

nas proximidades de um corpo receptor, que pode ser um lago, uma represa, ou um

curso d'água qualquer. Em geral, o corpo receptor é um rio.

O esgoto que chega na estação é chamado "esgoto bruto" e escoa por um

tubo de grandes dimensões chamado "interceptor". A seqüência de tubulações

desde a saída do esgoto das residências até a entrada na ETE é:

• Tubulação primária: Recebe as águas residuárias residenciais;


25

• Tubulação secundária: Recebe contribuições das tubulações primárias e

outras de águas residuárias das residências;

• Coletor tronco: Além de receber as águas dos coletores secundários,

pode receber eventualmente algumas contribuições isoladas residencial,

sendo esta medida não aconselhável;

• Interceptor: Este conduz o esgoto até a ETE e não pode receber

nenhuma contribuição individual no caminho.

Na entrada da ETE, geralmente existe uma Estação Elevatória que bombeia o

esgoto para cima até o nível superficial onde começa o tratamento.

O primeiro procedimento consiste em deter os materiais maiores tais como

galhos de árvores, objetos conduzidos e arrastados pelo caminho, etc., os quais

ficam presos nos sistemas de gradeamento que possui malhas com espaçamentos

diferentes em vários níveis.

A seguir, o esgoto passa pelos desarenadores ou caixas de areia para a

retirada dos materiais sólidos granulares.

A próxima etapa ocorre nos decantadores primários onde as partículas

sólidas sedimentam no fundo do tanque.

Entretanto, algumas partículas são muito pequenas e não possuem peso

suficiente para precipitarem. Por isso, geralmente na entrada da ETE, é adicionada

uma substância coagulante a fim de unir essas partículas formando outras maiores e

mais densas que consigam sedimentar com seu peso próprio no decantador.

O tempo necessário para que haja a precipitação é chamado tempo de

detenção e é calculado levando em conta diversos fatores. No decantador o

movimento da água não deve ter turbulência para facilitar a sedimentação.

Os sedimentos acumulados no fundo do decantador são denominados "lodos"

e são retirados pelo fundo do tanque, encaminhados para adensadores de gravidade

e digestores anaeróbios.

Nestes digestores as bactérias e microorganismos aeróbios consomem a

maior parte da matéria orgânica constituinte do lodo. O material excretado é

consumido no fundo do tanque pelos microrganismos anaeróbios.

Assim ocorre uma diminuição do volume do lodo que pode ser encaminhado

para filtros prensa e câmaras de desidratação onde ocorre uma diminuição ainda


26

maior de seu volume e daí são encaminhados para aterros sanitários ou como

esterco para agricultura.

Nos digestores, durante o processo de oxidação da matéria orgânica ocorre

uma liberação de gás que geralmente é reaproveitado como combustível, muitas

vezes para abastecer equipamentos da própria estação de tratamento como, por

exemplo, os secadores térmicos.

Em estações onde o tratamento primário é considerado suficiente o processo

termina nesta etapa. No caso da necessidade do tratamento secundário, o esgoto é

levado do decantador primário para tanques de aeração onde ocorre o tratamento

por "lodos ativados" que nada mais é do que a recirculação do lodo acumulado no

decantador secundário.

No decantador secundário há novamente a sedimentação e, a seguir, a água

já tratada é despejada no corpo receptor, que, em geral, é um rio ou lago. O

escoamento até o corpo receptor é feito por uma tubulação denominada emissário.

Esta água pode também ser tratada numa pequena estação de tratamento de

água construída nas dependências da própria ETE, e ser reaproveitada para

lavagem das dependências físicas da estação e seu abastecimento geral.

20. TRATAMENTO TERCIÁRIO

O tratamento terciário visa remoção de nutrientes, patogênicos, compostos

não biodegradáveis, metais pesados, sólidos inorgânicos dissolvidos e sólidos em

suspensão remanescentes.

São exemplos de tratamentos terciários:

20.1 CLORAÇÃO

Apesar de somente em 1880 ter sido demonstrado, que determinadas

bactérias eram a causa de doenças específicas, desde 1832 dispõe-se de

informações sobre a utilização de soluções de cloro na desinfecção de hospitais e

também ampla utilização durante a grande epidemia de cólera, ocorrida na Europa

em 1831. Na Inglaterra, em 1879, Wilian Soper usou óxido de cloro para o

tratamento de fezes de pacientes portadores de febre tifóide, antes da disposição no

esgoto.


27

Em escala de projeto, a primeira utilização do cloro como agente desinfetante

de esgotos sanitários foi realizada em Hamburgo (Alemanha), em 1893. Desde

então, o uso do cloro em águas residuárias teve um crescimento vertiginoso, em

decorrência do desenvolvimento de técnicas apropriadas. Em 1958, nos Estados

Unidos, servindo a uma população de mais de 38 milhões, empregaram esse

método de desinfecção (Campos, 1990)

O cloro pode ser usado no tratamento de águas residuárias para uma série de

outras finalidades além da desinfecção, dentre os quais, o controle do odor, remoção

de DBO, controle de proliferação de moscas, destruição de cianeto e fenóis e

remoção de nitrogênio.

O uso do cloro tem como problema, a produção de compostos de cloro que

podem provocar danos à vida aquática.

20.2 RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA

A radiação ultravioleta é gerada a partir de lâmpadas de baixa pressão de

vapor de mercúrio, que emitem a maior parte de sua energia (85 a 90 %) no

comprimento de onda de 253,7 nm, que é efetiva na inativação de microrganismos.

O esgoto é exposto à radiação ultravioleta, pelo intervalo de tempo de 1

minuto, obtendo-se com isso, eficiência elevada na remoção de microrganismos

patogênicos.

As dosagens de radiação ultravioleta normalmente empregadas na inativação

de microrganismos em esgotos sanitários são tão pequenas, podendo-se dizer que

seus efeitos sobre as substâncias químicas presentes no efluente é insignificante,

em relação a formação de novas substâncias, através de reações fotoquímicas.

O uso da radiação ultravioleta tem sido muito estudado nos países

desenvolvidos. No Brasil, sabe-se que a Escola de Engenharia de São Carlos tem

uma linha de pesquisa, com resultados estimulantes.

20.3 OSMOSE REVERSA

Neste processo empregam-se membranas sintéticas porosas com tamanhos

de poros tão pequenos que filtram os sais (íons) dissolvidos na água. Para que a

água passe pelas membranas, é necessário pressurizar a água com pressões acima

de 10 kgf/cm2. Os fabricantes de membranas estão realizando constante esforço no


28

sentido de desenvolver novos produtos que proporcionem maior eficiência na

filtração.

Atualmente a osmose reversa é largamente empregada para melhoria de

qualidade de água que participará de processo. Exemplificando: indústrias de

alimentos e bebidas.

20.4 OZONIZAÇÃO

O interesse no uso do ozônio para tratamento de efluentes deve-se ao seu

alto potencial de oxidação (somente excedido pelo flúor e radicais hidroxila), aliado a

outras características interessantes para esta aplicação, como o fato de sua pressão

parcial ser bastante inferior à do gás oxigênio, sendo facilmente absorvido pela água

numa interface de bolhas (50 vezes mais rápido que o gás oxigênio).

Seu uso em instalações de tratamento de efluentes visa principalmente a

oxidação de compostos orgânicos não biodegradáveis. Como efeito da utilização do

ozônio no tratamento de efluentes, são destruídos compostos por desassociações

oxidante (quebra de cadeias); reduz metais às suas formas insolúveis

(normalização); solidifica (mineraliza) compostos orgânicos dissolvidos, causando a

sua precipitação; eleva o potencial redox da água, causando microfloculação dos

patogênicos e pirogênicos destruídos, que podem ser removidos por filtração.

Uma das dificuldades de utilizar ozônio é o fato dele ser altamente reativo e

instável. Estas características impossibilitam seu transporte e armazenamento, ou

seja, exige que seja produzido no local de sua aplicação. Sua utilização é bastante

difundida em países como França, Itália e Espanha e mais recentemente vem

ganhando forte aceitação nos Estados Unidos.

As altas concentrações e quantidade de ozônio produzido requerem

monitoramento cuidadoso e constante, bem como a eliminação do O3 residual no ar

por catálise, irradiação UV ou passagem por carvão ativado.

As principais vantagens em relação a outros métodos residem no menor

consumo operacional, na não formação de resíduos sólidos e na sua adaptação em

sistemas integrados.


29

20.5 TRATAMENTO ELETROLÍTICO

Essa alternativa explora os fenômenos físicos e químicos que ocorrem em

cubas eletrolíticas, possibilitando a ocorrência várias reações de oxi-redução, além

de liberação de gases, da migração de íons, da flotação, da corrosão dos eletrodos,

e das reações secundárias. O conjunto dessas ações leva a formação de lodo,

sendo este separado do líquido, através da flotação ou decantação.

20.6 TROCA IÔNICA

Resinas heterodispersas (granulometria entre 0,3 mm até 1,2 mm) estão

sendo substituídas pelas monodispersas (granulometria uniforme entre 0,6 e 0,7

mm), de modo a minimizar problemas como o de entupimento dos coletores dos

trocadores iônicos.

20.7 SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMENTO

São amplas as possibilidades do emprego da associação de dois ou mais

sistemas de tratamento com o objetivo de somar suas vantagens em benefício de

devolver a natureza um efluente mais adequado.

Exemplo: Ozônio e Ultra Violeta.

20.8 DISPOSIÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS

As formas mais comuns de disposição final de efluentes líquidos tratados são

os cursos de água e o mar. No entanto, a disposição no solo é também um processo

aplicado em diversos locais do mundo.

A aplicação no solo pode ser considerada uma forma de disposição final, de

tratamento (primário, secundário ou terciário). Os esgotos aplicados no solo

apresentam, basicamente, três possíveis destinos: retenção na matriz do solo;

retenção pelas plantas e aparecimento na água subterrânea. Sabe-se que vários

mecanismos de ordem física, química e biológica atuam na remoção dos poluentes

do solo, a questão é a toxicidade associada a esse efluente. Até que ponto pode-se

afirmar que a degradação desses efluentes ocorra antes que eles atinjam as águas

subterrâneas.

20.9 DISPOSIÇÃO DO LODO (FASE SÓLIDA)


30

De uma maneira geral, o lodo de esgoto pode ser caracterizado como um

material bastante rico em matéria orgânica, com alto teor de umidade e com

concentração relativamente elevada de nitrogênio e outros minerais. Quanto ao pH o

lodo pode ser considerado praticamente neutro, valores em torno de 6 e 7.

Quando bem conduzido, o tratamento de esgoto sanitário, produz um lodo

que não apresenta características desagradáveis, seja de aspecto ou de odor.

20.10 ALTERNATIVAS DE DISPOSIÇÃO FINAL PARA O LODO DE ESGOTO

Dentre as diversas alternativas de disposição final de lodo de esgoto, podem

ser citadas: Aterros Sanitários, áreas de recuperação do solo, disposição no mar,

incineração, aplicação em áreas agrícolas e/ ou florestais.

A reciclagem dos lodos em sistemas de produção agrícola é freqüentemente

citado com uma das melhores alternativas. Mas, para que esta alternativa venha a

ser implementada é necessária a adoção de processos que estabilizem os

biossólidos, tornando-os seguros para a aplicação proposta.

Atualmente alguns processos de estabilização de lodos de esgotos urbanos

tem sido sugerido e testado, entre eles está a compostagem, o tratamento químico

alcalino com cal e a Estabilização Alcalina Avançada com Secagem Acelerada,

também conhecida na literatura como Processo N-Viro.

30. DEFINIÇÃO DE TERMOS

“Lodo de esgoto”: denominação genérica para o resíduo sólido gerado pelos

sistemas de tratamento de águas residuárias (SANEPAR, 1997). Trata-se de um

material heterogêneo cuja composição depende do tipo de tratamento empregado

para tratamento do esgoto e das características das fontes geradoras (população e

indústrias).

� Lodo não tratado: lodo passado apenas pela caixa de areia ou por

gradeamento.

� Lodo digerido: lodo proveniente de digestor secundário.

� Lodo ativado: lodo proveniente do decantador secundário.


31

30.1 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)

A DBO retrata a quantidade de oxigênio, requerida para estabilizar, através de

processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea, tratando-se, portanto, de

uma indicação indireta do carbono orgânico biodegradável.

A estabilização completa da matéria orgânica leva cerca de 20 dias,

correspondendo assim, à Demanda Última de Oxigênio (DBO5). Entretanto, para

evitar que o teste de laboratório fosse sujeito a grande demora, e permitir uma

comparação entre diversos resultados, foram efetuadas algumas padronizações:

Convencionou-se, proceder à análise da DBO no 5o dia, devido ao tempo de

detenção hidráulico dos rios Europeus. Para esgotos domésticos típicos, esse

consumo do quinto dia pode ser correlacionado, com o consumo total final (DBOu).

Determinou-se, que o teste fosse efetuado à temperatura de 20oC, já, que

temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano, alterando as relações

entre a DBO5 e a DBOu.

Teste da DBO no dia da coleta determina-se a concentração de oxigênio

dissolvido (OD) da amostra. Cinco dias após, com a amostra mantida em um frasco

fechado e incubado a 20oC, determina-se a nova concentração, já reduzida, devido

ao consumo de oxigênio durante o período. A diferença entre teor de OD no dia zero

e no dia cinco representa o oxigênio consumido, para a oxidação da matéria

orgânica, sendo, portanto, a DBO5.

30.2 DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO)

A Demanda Química de Oxigênio (DQO) indica a quantidade de oxigênio que

é consumida quimicamente, por diversos compostos orgânicos, sem a intervenção

de microrganismos; fornecendo na forma de oxigênio consumido, a quantidade de

matéria orgânica oxidável presente na água residuária. A DQO é utilizada como uma

medida do equivalente em oxigênio da matéria orgânica, contida em uma amostra,

sendo esta, susceptível à oxidação, por um agente oxidante forte. Para amostras de

uma fonte específica bem conhecida, a DQO pode ser associada empiricamente, à

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), carbono orgânico ou quantidade de

matéria orgânica. O teste da DQO será útil para monitoramento e controle depois de

estabelecida a correlação com a DBO.


32

31. NOVAS TENDÊNCIAS PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES

Processos oxidativos avançados: Tais métodos visam mineralizar os

poluentes e converte-los em CO2, H2O e ácidos minerais.

POAs são, por definição, processos fundamentados na geração de radical

hidroxila, de características fortemente oxidantes. Uma das principais características

deste tipo de processos está representada pela sua alta inespecificidade, permitindo

a completa mineralização de inúmeros substratos de relevância ambiental, em

tempos usualmente bastante curtos (segundos) (NOGUEIRA e JARDIM, 1993;

BAIRD, 1999; RODRIGUES, 2001; WANG et Al, 2002).

Radicais hidroxilas podem ser gerados in situ, através de processos

homogêneos ou heterogêneos, irradiados ou não ex. fotocatálise heterogênea

(ZAMORA et al, 1999;CHEN et al,2000; WANG et al,2002; BÉLTRAN et al,2002,

citados por ZAMORA, 2003). Em geral, sistemas homogêneos e irradiados

apresentam uma elevada eficiência de degradação o que, junto com a sua

simplicidade operacional, concede boas características como para servir de base

para o desenvolvimento de rotinas de remediação, principalmente de substratos

resistentes à degradação.

32. ESTUDO DE IMPACTO AMBIENTAL NO CORPO RECEPTOR

O aspecto positivo da eficiência de um sistema de tratamento de efluentes

tem como vantagens, diminuição da carga orgânica lançada nos rios,

Diminuição da carga microbiológica descarregada no ambiente,

Geração de parques ecológicos e manutenção da capacidade de reprodução

dos ecossistemas.

O aspecto negativo da ineficiência de um sistema de tratamento de efluentes

é a contaminação da água subterrânea por elementos contaminantes não removidos

pelo sistema de tratamento, presença de elementos potencialmente tóxicos na biota

e sendo transmitida ao longo da cadeia alimentar, geração de odores

desagradáveis, presença de vetores, contaminação do solo, do ar e da água,

ocasionando graves danos ao meio ambiente.


33

33. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL

• Em 1980 os Estados Unidos estabeleceram um programa chamado superfund,

com o objetivo de limpar depósito de lixos tóxicos abandonados ou ilegais, que

poluíam as águas subterrâneas. Os contaminantes perigosos mais comuns

nestes locais são os metais pesados: chumbo, cádmio e mercúrio e os

compostos orgânicos: benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno e tricloroetileno.

Uma substância é chamada perigosa quando constitui um risco para o

ambiente, especialmente para os seres vivos. Assim, os resíduos perigosos são

substâncias que foram descartadas ou designadas como resíduos e que,

representam um risco. A maioria dos resíduos perigosos são substâncias comerciais

ou subprodutos resultantes de sua fabricação.

A normatização brasileira praticamente é uma transcrição, com adaptações,

da legislação americana promulgada no inicio da década de 80. Decorridos quase

dez anos da vigência das Normas da ABNT, NBR 10004 a 10007 e atual ISO 14001

que trata dos critérios classificatórios de Resíduos, faz-se necessário promover

alterações.

A Norma ISO 14001 consiste de cinco elementos estruturais e sucessivos

relacionados entre si, sendo assim descritos:

� Política ambiental – responsabilidade ambiental da organização.

� Planejamento – inventário da situação ambiental.

� Implementação e operação – estruturas apropriadas de pessoal, de

organização e de processo para que os objetivos possam ser

alcançados.

� Verificação e ação corretiva – realização de auditorias ambientais.

� Avaliação pela alta administração – verificação e avaliação periódica

para garantir adequação e eficácia; circulo de Deming - “plan – do –

check – act” (planejar – executar – avaliar – melhorar).

34. SISTEMA DE GESTÃO AMBIENTAL NA INDÚSTRIA

O ponto inicial da gestão ambiental se encontra na conceitualização de um

projeto de desenvolvimento, entendido como um conjunto complexo de atividades e

transformações planejadas para transformar o ambiente natural e humano e que

envolve o investimento de capital (tanto econômico como cultural) e de tecnologia.


34

Tais projetos de desenvolvimento são as ações necessárias para a materialização

de um modelo de desenvolvimento, entendido como um processo ou série de etapas

que envolvem múltiplos aspectos da vida social, sobre os que devem se efetuar um

processo de mudança induzido em direção a uma situação modernizante, conforme

o modelo dos chamados países desenvolvidos. Neste modelo, o investimento de

capital e progresso tecnológico constituem os fatores principais do desenvolvimento.

Os grandes projetos da infra-estrutura ou os de inclusão e implementação de

processos de transformação das regiões para acrescentar ou otimizar as atividades

produtivas constituem projetos de desenvolvimentos por si próprios mesmo que

façam parte de projetos de desenvolvimentos mais amplos tais como os que têm a

ver com o desenvolvimento econômico, político e social de uma nação. Nesta ordem

de idéias, o impacto ambiental pode se questionar de uma maneira genérica com a

introdução de fatores exógenos de mudança nas relações entre a natureza e cultura,

ambiente e sociedade, habitat e populações, ocasionadas pela construção e

operação de projetos de desenvolvimento.

A gestão ambiental contempla de maneira integrada todos os aspectos que

compõe o meio humano e o meio natural em sua interação com os projetos de infra-

estrutura, enquanto que vetores se introduzem modificações significativas ao

mesmo. Mesmo que os possíveis arranjos disciplinares sejam numerosos, se

trabalhará com base em cinco divisões analíticas: física, biológica, econômica,

cultural e política.

Os impactos ambientais, específicos para o contexto particular de cada

projeto e sua identificação, avaliação, prevenção, mitigação ou compensação,

constituem o objeto da gestão ambiental.

O fato de ser o impacto ambiental o centro da gestão, obriga a sua

identificação e avaliação e a definição de planos e programas para o manuseio de

cada impacto e em suma, a articulação das considerações ambientais em cada uma

das fases dos projetos seguindo o esquema:

Diagnóstico === > avaliação dos impactos === > manuseio === > custos

É importante ressaltar o fato de que a realização duma gestão ambiental

responsável, que aponta o desenvolvimento sustentável e a consolidação de

processos democráticos, implica em processos de participação comunitária, e

aquelas comunidades que de alguma outra maneira se sintam afetadas pelos


35

impactos derivados do projeto. Portanto, um estudo de impacto ambiental, deve ser

construído com a comunidade e cada medida de gestão deve ser avaliada pela

comunidade, através de um processo de informação e consulta.

O estudo dos impactos de um projeto é um só e se desenrola através de

diferentes fases, de uma maneira progressiva, avançando desde o reconhecimento

geral do meio no qual se circunscreve o projeto a identificação preliminar dos

possíveis conflitos e impactos ambientais, passando por um dimensionamento e

evolução detalhada dos impactos, até chegar-se ao projeto posto em prática,

seguimento e evolução expostos do plano de manejo ambiental.

O processo de estudos ambientais é um projeto de desenvolvimento e infra-

estrutura, obedece a lógica de prevenir ou mitigar os impactos ambientais;

compensar danos ou perdas e potencializa vetores de desenvolvimento em

benefício da região envolvida com o projeto.

35. PREVENÇÃO DE POLUIÇÃO

A poluição ambiental tem sido apontada como um dos maiores problemas que

afeta a sociedade moderna e se deve basicamente ao aumento populacional,

acompanhado do desenvolvimento industrial e agrícola e a intensificação de outras

atividades humanas, gerando cada vez mais resíduos domésticos e industriais.

Resíduos domésticos muitas vezes dispostos indiscriminadamente em áreas

sem controle apropriado, bem como os efluentes industriais. Porém, atualmente

percebe-se maior adesão da população aos programas de coleta seletiva de

resíduos sólidos.

E no contexto industrial, é visivelmente significativa a mudança em relação à

qualidade ambiental devido a um mercado operativo, globalizado e altamente

competitivo que é apontado como um agente catalisador de mudanças.

A disposição inadequada de resíduos têm resultado em diversos impactos ao

meio ambiente.

A atual conscientização da sociedade com relação à questão ambiental, o

processo de globalização e a normatização crescente ratificam a necessidade da

criação de um programa de gestão de resíduos. A própria criação da ISO 14000,

que versa sobre a gestão e auditoria ambiental, é um reflexo de que a questão

ambiental é cada vez mais importante. Até mesmo as indústrias já estão começando


36

a descobrir que a redução e o reciclo são alternativas melhores que a disposição

final de resíduos, uma vez que mundialmente há três grandes razões para isso:

custos, legislação e imagem corporativa. Diante desse cenário, tem-se observado

em âmbito mundial, grande ênfase nos programas de minimização de geração de

resíduos, seu reciclo e reuso.

A iniciativa privada tem também se dedicado à exploração de sistemas

alternativos de tratamento e disposição final dos mais diversos tipos de resíduos

industriais e domésticos contendo metais pesados.

De duas décadas para cá é que os regulamentos ambientais tem sido mais

rigorosos quanto aos riscos ecológicos e a contaminação ambiental associada à

saúde humana aumentando a conscientização.

Em muitos casos as tecnologias de tratamento convencional têm suas

limitações apenas transferindo estes contaminantes para outra fase.

Entretanto, várias alternativas de tratamento tecnológico têm se desenvolvido

nestes últimos anos requerendo que se encontre um ajuste ambiental.

36. CONSIDERAÇÕES FINAIS

As novas tecnologias estão sendo desenvolvidas principalmente da

necessidade de proporcionar um nível mais apurado no tratamento de efluentes.

A relação custo/benefício que um sistema de tratamento de esgotos pode

propiciar, depende com que se elabora o projeto, executa-se a obra e realiza-se a

operação, não somente do processo escolhido, mas, também da competência e

honestidade.

Os efluentes líquidos e sólidos de uma estação de tratamento de esgoto

devem produzir o menor impacto possível a natureza e eventualmente serem

reaproveitados. Este é grande objetivo e desafio das novas tecnologias que estão

sendo estudadas.

É importante salientar que em nosso país a consciência quanto às questões

ambientais é mínima na população e inexistente na maioria de nossos

administradores públicos. Quando uma empresa atende a legislação, que é bastante

branda quanto aos efluentes lançados nos corpos receptores, a tendência geral é

achar que ela esta cumprindo sua obrigação. Maior que a obrigação legal é a

responsabilidade com as gerações atuais e principalmente com as futuras.


37

SANEAMENTO AMBIENTAL

Assegurar os direitos humanos fundamentais de acesso à água potável e à

vida em ambiente salubre nas cidades e no campo, mediante a universalização do

abastecimento de água e dos serviços de esgotamento sanitário, coleta e tratamento

dos resíduos sólidos, drenagem urbana e controle de vetores e reservatórios de

doenças transmissíveis.

Cenário

Aproximadamente 60 milhões de brasileiros, moradores em 9,6 milhões de

domicílios urbanos, não dispõem de coleta de esgoto. Essa deficiência está exposta

especialmente nos bolsões de pobreza das grandes cidades, assim como nas

cidades de até 20.000 habitantes e nas regiões Norte e Nordeste do Brasil.

�

É acentuada também a deficiência de tratamento ao esgoto

coletado. Quase 75% de todo o esgoto sanitário coletado nas

cidades é despejado "in natura", o que contribui decisivamente para

a poluição dos cursos d'água urbanos e das praias.

Há mais carências importantes em matéria de saneamento

ambiental: dos 60 milhões de brasileiros que não contam com

coleta de esgoto, cerca de 15 milhões (3,4 milhões de domicílios)

não tem acesso à água encanada. E uma parcela da população que

têm ligação domiciliar não conta com abastecimento diário e nem

de água potável com qualidade.

Além disso, 16 milhões de brasileiros não são atendidos pelo

serviço de coleta de lixo. E, nos municípios de grande e médio porte

onde o sistema convencional de coleta poderia atingir toda a

produção diária de resíduos sólidos, esse serviço não atende

adequadamente os moradores das favelas, das ocupações e dos

bairros populares, por conta da precariedade da infra-estrutura

viária naquelas localidades.


38

Outros dramas: em 64% dos municípios o lixo coletado é

depositado em lixões "a céu aberto". E em muitos municípios

pequenos sequer há serviço de limpeza pública minimamente

organizado.

A tudo isso se soma à falta de drenagem, percebida especialmente

a cada chuva mais intensa, quando provoca alagamentos e

enchentes nas áreas de estrangulamento dos cursos d'água.

Cuidar da Natureza é cuidar da Vida!

Efluentes Hídricos de uma refinaria

Principais contaminantes encontrados nos efluentes hídricos de uma refinaria

A seguir os principais contaminantes de efluentes hídricos de refinaria:

• Óleos e Graxas

• Fenóis

• Mercaptanas

• Sulfetos

• Cianetos

• Chumbo

• Mercúrio

• Cromo

• Zinco

• Amônia

• Fosfatos

• Nitrito e Nitrato

Segregação de efluentes hídricos

Nas refinarias, os efluentes hídricos gerados devem ser segregados em

sistemas distintos, já que sua mistura tende a dificultar os tratamentos. Esta

segregação visa à minimização de investimentos, devido à facilidade que pode

propiciar ao tratamento final.


39

Normalmente, existem cinco sistemas de coleta, conforme descrito a seguir:

• Sistema de Efluentes de Processo – recebe os efluentes hídricos que

tiveram contato com produtos (por exemplo: lavagem de trocadores de calor,

drenagem de bombas, drenos de torres);

• Sistema de Efluentes Contaminados – recebe efluentes hídricos que

podem ou não estar contaminados por produtos

• (por exemplo: água de chuva nos parques de armazenamento, tubo vias,

drenagem de tanques);

• Sistema de Esgoto Sanitário – recebe águas de banheiro, cozinhas, etc;

• Sistema de Soda Gasta – recebe efluentes hídricos oriundos do tratamento

cáustico de produtos, bem como águas de lavagem do mesmo processo;

• Sistema de Águas Ácidas – coleta condensados de topo de torres de

fracionamento.

De forma geral, pode-se dizer que todas as correntes originadas dentro dos

limites de uma indústria devem sofrer tratamento. Entretanto, o tratamento depende

não só do volume da corrente, mas também de sua qualidade.

Após separar as correntes em conjuntos semelhantes, deve-se estudá-las de

forma a identificar os produtos nelas contidos e estabelecer os tipos de tratamento a

serem empregados.

Existe para determinadas correntes, a necessidade de tratamentos especiais

dados a cada uma no próprio lugar onde ela aparece.

Estes tratamentos são chamados de tratamentos “in loco” ou “in situ” e são

empregados para águas contendo produtos demasiadamente tóxicos ou em

concentrações elevadas.

Os sistemas de coleta são direcionados para a Estação de Tratamento de

Efluentes Hídricos – ETEH. Nesta estação, estão incluídas as fases de tratamento

primário, secundário e terciário.

É bom observar que nem todas as indústrias necessitam dos mesmos

tratamentos.

Assim, as ETEH diferem nos seus componentes, não só pelos fatos alinhados

acima (vazão e qualidade), mas também pela profundidade a que se terá que levar o


40

tratamento. Outro ponto que cabe salientar é o fato de que, na maioria das vezes, a

legislação local acaba por determinar a profundidade do tratamento, já que este será

função dos níveis de poluentes possíveis de serem lançados nos corpos receptores.

Os tratamentos primários têm como finalidade retirar os compostos em

suspensão, tais como sólidos, óleos e graxas.

Os tratamentos secundários removem, principalmente, compostos

dissolvidos. Existem diversas formas de tratamento secundário, os métodos

biológicos aeróbicos são os mais econômicos atualmente.

Os processos terciários, também chamados de polimento, são especialmente

dedicados a remover poluentes específicos.

Os despejos industriais de refinarias possuem compostos instáveis, isto é,

que, ao serem expostos ao ambiente, participam de reações químicas e transforma-

se em produtos estáveis. Como exemplo, podem ser citados os compostos

orgânicos, que ao serem oxidados, formam, ao final do processo, CO2 e H2O.

No tratamento biológico, a oxidação é feita por microrganismos que

consomem os poluentes como nutrientes obtendo de sua metabolização a energia

necessária para sobreviver e reproduzir.

Alguns produtos são de difícil metabolização, como o óleo. A maioria dos

microrganismos não faz sua assimilação, conseguindo, algumas vezes, uma

transformação parcial, que converte o óleo para compostos orgânicos oxigenados e

possibilita, assim, sua total degradação por outros organismos.

Um outro ponto de importância refere-se à qualidade nutritiva dos efluentes hídricos.

Para o desenvolvimento de qualquer organismo vivo, são necessários três

nutrientes básicos – nitrogênio, fósforo e potássio – ao lado de nutrientes

secundários e micro-nutrientes. Nos efluentes hídricos de uma refinaria, já existe,

normalmente, o nitrogênio e até o potássio, então é necessária apenas a adição de

fósforo.

Tratamentos Localizados

Os tratamentos “in loco”, aplicáveis a uma refinaria de petróleo, serão descritos a

seguir.

Unidade de Tratamento de Soda Gasta

Este tratamento possui duas etapas: oxidação e neutralização.


41

A etapa de oxidação tem por finalidade oxidar NaSH (sulfeto ácido de sódio) e

Na2S (sulfeto de sódio). Esta oxidação é feita através da adição de ar.

A torre de oxidação é composta de quatro seções, cada qual provida de

distribuidores, destinados a promover a mistura de solução de soda gasta com ar. O

gás residual é incinerado e a soda tratada é enviada para a etapa de neutralização.

Nesta etapa, a soda gasta é misturada com um ácido forte. O ácido normalmente

usado é o ácido sulfúrico (H2SO4). O pH é ajustado para valores próximos de 7,0.

Após a neutralização, a corrente é encaminhada para a ETEH.

Unidade de Tratamento de Águas Ácidas

A finalidade da unidade de Tratamento de Águas Ácidas é remover o sulfeto

de hidrogênio (H2S), amônia (NH3) e o ácido cianídrico (HCN).

Água ácida (sour water) é um nome genérico, não muito adequado, devido ao

pH, normalmente acima de 7,0. O pH freqüentemente alcalino deve-se à presença

de amônia.

O processo utilizado para reduzir o teor de contaminantes dos condensados

de vapor d'água das torres fracionadoras, a fim de permitir sua reutilização nas

unidades de refino, ou seu descarte na rede de coleta, consiste em submeter a

carga de águas ácidas a um sistema de aquecimento e de retificação ou

esgotamento, com vapor d'água. A injeção de vapor d'água na torre retificadora tem

duplo efeito, o de fornecer o calor necessário à vaporização dos contaminantes e o

de reduzir a pressão parcial dos mesmos.

O gás residual formado é queimado nos fornos e a água retificada é utilizada

no processo de dessalgação, para lavagem do petróleo e daí descartada para a

ETEH. O arraste de hidrocarbonetos representa o maior problema para operação

desta unidade, pois irá aumentar a pressão na retificadora, e reduzir,

conseqüentemente, a eficiência de esgotamento. Temperatura e a pressão são

variáveis importantes no processo de retificação. A redução na pressão ou a

elevação na temperatura aumentará a eficiência de remoção dos contaminantes da

carga.


42

Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos – ETEH

Todas as correntes poluídas, depois de coletadas em sistemas característicos

e separadas, são enviadas à Estação de Tratamento de Efluentes Hídricos, onde

são submetidas aos tratamentos finais necessários à remoção dos poluentes, de

modo a enquadrá-las nos padrões de qualidade definidos e pré-estabelecidos.

Os tratamentos são divididos em primários, secundários e terciários ou de

polimento. A equalização dos efluentes tem como objetivo minimizar ou controlar as

variações de vazão e as concentrações dos poluentes, de modo que se atinjam as

condições ótimas para os processos de tratamento subseqüentes e haja melhoras

na eficiência dos tratamentos primários, secundários e terciários. A equalização é

geralmente obtida através do armazenamento das águas residuais num tanque de

grandes dimensões, a partir do qual o efluente é bombeado para a linha de

tratamento.

Tratamentos Primários

Sua finalidade é remover, por meios puramente mecânicos, todas as

substâncias que possam dificultar os tratamentos secundários e terciários. As

substâncias mais importantes aqui removidas são os óleos, graxas e os sólidos. A

primeira etapa neste tratamento é a remoção de sólidos grosseiros, através de

gradeamento. Depois do gradeamento, a água é enviada ao separador de água e

óleo. Os separadores de água e óleo removem o óleo livre e os sólidos em

suspensão. Não removem o óleo emulsionado. Essa remoção evita mais

emulsionamento, uma vez que a água deverá sofrer agitação durante seu

processamento nos tratamentos secundários.

Separadores de Água e Óleo

Os principais tipos são o API e o de Placas Paralelas. Os modelos mais

antigos eram do tipo API. Atualmente, é empregado o tipo placas, já que ele pode

ser adaptado facilmente a caixas de tipo API já existentes, através de pequenas

transformações, que permitem o aumento de sua capacidade.

Separadores tipo API


43

Seu princípio de funcionamento reside na separação natural do óleo por

diferença de densidades, ao se utilizar uma caixa com fluxo perfeitamente laminar.

O óleo, por ser mais leve do que a água vai para a superfície, enquanto que

os sólidos vão para o fundo por serem mais densos. O processo é contínuo e lembra

o empregado no clarificador convencional.

O separador de água e óleo é, na verdade, um separador de água, óleo e

sólidos. Os sólidos retirados são mais finos do que os removidos no gradeamento.

Um raspador é montado sobre uma ponte rolante que passeia entre os extremos do

separador. Em um sentido, a ponte raspa o óleo da superfície e, no outro, raspa os

sólidos do fundo. O óleo é coletado num poço e mandado para tratamento, já que é

econômico seu aproveitamento. Os sólidos são coletados numa caixa própria nos

extremos do separador e dispostos, geralmente, em Landfarming. Na entrada do

separador, existe um cilindro rotativo para retirada do óleo que já está sobrenadante.

Há uma faca, sempre em contato com o cilindro, que raspa o óleo deste para o poço

de óleo. O cilindro é feito de material que possui a propriedade de reter facilmente,

porém retém pouquíssima água (20% água, 80% de óleo, aproximadamente).

O separador do tipo API é mais barato, menos eficiente, necessita de área de

instalação muito grande, apresenta necessidade de vários células para facilitar

manutenção, sem prejudicar o funcionamento de toda a unidade.

Separador de Placas Paralelas

O funcionamento é diferente do tipo API.

Seu principal constituinte é um recheio de placas planas ou corrugadas,

colocadas e fixadas em um canal formado por um septo existente num tanque, onde

a água também escoa em regime laminar. O óleo, por possuir menor densidade do

que a água, cola nas superfícies dos canalículos e forma uma camada cada vez

mais grossa. Devido ao empuxo, sobe até a superfície livre do líquido em forma de

grandes gotas. Com os sólidos, ocorre justamente o contrário, isto é, formam

grandes camadas nas superfícies inferiores dos canalículos, escorregam para baixo

e depositam sobre o fundo do tanque. A coleta do óleo também é feita por tubo

flauta. O equipamento em si é muito mais simples que o API moderno, por não

possuir partes móveis. É muito compacto e possui grande capacidade se comparado

com o tipo API.


44

A seguir, são citadas algumas vantagens: Este separador é mais eficiente,

muito embora tenha alto custo inicial, apresenta fácil manutenção de suas placas.

Esta pode ser feita externamente ao separador, o que afeta pouquíssimo seu

funcionamento normal por parar uma pequena parte do separador. O tipo API,

funcionando bem, proporciona 40 ppm ou menos de óleo na saída e mal operado

resulta em 150 ppm. No tipo placas, admitem-se 20 ppm ou menos quando

funcionando bem. Normalmente, precisa-se maior segurança quanto ao teor de óleo

presente no despejo. Essa segurança é proporcionada pelo uso de flotadores na

cadeia de tratamento, após os separadores de água e óleo.

Flotadores

O princípio de funcionamento do flotador reside na formação de bolhas de ar

em torno das partículas de óleo, o que as torna muito mais leves, pois o ar, por ser

muito mais leve do que óleo ocupa um volume apreciável e favorece a flutuação da

gota de óleo. Desta forma, é possível sua fácil separação. Os flotadores são do tipo

ar dissolvido ou do tipo ar disperso. O flotador a ar disperso difere do de ar

dissolvido apenas na maneira de se injetar ar, já que este é injetado através de

borbulhadores de fundo que permitem bolhas de ar bastante pequenas. No flotador

de ar dissolvido, há um dispositivo que injeta ar comprimido na água pressurizada

entre 2 a 4 kg/cm2. Na massa de água, como a pressão é elevada, a solubilidade do

ar aumenta. Em seguida, a mistura água e ar são bruscamente expandidos numa

válvula redutora de pressão, onde ocorre, então, o fenômeno inverso, ou seja, ao

abaixar a pressão, reduz também a solubilidade do ar na água. Logo, o excesso de

ar é liberado em forma de pequenas bolhas. As bolhas são muito pequenas e

envolvem as menores gotículas de óleo, melhorando sua flutuabilidade. O óleo sobe

à superfície, onde é separado da água pelo coletor de óleo. Com os sólidos

presentes na água, acontece fenômeno idêntico ao descrito para o óleo, porém a

separação dos sólidos é mais deficiente porque estes têm tendência forte de descer

para o fundo. Antes da corrente a ser tratada entrar no flotador, é feita a adição de

coagulantes, como sulfato de alumínio, sulfato ferroso ou orgânicos.

A coagulação (floculação de água) possibilita o aumento das gotas de óleo por

aglutinação. Tal procedimento melhora muito a eficiência do processo. O óleo e os


45

sólidos flotados são encaminhados para uma centrífuga para redução de volume e

dispostos, então, em Landfarming.

Tratamento do Óleo Recuperado nos separadores de água e óleo

Os tratamentos de óleo recuperado nos separadores de água e óleo são do

tipo convencional e constam, basicamente, de: aquecimento; injeção de diluentes;

repouso e drenagem. O aquecimento reduz a viscosidade da fase oleosa,

enfraquece o filme interfacial e, em decorrência disso, ocorre a separação das fases

óleo e água. A temperatura do tanque deve ser controlada em 80ºC, para evitar a

formação de espuma.

Os diluentes usados são produtos leves de baixa viscosidade (o querosene é o mais

usado), cuja finalidade é reduzir a viscosidade e a densidade da fase oleosa e,

conseqüentemente, aumentar a absorção dos agentes emulsificantes pelo óleo, de

modo a facilitar a separação das fases óleo/água.

A agitação proporciona uma homogeneização da mistura emulsão/diluente,

isto é, favorece um bom contato destes produtos e, conseqüentemente, uma boa

eficiência no tratamento.

O repouso permite a separação final das fases água/óleo, a fim de possibilitar

a drenagem da água.

O óleo recuperado é reprocessado nas Unidades de Destilação.

Tratamentos Secundários e Terciários

A fase do tratamento secundário e/ou terciário é aquela em que os poluentes

dissolvidos e/ou específicos devem ser eliminados ou reduzidos.

Tratamentos Biológicos

O sistema baseia-se em dois princípios biológicos fundamentais: respiração e

fotossíntese. O primeiro constitui o processo pelo qual os organismos liberam, dos

alimentos ingeridos ou acumulados, as energias necessárias às suas atividades

vitais. A fotossíntese é o processo pelo qual, determinados organismos conseguem

sintetizar matéria orgânica, portanto acumular energia potencial, utilizando a luz

solar (ou artificial) como fonte de energia.


46

A maior parte dos seres fotossintetizantes desprende oxigênio, no meio, como

subproduto de sua atividade.

Estabelece-se, assim, na natureza, na atmosfera, no interior de uma lagoa,

uma espécie de círculo vicioso, em que os organismos fotossintetizantes sintetizam

matéria orgânica, liberando oxigênio no meio. Organismos heterótrofos alimentam-se

da matéria orgânica, utilizam oxigênio para sua oxidação, obtendo a energia

necessária e liberando, como subproduto desta atividade, gás carbônico necessário

à fotossíntese.

A respiração aeróbica, isto é, a que é realizada em presença do oxigênio,

compreende a seguinte reação geral:

C6 H2 O6 + CO2 ® 6 CO2 + 6 H2 O + 673 kcal

Implica, pois, na transformação prévia da matéria orgânica em glicose, que será, por

sua vez, “queimada”, com produção de calor útil.

A retirada de hidrogênio é o principal fenômeno a ocorrer em qualquer

oxidação biológica e, dentro desta concepção, a função do oxigênio é a de “aceptor

de hidrogênio”. Reações semelhantes podem ser realizadas, biologicamente,

utilizando outras substâncias como aceptores de hidrogênio. Neste caso, trata-se,

então, de respiração anaeróbica, verificada somente em ambiente destituído de

oxigênio. Nitratos podem constituir aceptores de hidrogênio, sofrendo reações de

redução a nitritos; sulfatos são reduzidos a sulfetos (com a conseqüente produção

de odores de H2S); e CO2 pode ser reduzido a metano. Em presença de oxigênio,

entretanto, esses processos de respiração (também denominados fermentação),

característicos de certos tipos de bactérias, não se verificam, pois o oxigênio é

extremamente tóxico aos chamados anaeróbios obrigatórios.

Já os anaeróbios facultativos dão preferência ao oxigênio como aceptor, por

ser o tipo de oxidação mais completo, em que toda a matéria orgânica é

transformada em CO2, com máximo aproveitamento de energia, isto é, máximo

rendimento térmico. A respiração é um processo universal, pois todos os seres

vivos, vegetais ou animais, despendem energia. A obtenção de matéria orgânica

realiza-se através da nutrição. Organismos heterótrofos – animais e também

vegetais, como fungos e grande parte das bactérias ingerem a matéria orgânica

encontrada no meio, seja por predatismo, destruindo outros seres vivos, seja por

saprofitismo, alimentando-se de produtos de decomposição de organismos mortos.


47

Os seres autótrofos, vegetais verdes e também muitas bactérias, pelo contrário,

sintetizam as matérias orgânicas, aproveitando-se de energias dispersas, que

passam a acumular na forma de moléculas de elevado conteúdo de energia

potencial.

A reação geral da síntese orgânica pode ser expressa de maneira exatamente

oposta à da respiração:

6 CO2 + 6 H2 O + 673 kcal ® C6 H12 O6 + 6 O2

A fonte de energia pode ser a luz, nos vegetais clorofilados, em que, ocorre a

fotossíntese, ou pode ser uma reação de oxidação realizada paralelamente ao

processo de síntese, neste caso se denominado de quimiossíntese.

O fenômeno básico de todo processo de depuração biológica é a respiração.

No caso de tratamento anaeróbio, trata-se de respiração anaeróbia, com

conseqüente produção de gases combustíveis orgânicos, como subprodutos.

No tratamento aeróbio, os subprodutos são água e gás carbônico.

A matéria orgânica do despejo industrial serve de alimento a bactérias

aeróbicas e anaeróbicas.

Se a carga lançada a um corpo manter uma lagoa, por exemplo, não for muito

elevada, o grande número de bactérias que será formada, por rápida produção, terá

suficiente oxigênio dissolvido para suportar sua respiração e, nesta situação lagoa

encontra-se aerada.

Quando, entretanto a carga introduzida é muito grande em relação ao volume

de oxigênio dissolvido, as necessidades respiratórias, que são proporcionais ao

consumo de matéria orgânica levam à extinção total do oxigênio do meio, e disto

resulta o aparecimento de condições anaeróbicas.

A quantidade de oxigênio em uma lagoa não é fixa e nem está sujeita apenas

a ser reduzida.

Há uma compensação por difusão a partir da atmosfera, através da superfície

líquida.

Mas esta é extremamente lenta, de modo que, embora a película superficial,

diretamente em contato com o ar atmosférico, esteja sempre saturada de oxigênio,

as camadas subjacentes permanecerão pobres, a não ser que uma grande

turbulência fragmente essa película superficial, levando suas partículas a regiões


48

mais profundas. Em lagoas, a turbulência é desprezível, no entanto pode ser

aumentada pelo emprego de aeradores.

A classificação mais usada, para as lagoas de estabilização, é a que

reconhece três tipos fundamentais: aeróbias, anaeróbias e facultativas.

Estas últimas são lagoas em que se desenvolvem processos anaeróbicos

junto ao fundo e aeróbios nas regiões mais superficiais.

Processos Biológicos Anaeróbicos

São aqueles em que não existe interferência do oxigênio da atmosfera, isto é,

não existe interferência de oxigênio livre dissolvido.

A oxidação dos despejos é feita através de microrganismos que não utilizam o

oxigênio atmosférico, e sim o que existe no próprio composto que vai degradar. É

comum o metabolismo ser feito sem utilizar oxigênio nenhum.

O método anaeróbico mais conhecido é o que se passa nas fossas sépticas.

Estas se constituem, simplesmente, de um caixa fechado onde o despejo é

introduzido e mantido por grande tempo de residência. Há formação de gases como

metano (CH4), gás sulfídrico (H2S) e fosfina (PH3), que devem ser ventados para a

atmosfera ou queimados. O método não deve ser usado como único, uma vez que

não consegue fazer a purificação completa do despejo.

A tendência do método anaeróbico é transformar compostos químicos de

cadeia orgânica complexa em compostos de cadeia menor.

Não devem ser usados como processo principal em efluentes industriais

como os de refinaria.

Esses métodos são às vezes usados como fonte geradora de metano para

ciclos térmicos por motivos econômicos.

Processos Biológicos Aeróbicos

São os melhores e utilizam o oxigênio livre dissolvido, isto é, o oxigênio da

atmosfera contido no despejo. O oxigênio é introduzido por meios naturais ou

mecânicos, para então ser utilizado pelos microorganismos que levam os compostos

químicos a CO2 e H2O principalmente.

Dentre os métodos aeróbicos, alguns de importância mais acentuada estão

descritos a seguir:


49

Lagoas de Aeração Natural

Também conhecidas como lagoas de estabilização, são seguras, de operação

bastante simples, e pouco afetadas por variações bruscas de carga. O tempo de

residência é bastante alto – acima de 30 dias.

Sua fonte de oxigênio pode ser o ar atmosférico ou ainda a atividade dos

organismos aquáticos clorofilados principalmente algas, através da fotossíntese.

Devem ser rasas – 0,30 a 1,00 m – para que a luz e o oxigênio atinjam a

todos os seus pontos. São bastante sensíveis à falta de luz, não operando com o

mesmo desempenho à noite e em locais de clima frio. São pouco satisfatórias para

despejos com alta carga orgânica ou produtos demasiadamente tóxicos.

Não são aplicadas como método principal para efluentes industriais.

Lagoas de Aeração Forçada

Também conhecidas como lagoas aeradas, são bacias dotadas de aeradores

mecânicos tipo cascata, superfície, borbulhadores, etc. Atualmente, os

equipamentos mais utilizados são aeradores mecânicos de superfície. Sua principal

fonte de oxigênio é o ar atmosférico introduzido por meios mecânicos. A atividade de

fotossíntese não apresenta, portanto, importância. São lagoas que pouco dependem

de fatores climáticos, como ventos e luz, dentre outros. Como os aeradores

conseguem forçar o ar a profundidades bastante grandes e com taxas bastante

elevadas, essas lagoas têm tempo de residência mais baixo e profundidades

maiores que as lagoas naturais – 1 a 10 dias e até 3 m. Uma das grandes

desvantagens desse processo é o fato dele deixar sem reaproveitamento os

microorganismos especializados produzidos no meio. Assim, existe sempre uma

renovação dos mesmos os quais impede um melhor desempenho. A remoção da

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) nessas lagoas é de 3 a 8 vezes maior que

a obtida em lagoas de aeração natural por unidade de área.

Este tipo de lagoa pode ser subdividido em dois outros, como segue:

a) lagoas de mistura completa – a potência de aeração é tal que permite a

manutenção dos sólidos em suspensão.

b) lagoas facultativas – a potência de aeração é tal que não consegue manter os

sólidos em suspensão, acarreta, então, na deposição de sólidos no fundo onde os


50

mesmos sofrem decomposição anaeróbica, ou são removidos durante limpeza da

lagoa e dispostos em Landfarming.

Lodos Ativados

Basicamente, uma unidade de lodos ativados utiliza em sua fase de oxidação

biológica, os mesmos componentes de uma lagoa de aeração forçada, com a

diferença fundamental de que o tanque de aeração opera com uma concentração

maior de microorganismos. Além disto, os microorganismos aí presentes são mais

especializados que aqueles encontrados nas lagoas forçadas, como resultado do

reciclo desses microorganismos do efluente para a fase de aeração. Devido a esta

diferença o processo de lodos ativados necessita de um número muito maior de

equipamentos do que nos processos com lagoa. Como a concentração de sólidos

(microorganismos) no processo já é elevada, a aeração deve normalmente ser

precedida de uma clarificação ou até mesmo de filtração para remover os sólidos

inertes. O processo de lodos ativados é modernamente o mais eficiente para

despejos industriais, sendo, entretanto de custo inicial e de operação elevados e

bastante complexos.

Assim como no processo de lagoas forçadas, o processo de lodos ativados

utiliza como equipamentos de aeração, aeradores de superfície, borbulhadores de

fundo ou borbulhadores e agitadores. O efluente hídrico, antes de ser introduzido no

tanque de aeração, é misturado com o lodo recirculado do processo e separado do

decantador secundário. Tanto as Lagoas aeradas, quanto às unidades de Lodos

Ativados são sistemas de biomassa em suspensão.

Unidade de Biodiscos

A unidade de biodiscos é composta, basicamente, de cilindros rotativos

imersos 40% nas piscinas, por onde passa o efluente a ser tratado. É um sistema de

biomassa fixa. A biomassa se desenvolve se fixando nos discos do cilindro

formando-se um biofilme. O acionamento é feito por ar, que também é utilizado pelas

bactérias para degradação da matéria orgânica e/ou da amônia.

No caso de remoção de matéria orgânica, para qualquer sistema de tratamento é

necessária a adição de fosfato. No caso da nitrificação em Unidade de Biodiscos, é

necessária também a adição de bicarbonato de sódio para manutenção da


51

alcalinidade. As bactérias nitrificantes utilizam o carbono inorgânico em seu

metabolismo. Em lagoas e Lodos Ativados, é importante a correção de pH,

normalmente realizada através da adição de cal, para manutenção da alcalinidade

através da retenção do CO2 produzido pelas bactérias no processo de respiração.

Resíduos Sólidos

Introdução

A disposição final de resíduos sólidos tem se constituído num dos mais

difíceis problemas de preservação ambiental.

Até meados da década de setenta, a geração e o descarte dos resíduos

sólidos mereciam pouca ou nenhuma referência na legislação ambiental de quase

todos os países. Não é de surpreender, portanto, a existência generalizada de

situações de disposições irregulares desses resíduos em todo o mundo.

No Brasil, o primeiro regulamento legal sobre o assunto foi à portaria do

Ministério do Interior – Minter 053 de 01/03/79. A geração de resíduos industriais,

apesar das aparências contrárias, não é um fato alheio ao universo cultural da

sociedade em que ela se dá. A mentalidade que aceita conviver com a geração

desenfreada de resíduos, é a mesma que tolera a ineficiência e o desperdício. Por

este motivo, o sucesso de qualquer programa de gerenciamento de resíduos, seja

em comunidades urbanas, seja em indústrias, está intimamente ligado a um avanço

cultural da população envolvida. Por maiores que sejam os investimentos em

instalações e máquinas, não haverá chance de progresso sem mudança de

comportamento.

A existência de estoque de resíduos industriais em situação irregular ou

inadequada é uma realidade de âmbito mundial. Esses estoques são encontrados

em praticamente todas as regiões onde existam ou existiram atividades industriais,

anteriores à década de setenta.

Eram disposições tidas como adequadas, mas que hoje, em função do

avanço da legislação ambiental e da consciência, transformaram-se em problemas

que requerem soluções em médio prazo.

Outra característica universal é a dificuldade de eliminação desses resíduos.

No mundo todo, as tecnologias disponíveis são, em geral, muito caras.


52

Normas: Resíduos Sólidos

De acordo com a norma NBR 10004, resíduos sólidos apresentam-se em

estado sólido e semi-sólido. Resultam de atividades da comunidade, de origem

industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e varrição.

Ficam incluídos, nesta definição, os lodos provenientes de sistemas de

tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de

poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornam inviáveis

seu lançamento em rede pública de esgotos/corpos d'água, ou exijam para isso

soluções técnicas economicamente viáveis face à melhor tecnologia disponível no

mercado.

Conforme a norma NBR 10004, os resíduos são agrupados em três classes:

• Resíduos Classe I: Perigosos

• Resíduos Classe II: Não Inertes

• Resíduos Classe III: Inertes

Resíduos Classe I: são os resíduos sólidos ou misturas de resíduos que, em função

de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade e

patogenicidade, podem apresentar riscos à saúde pública, provocando ou

contribuindo para um aumento de mortalidade ou incidência de doenças, e/ou

apresentar efeitos adversos ao meio ambiente, quando manuseados ou dispostos de

forma inadequada. As listagens 1 e 2 (a seguir) da referida norma, fornecem uma

relação de resíduos sólidos industriais reconhecidamente perigosos.

Resíduos Classe II: são os resíduos sólidos ou misturas de resíduos sólidos que

não se enquadram na Classe I (perigosos) ou na Classe III (inertes). Estes resíduos

podem ter propriedades, tais como: biodegradabilidade ou solubilidade em água.

Resíduos Classe III: quaisquer resíduos que, quando amostrados de forma

representativa (NBR 10007) e submetidos a um contato estático ou dinâmico com

água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, conforme teste de

solubilização (NBR10006), não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a

concentrações superiores aos padrões de potabilidade da água, excetuando-se os

padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor. Como exemplo desses materiais podem


53

ser citados rochas, tijolos, vidros, certos plásticos e borrachas que não são

facilmente decompostos.

A correta caracterização dos diferentes resíduos sólidos não deve ser tomada

como tarefa sempre fácil, simples, rápida e barata. A heterogeneidade, muito

freqüente dos lotes e inventários acumulados, acarreta sérias dificuldades ao

trabalho de coleta de uma amostra representativa.

O enquadramento de um resíduo na Classe I ou II, freqüentemente, depende

das concentrações presentes de uma substância conforme NBR 10004.

Gerenciamento de resíduos sólidos

Nos anos oitenta, foi desencadeada uma infinidade de programas de redução

e eliminação de resíduos nas indústrias. A coordenação das campanhas de redução

de resíduos, normalmente, é confiada a um comitê formado por altos gerentes,

liderados pelo superintendente e com a participação e auditoria do pessoal da

administração central da companhia.

O trabalho sempre começa pela identificação dos resíduos gerados,

caracterização, quantificação e localização das fontes geradoras.

A seguir, vem a identificação das melhores oportunidades de redução ou

eliminação das gerações, ordenadas segundo o critério custo x benefício.

Finalmente, são estabelecidos os planos de ação, com orçamentos e

cronogramas a serem administrados pelos gerentes das instalações geradoras.

Atualmente, as sobras industriais refletem duas grandes preocupações de

valores distintos:

� Ambiental: a necessidade de harmonizar a correta destinação com os

conceitos ecológicos

� Econômico: o resíduo tem sua origem na matéria-prima adquirida e que

não resultou em produto acabado.

Diante desta realidade, torna-se imprescindível o desenvolvimento e a adoção

de novas tecnologias.

Prioridades no gerenciamento interno:

A segregação dos resíduos deve ocorrer no próprio local da geração. A partir

da separação, pode-se reciclar ou reaproveitar, na mesma Empresa ou por

empresas terceirizadas.


54

A fase mais intensa dos trabalhos tem duração em geral, de um a dois anos.

Neste período, desenvolve-se um grande esforço motivacional, a fim de integrar

ao programa todos os gerentes, supervisores e executantes. Passado esse período,

considerado de implantação, os programas de redução de resíduos atingem o status

de atividade permanente, integrados à rotina da empresa. A literatura técnica

especializada tem apontado a tendência mundial ao tratamento e disposição final

dos resíduos, no próprio local de geração e em instalações de propriedades das

empresas geradoras.

Grande parte de resíduos sólidos gerados numa refinaria chega até ela sob a

forma de sólidos dispersos no petróleo por ela processado.

Uma segunda parte tem origem no próprio processo; são os catalisadores gastos

e reagentes exaustos, são as borras, emulsões e águas oleosas oriundas de

condensadores, dessalgadoras, lavagem de equipamentos, coletas de amostras,

drenagens de tanques, vazamentos, etc.

Uma outra parte é constituída pelos resíduos que são incorporados ao inventário

de resíduos gerados no processo, por deficiência de instalações ou por

procedimentos inadequados – terras das ruas levadas pelas chuvas, vento, rede de

drenagem em mau estado, etc. Por fim, têm-se as sucatas metálicas, lixos de

paradas e as embalagens descartáveis (caixas de madeira, de papelão ou sacos de

papel ou plásticos e tambores de metal ou plásticos).

A relação seguinte mostra o elenco dos principais resíduos gerados rotineiramente

em uma refinaria:

Classe I (perigosos – listagem 1)

– materiais com amianto;

– cinzas de fornos e caldeiras;

– refratários usados;

– dissulfeto líquido (subproduto);

– borras oleosas;

– lã de rocha/vidro;

– embalagens de produtos químicos;

– catalisador de HDT (hidrodessulfurização de tratamento).

Classe II (não inerte – listagem 2)


55

– catalisador de UFCC ([unidade de craqueamento] catalítico fluido);

– isolantes térmicos sem amianto;

– catalisador de HDT;

– lixo orgânico do refeitório;

– lixo doméstico não reciclável;

– lixo doméstico reciclável;

– resíduos vegetais de varrição e jardinagem.

Classe III (inerte – listagem 3)

– resíduos de construção civil;

– sucata metálica.

Alternativas de Disposição

As descrições a seguir são, na maioria, referentes às borras oleosas, devido a

este resíduo ser o de maior volume gerado anualmente e, em conseqüência, ser o

maior problema da refinaria, em termos de disposição final.

Reaproveitamento

Faz-se reaproveitamento de um resíduo, quando após passar por processo

de separação simples, como drenagem da água arrastada e sedimentação de

detritos, é incorporado a algum estoque de produto acabado.

Neste caso, o resíduo apenas passa pelo circuito dos resíduos oleosos, sem ser

submetido a qualquer processo ou tratamento além de repouso e drenagem de

fundo. Não fosse a degradação do produto original para um outro de menor valor

agregado, que quase sempre acontece, esse processo ocorreria, praticamente, a

custo zero.

Os resíduos lançados na rede geral de esgoto oleoso, ao ser recuperada no

Separador de Água e Óleo (SAO), via de regra, não podem ser reaproveitados por

apresentarem elevado teor de água e sedimentos, indicativo da presença de

emulsão. Sempre que for evitado o lançamento de qualquer derivado na rede

oleosa, serão aumentadas suas chances de ser reaproveitado.

Genericamente, são adequados ao reaproveitamento, todas as correntes ou

inventários desviados de suas destinações regulares, ou por falha de especificação,

seja por necessidade de esvaziamento de dutos e vasos.


56

As principais características do resíduo que condicionam seu reaproveitamento são:

o ponto de fulgor e o BSW (Bottom Sediment Water), à luz das especificações dos

derivados de petróleo, o principal (e praticamente único) meio de reaproveitamento

de um resíduo é sua incorporação ao óleo combustível. Nessa forma de

reaproveitamento, o resíduo desempenha o papel de diluente na redução da

viscosidade do óleo combustível.

O teor máximo de diluente empregado gira em torno de 2% do volume total da

mistura, geralmente limitado pelo ponto de fulgor. A drenagem de equipamentos

para serem entregue à manutenção, assim como os produtos desviados por estarem

fora de especificação, muitas vezes, deixam de ser reaproveitados por inexistência

de interligações adequadas nas unidades de processo, que dispensem o uso da

rede de drenagem oleosa. O aumento da taxa de reaproveitamento de resíduos,

está intimamente relacionado com o seu não lançamento na rede de esgoto

oleoso.O contato do resíduo com a água e os sólidos finamente divididos, sempre

presentes nessa rede, acarreta a emulsificação parcial do mesmo. Um programa de

reaproveitamento deve A melhor forma de reprocessamento é aquela na qual o

resíduo retorna ao processo produtivo logo em seguida à sua geração, na própria

unidade em que se originou.

Esta operação, denominada reprocessamento interno, evita que a corrente

desviada entre em contato com água e detritos, como ocorreria se atingisse a rede

de drenagem oleosa.

Além dos resíduos leves limpos, impróprios ao reaproveitamento para

incorporação ao óleo combustível (por apresentarem ponto de fulgor muito baixo),

são candidatos naturais ao reprocessamento, os resíduos e mulsificados,

conhecidos genericamente como borras oleosas.

As principais fontes de borras oleosas de uma refinaria são as dessalgadoras,

drenagens de tanques de petróleo e limpeza de equipamentos.

Via de regra, deve-se trabalhar pela não geração e redução de resíduos e

novos procedimentos e investimentos para aumentar o reaproveitamento, os quais

devem ser analisados e decididos numa segunda etapa.


57

Reprocessamento

Consiste, essencialmente, no retorno do resíduo ao processo produtivo, como

matéria-prima.

O reprocessamento é sempre a alternativa a ser examinada, após ser

descartada a possibilidade de reaproveitamento.

O reprocessamento de um resíduo deve ser fundamentado em critérios

técnicos e econômicos, uma vez que, além dos custos, deve-se considerar que o

resíduo reprocessado pode estar deslocando do sistema produtivo igual volume de

carga mais nobre.

À vista da grande variabilidade de composição desses resíduos,

principalmente no que se refere à água e sedimentos, é da maior importância que a

refinaria disponha de instalações e procedimentos operacionais, que possibilitem

destinações alternativas para os mesmos.

O reprocessamento dessas borras seria uma tarefa das mais simples, não

fosse a presença nas mesmas de uma fase emulsificada, bastante estável. Embora

deva haver formação de emulsão na rede de esgoto oleoso, a principal fonte dessa

emulsão é o petróleo.

A emulsão é resultante do encontro de substâncias geradoras naturais do

próprio petróleo, partículas sólidas em suspensão e água, submetidos à ação

mecânica (agitação) nas diferentes etapas do processo produtivo e meios de

transporte do petróleo até a refinaria.

As partículas finas, sob certas condições, podem estabilizar emulsões. Este

fenômeno é particularmente importante no caso de emulsões de água em óleo,

formadas durante os processos especiais de recuperação do petróleo. Envolvem

contato direto de água, óleo e de partículas finas – provenientes da formação

(argilas, sílica, precipitados formados “in situ”), etc) – que devem contribuir para a

formação e estabilização de emulsões.

Nas condições normais de produção de petróleo, a tendência mais forte é a

formação de emulsões de água em óleo. Para prevenir a formação dessas emulsões

ou desestabilizar as que venham a se formar, são adicionadas aos petróleos

substâncias tensoativas.


58

As substâncias tensoativas (solúveis em água) promovem a formação de

emulsões de óleo em água e, conseqüentemente, sua presença na região interfacial

não favorece a estabilização de emulsões do tipo água em óleo.

A afirmação acima levanta uma questão importante até agora pouco conhecida nas

refinarias:

– os desemulsificantes químicos, empregados nas regiões de produção de petróleo

para eliminar emulsões de água em petróleo, favorecem a formação de emulsões de

petróleo em água, que é, em termos de tratamento de resíduos, o maior problema

das refinarias.

No interior da refinaria, nas válvulas misturadoras das dessalgadoras, nos

condensadores de topo e até nas torres retificadoras e seus respectivos trocadores

de calor, existem contatos entre água e petróleo ou frações, em condições

favoráveis à formação de emulsões.

No escoamento dos resíduos líquidos, ao longo das redes de drenagens, até

o recolhimento no SÃO (separador de água e óleo), a incorporação de sólidos

finamente divididos – terra, poeira, areia – só agrava a tendência à emulsificação.

Com tantos agentes favoráveis à sua formação e estabilização, não é de

surpreender que, praticamente todas as refinarias da Petrobrás, convivam com

problemas crônicos relacionados à eliminação dos seus inventários de borras

oleosas.

A presença de uma fase emulsificada, com forte tendência a crescer após seu

lançamento na rede de drenagem é inquebrável pelos processos tradicionais

disponíveis na refinaria, monta o cenário conhecido como CICLO DA BORRA.

Este fenômeno consiste na circulação da borra, sob a forma de emulsão,

conforme a seguinte seqüência:

– a borra emulsificada, recebida com o petróleo de navio ou diretamente dos campos

produtores, é drenada para o esgoto oleoso no parque de armazenamento de cru da

refinaria;

– até chegar ao SAO, onde a emulsão é recolhida, o resíduo incorpora mais sólido e

mais água ao longo das canaletas;

– após aquecimento, repouso e algumas drenagens, o resíduo retorna ao tanque de

cru e daí é enviado para a unidade de destilação;


59

– na unidade de destilação, ao ser submetida ao processo de dessalgação por

lavagem com água, a emulsão reincorpora a água que havia perdido nos períodos

de aquecimento e repouso nos tanques de resíduo;

– como essa emulsão não é quebrada pela ação do campo elétrico da dessalgadora,

só tem como alternativa ser novamente drenada para a rede oleosa, juntamente com

a salmoura efluente, arrastando mais óleo para a rede de drenagem;

– na rede oleosa, a caminho do SAO, a emulsão entra em contacto com outros

agentes emulsificantes (sulfetos e mercaptanas oriundos de outras correntes) e

estabilizadores de emulsão, tais como poeira e argila;

– devido à ação dos novos emulsificantes e estabilizantes de emulsão, incorporados

na rede de drenagem, a massa de resíduo oleoso que chega ao SAO e é aí

recolhida aos tanques, é maior do que o volume drenado dos tanques e das

dessalgadoras;

– nos tanques de resíduos, essa emulsão é submetida a aquecimento e drenagem

da água separada, sendo em seguida enviado para os tanques de petróleo,

fechando assim o ciclo.

Mesmo após a desemulsificação desse resíduo, seu reprocessamento numa

unidade de destilação atmosférica ainda se apresenta problemático, uma vez que

suas características favoráveis à emulsificação não foram totalmente eliminadas:

– retornando ao tanque de petróleo, reemulsificará, incorporando a água do lastro;

– reinjetado diretamente na unidade, antes da dessalgadora, reemulsificará na

válvula misturadora e sairá incorporado à água de lavagem da dessalgadora.

O melhor e mais econômico caminho para eliminação das borras oleosas

emulsificadas passa, necessariamente, pela quebra da emulsão, seja para a sua

incorporação a um estoque de produto acabado, seja para o reprocessamento do

óleo recuperado.

Decantação e centrifugação

Geralmente, os resíduos recuperados no SAO são enviados para os tanques

de resíduos, onde são aquecidos e eventualmente drenados.

Após período de aquecimento e decantação, são realizadas transferências

para os tanques de petróleo a fim de serem reprocessado.


60

Está comprovada a dificuldade em reprocessar estas borras, após somente

processo de aquecimento e decantação. As bibliografias consultadas recomendam

ainda a execução de uma outra fase, como mais eficiente, a centrifugação.

A centrifugação, tanto é aplicada aos casos em que há interesse na

recuperação do óleo, como nas situações em que a redução do teor de água do

resíduo facilitará sua incineração.

A carga, antes de chegar à centrífuga, é aquecida e filtrada.

A carga processada na centrífuga gera três correntes diferentes:

– óleo limpo (recuperado), com BSW menor que 1%, que pode ser reprocessado ou

utilizado como óleo de corte de viscosidade de combustíveis;

– água oleosa – esta corrente é gerada pela água contida na carga e parte da água

de selagem;

– borra oleosa – é uma corrente oriunda da descarga pelos bicos da centrífuga,

composta basicamente de água, sólidos e óleo arrastado.

As correntes de água oleosa e borras são misturadas e enviadas para um

tanque de decantação.

Após um tempo de decantação médio de 6 horas, obtêm-se três correntes:

– borra decantada: a borra separada no tanque de decantação apresenta ainda um

teor elevado de água e é enviada para

Landfarming ou indústria cerâmica;

– água decantada: parte da água é recirculada para a centrífuga (como água de

selagem) e o restante vai para o sistema de drenagem.

– óleo decantado: o óleo decantado é reconduzido ao tanque de carga, ou

alternativamente, ao tanque de resíduo limpo.

Reciclagem

Entende-se por reciclagem, o envio de um resíduo para reutilização em outra

indústria, quer como matéria-prima, quer como fonte de energia ou, algumas vezes,

até como carga inerte.

Do ponto de vista da reciclagem, os resíduos sólidos de refinarias

subdividem-se em três grupos, em função das respectivas destinações citadas

anteriormente.


61

No primeiro grupo, são colocados os seguintes materiais: papel, vidro,

plástico, metais.

Alguns catalisadores podem ser reutilizados como fonte de micronutrientes na

indústria de fertilizantes ou para recuperação de metais nobres.

O segundo grupo é constituído pela borras oleosas de baixa concentração de

óleo, em geral menos de 20%. Para estes, nem sempre é econômica a purificação

para o reprocessamento ou reaproveitamento, cabendo melhor sua utilização como

energético auxiliar.

O terceiro grupo é formado por catalisador gasto de UFCC e outros possíveis

resíduos minerais, tais como refratários e alguns isolantes térmicos isentos de

amianto. Algumas alternativas de reciclagem desses resíduos deverão estar

condicionadas aos resultados dos testes de solubilização e lixiviação.

A disposição deste último grupo de resíduos, via indústria de cimento ou

artefatos de cimento, na condição de carga inerte, é uma boa alternativa. Neste

caso, o processo de descarte leva em conta a quase total e definitiva imobilização do

resíduo, agregado ao cimento.

A reciclagem dos resíduos sólidos, de qualquer um dos grupos anteriormente

descritos, por mais simples que seja, exige sempre um mínimo de gerenciamento e

instalações de apoio.

A identificação dos resíduos recicláveis, identificação dos locais e processos

de origem, quantificação e caracterização dos mesmos são aspectos de muita

importância. A segregação dos resíduos recicláveis e a organização das instalações

para acumulação temporária também são vitais para o bom andamento do programa

de reciclagem.

A segregação deve ser implantada no local da geração, e isto constitui um

excelente recurso para a racionalização dos descartes. Geralmente, quando são

misturados dois ou mais resíduos, basta que apenas um deles seja perigoso, para

que toda a mistura resultante deva ser descartada como resíduo perigoso.

Indústria de Cimento

Por se tratar de uma indústria com controle de qualidade da carga e do produto mais

rigoroso do que o praticado nas indústrias cerâmicas é de se esperar que venha a

oferecer também maiores exigências ao descarte dos resíduos.


62

Podem ser dispostos via indústria cimenteira, os seguintes resíduos:

– borras oleosas diversas;

– catalisador de Unidades de Craqueamento

Catalítico;

– alguns catalisadores de hidrogenação ou de outros processos como merox, etc.

Atualmente, tem sido utilizada para coprocessamento de borras oleosas e

reciclagem de catalisador gasto das Unidades de Craqueamento Catalítico.

Indústria de papel, plástico, vidro e metais.

A reciclagem, através dessas indústrias, em geral, dispensa maiores cuidados, além

da simples segregação. Passa a merecer cuidados especiais, apenas quando os

resíduos estiverem contaminados com substâncias químicas.

É o caso mais freqüente de embalagens do tipo tambores, bombonas plásticas,

garrafões, etc.

Nestes casos, o critério de descarte passa a ser ditado pelas características tóxicas

dos contaminantes presentes no resíduo. Vias de regra, esses resíduos

contaminados precisam passar por um processo para eliminação da toxidez.

Freqüentemente, decidir entre incinerar ou não um resíduo, é apenas uma questão

de análise econômica.

Em princípio, qualquer resíduo com poder calorífico inferior (PCI) acima de 1.200

Kcal/kg pode ser incinerado, sem que seja necessária a queima de combustível

auxiliar.

Decidir-se pela incineração de um resíduo, com PCI menor do que 1.200 Kcal/kg,

muitas vezes é apenas uma questão de falta de folga no Landfarming ou

disponibilidade de outro resíduo, de poder calorífico mais alto, que exerça o papel de

combustível auxiliar de baixo custo.

Os custos de incineração de emulsões, borras e resíduos sólidos impregnados com

substâncias orgânicas (oriundos de indústria química, petroquímica e de petróleo),

situam-se na faixa de 40 a 100 dólares por tonelada.


63

Compostagem

Compostagem é o processo de decomposição biológica da matéria orgânica, que

ocorre quando são dispostos, em camadas alternadas, restos vegetais e terra, com

correção de pH e adição de nutrientes.

A compostagem é uma modalidade de biodegradação de resíduos sólidos específica

para restos vegetais e de alimentos. A compostagem gera um produto útil e de valor

comercial e pode ser considerado também um processo de reciclagem de resíduo.

O composto ou solo humificado, resultante da compostagem, tem larga utilização

tanto na agricultura como na jardinagem, como elemento enriquecedor de solo.

DEFINIÇÕES INPORTANTES

PASSIVO AMBIENTAL

Econômico: Valores monetários, compostos basicamente de três conjuntos de

itens: o primeiro, composto das multas, dívidas, ações jurídicas existentes ou

possíveis, taxas e impostos pagos devido à inobservância de requisitos legais; o

segundo, composto dos custos de implantação de procedimentos e tecnologias que

possibilitem o atendimento às não-conformidades; o terceiro, dos dispêndios

necessários à recuperação de área degradada e indenização à população afetada.

Importante notar que este conceito embute os custos citados acima mesmo que eles

não sejam ainda conhecidos, e pesquisadores estudam como incluir no passivo

ambiental os riscos existentes, isto é, não apenas o que já ocorre, mas também o

que poderá ocorrer.

OS REFLEXOS DA PRODUÇÃO / POPULAÇÃO E A POLUIÇÃO.

O colapso do saneamento ambiental no Brasil chegou a níveis insuportáveis.

A falta de água potável e de esgotamento sanitário é responsável, hoje, por 80% das

doenças e 65% das internações hospitalares. Além disso, 90% dos esgotos

domésticos e industriais são despejados sem qualquer tratamento nos mananciais

de água. Os lixões, muitos deles situados às margens de rios e lagoas, são outro

foco de problemas. O debate sobre o tratamento e a disposição de resíduos sólidos

urbanos ainda é negligenciado pelo Poder Público.


64

Lixo é todo e qualquer resíduo sólido resultante das atividades diárias do

homem em sociedade. Podem encontrar-se nos estados sólido, líquido e gasoso.

Como exemplo de lixo temos as sobras de alimentos, embalagens, papéis, plásticos

e outros.

A definição de LIXO como material inservível e não aproveitável é, na

atualidade, com o crescimento da indústria da reciclagem, considerada relativa, pois

um resíduo poderá ser inútil para algumas pessoas e, ao mesmo tempo,

considerado como aproveitável para outras.

CLASSIFICAÇÃO

Segundo o critério de origem e produção, o lixo pode ser classificado da seguinte

maneira:

� Doméstico: gerado basicamente em residências;

� Comercial: gerado pelo setor comercial e de serviços;

� Industrial: gerado por indústrias (classe I, II e III);

� Hospitalares: gerado por hospitais, farmácias, clínicas, etc.;

� Especial: podas de jardins, entulhos de construções e animais mortos.

De acordo com a composição química, o lixo pode ser classificado em duas

categorias:

� Orgânico

� Inorgânico.

DESTINO DO LIXO

Resíduo Descartado Sem Tratamento:

Caso o lixo não tenha um tratamento adequado, ele acarretará sérios danos ao meio

ambiente:

1º - Poluição do solo: alterando suas características físico-químicas, representará

uma séria ameaça à saúde pública tornando-se ambiente propício ao

desenvolvimento de transmissores de doenças, além do visual degradante

associado aos montes de lixo.


65

2º - Poluição da água: alterando as características do ambiente aquático, através da

percolação do líquido gerado pela decomposição da matéria orgânica presente no

lixo, associado com as águas pluviais e nascentes existentes nos locais de descarga

dos resíduos.

3º - Poluição do ar: provocando formação de gases naturais na massa de lixo, pela

decomposição dos resíduos com e sem a presença de oxigênio no meio, originando

riscos de migração de gás, explosões e até de doenças respiratórias, se em contato

direto com os mesmos.

Resíduo descartado com tratamento:

A destinação final e o tratamento do lixo podem ser realizados através dos

seguintes métodos:

� Aterros sanitários (disposição no solo de resíduos domiciliares);

� Reciclagem energética (incineração ou queima de resíduos perigosos, com

reaproveitamento e transformação da energia gerada);

� Reciclagem orgânica (compostagem da matéria orgânica);

� Reciclagem industrial (reaproveitamento e transformação dos materiais

recicláveis);

� Esterilização a vapor e desinfecção por microondas (tratamento dos resíduos

patogênicos, sépticos, hospitalares).

OBS. -Programas educativos ou processos industriais que tenham como objetivo a

redução da quantidade de lixo produzido, também podem ser considerados como

formas de tratamento.

ATERROS SANITÁRIOS

Existe uma enorme diferença operacional, com reflexos ambientais imediatos,

entre Lixão e Aterro Sanitário.

O Lixão representa o que há de mais primitivo em termos de disposição final

de resíduos. Todo o lixão coletado é transportado para um local afastado e

descarregado diretamente no solo, sem tratamento algum.


66

Assim, todos os efeitos negativos para a população e para o meio ambiente,

vistos anteriormente, se manifestarão. Infelizmente, é dessa forma que a maioria das

cidades brasileiras ainda "trata" os seus resíduos sólidos domiciliares.

O Aterro Sanitário é um tratamento baseado em técnicas sanitárias

(impermeabilização do solo/compactação e cobertura diária das células de

lixo/coleta e tratamento de gases/coleta e tratamento do chorume), entre outros

procedimentos técnico-operacionais responsáveis em evitar os aspectos negativos

da deposição final do lixo, ou seja, proliferação de ratos e moscas, exalação do mau

cheiro, contaminação dos lençóis freáticos, surgimento de doenças e o transtorno do

visual desolador por um local com toneladas de lixo amontoado.

Entretanto, apesar das vantagens, este método enfrenta limitações por causa

do crescimento das cidades, associado ao aumento da quantidade de lixo produzido.

O sistema de aterro sanitário precisa ser associado à coleta seletiva de lixo e

à reciclagem, o que permitirá que sua vida útil seja bastante prolongada, além do

aspecto altamente positivo de se implantar uma educação ambiental com resultado

promissores na comunidade, desenvolvendo coletivamente uma consciência

ecológica, cujo resultado é sempre uma maior participação da população na defesa

e preservação do meio ambiente.

As áreas destinadas para implantação de aterros têm uma vida útil limitada e

novas áreas são cada vez mais difíceis de serem encontradas próximas aos centros

urbanos. Aperfeiçoam-se os critérios e requisitos analisados nas aprovações dos

Estudos de Impacto Ambiental pelos órgãos de controle do meio ambiente; além do

fato de que os gastos com a sua operação se elevam, com o seu distanciamento.

Devido a suas desvantagens, a instalação de Aterros Sanitários deve

planejada sempre associada à implantação da coletiva seletiva e de uma indústria

de reciclagem, que ganha cada vez mais força.

COMPOSTAGEM

A compostagem é uma forma de tratamento biológico da parcela orgânica do

lixo, permitindo uma redução de volume dos resíduos e a transformação destes em

composto a ser utilizado na agricultura, como recondicionante do solo. Trata-se de

uma técnica importante em razão da composição do lixo urbano do Brasil.


67

Pode enfrentar dificuldades de comercialização dos compostos em razão do

comprometimento dos mesmos por contaminantes, tais como metais pesados

existentes no lixo urbano, e possíveis aspectos negativos de cheiro no pátio de cura.

INCINERAÇÃO

Este tratamento é baseado na combustão (queima) do lixo.

É um processo que demanda custos bastante elevados e a necessidade de

um super e rigoroso controle da emissão de gases poluentes gerados pela

combustão.

O sistema de incineração do lixo vem sendo abandonado, pois além das

despesas extraordinárias com a sua implantação e monitoramento da poluição

gerada, implica também em relegar para segundo plano a coleta seletiva e a

reciclagem, que são processos altamente educativos.

Não fossem essas desvantagens, a incineração seria um tratamento

adequado para resíduos sólidos de alta periculosidade, como o lixo hospitalar,

permitindo reduzir significativamente o volume do lixo tratado e não necessitar de

grandes áreas quando comparada aos aterros sanitários; além da possibilidade do

aproveitamento da energia gerada na combustão.

RECICLAGEM, REUTILIZAÇÃO E REDUÇÃO DO LIXO.

A corrida desenfreada na produção de bens de consumo pelo ser humano

associado à escassez de recursos não-renovaveis e contaminação do meio

ambiente, leva-o a ser o maior predador do universo.

Este problema tem despertado no ser humano o pensar mais profundamente

sobre a reciclagem e reutilização de produtos que simplesmente seriam

considerados inservíveis.

A reciclagem e a reutilização estão sendo vistas como duas importantes

alternativas para a redução de quantidade de lixo no futuro, criando com isso bons

hábitos de preservação do meio ambiente. O que nos leva a economizar matéria-

prima e energia.

Em países desenvolvidos, como o Japão, a reciclagem e reutilização já vem

sendo incentivadas e realizadas há vários anos, com resultados positivos.


68

No Brasil já temos grupos que estão atentos aos problemas mencionados e

buscando alternativas para resolvê-los. Indústrias nacionais e subsidiárias

estrangeiras já iniciaram programas de substituição de embalagens descartáveis,

dando lugar e materiais recicláveis. As prefeituras das cidades de São Paulo e

Curitiba já iniciaram programas de coleta seletiva do lixo contando para isto, com o

apoio da população que já está sensível a estas questões.

Mesmo que a prefeitura de sua cidade não tenha instituído a coleta de lixo

seletiva, separe em 2 recipientes: os recicláveis (papel, jornal, plástico, vidros, ETC.)

e os que não são.

OS 3 Rs PARA CONTROLE DO LIXO

Os 3Rs para controle do lixo são REDUZIR, REUTILIZAR e RECICLAR.

Reduzindo e reutilizando se evitará que maior quantidade de produtos se

transformem em lixo. Reciclando se prolonga a utilidade de recursos naturais, além

de reduzir o volume de lixo.

EXEMPLOS:

� Cacos de vidros são usados na fabricação de novos vidros, o que permite a economia de energia.

� O reaproveitamento do plástico ajuda a poupar petróleo e, portanto, dinheiro.

� Reciclar Papel, além da economia, significa menos árvores derrubadas.

REDUZIR:

Reduzir o lixo em nossas casas implica em reduzir o consumo de tudo o que

não nos é realmente necessário. Isto significa rejeitar produtos com embalagens

plásticas e isopor, preferindo as de papelão que são recicláveis, que não poluem o

ambiente e desperdiçam menos energia.

REUTILIZAR:

Reutilizar significa usar um produto de várias maneiras. Como exemplos:


69

� Reutilizar depósitos de plásticos ou vidro para outros fins, como plantar, fazer brinquedos;

� Reutilizar envelopes, colocando etiquetas adesivas sobre o endereço do

remetente e destinatário;

� Aproveitar folhas de papel rasuradas para anotar telefones, lembretes, recados;

� Instituir a Feira de Trocas para reciclar, aproveitando ao máximo os bens de

consumo, como: roupas, discos, calçados, móveis.

RECICLAR:

Reciclar é uma maneira de lidar com o lixo de forma a reduzir e reusar. Este

processo consiste em fazer coisas novas a partir de coisas usadas. A reciclagem

reduz o volume do lixo, o que contribui para diminuir a poluição e a contaminação,

bem como na recuperação natural do meio ambiente, assim como economiza os

materiais e a energia usada para fabricação de outros produtos.

Três setas compõem o símbolo da Reciclagem, cada uma representa um

grupo de pessoas que são indispensáveis para garantir que a reciclagem ocorra. A

primeira seta representa os produtores, as empresas que fazem o produto. Eles

vendem o produto para o consumidor, que representa a segunda seta. Após o

produto ser usado ele pode ser reciclado. A terceira seta representa as companhias

de reciclagem que coletam os produtos recicláveis e através do mercado, vendem

de volta o material usado para o produtor transformá-lo em novo produto.

O símbolo de reciclagem é como um grande círculo, sendo o grupo mais

poderoso no processo, o Consumidor, ou seja, NÓS! Há uma grande diferença entre

produto RECICLÁVEL e o RECICLADO.

Leituras sugeridas: os alunos devem consultar livros, entre os citados nas

referências, podem consultar outros tais como: Engenharia do Saneamento

Ambiental – Autor: Francílio Paes Leme; Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 2ª

Edição; leitura de Revistas, Monografias, Dissertações, Teses e sites da internet que

tratem do tema ambiental.


70

37. REFERÊNCIAS

1. ANDRADE NETO, C. O. Sistemas simples para tratamentos de esgotos sanitários: experiência brasileira. Rio de Janeiro: ABES, 1997.

2. BAIRD, C. Environmental Chemistry. W.H. Freeman and Company, 1995. E.U.A.

3. BORGES, M.S. Programa de Gerenciamento de Resíduos Químicos em Laboratórios de Ensino e Pesquisa. Estudo de Caso. (Dissertação de Mestrado) UFPR, 2003.

4. BRAILE, P.M. et al. Manual de tratamento de águas residuárias. São Paulo: CETESB, 1979.

5. BRASIL, Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução n° 264 de 26 de agosto de 1999. Lei N. 6938. Decreto N. 2120, de 13 de janeiro de 1997.

6. CAMPOS, J. R. Tratamento de esgotos sanitários por processo anaeróbio e disposição controlada no solo. Rio de Janeiro: ABES, 1999.

7. PESSOA, C.A. & JORDÃO E.P. Tratamento de esgotos domésticos. ABES/CETESB, Rio de Janeiro, 1982.

8. SHIROTA, R. ; ROCHA, M.T. Disposição final de lodo de esgoto. Revista de estudos ambientais, Blumenau, v.1., n.3, 77-100, set/dez 1999.

9. VON SPERLING, M., Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 2ed., Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; 1996.

10. VON SPERLING, M., Princípios básicos do tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais; 1996.

11. STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER. 20 ed. APHA/AWWA/WPCF. Washington, 1998.

12. ZAMORA, P.P. Professor de Química Analítica Ambiental / UFPR. Tratamento de Efluentes, 2003.


71

LISTA DE EXERCÍCIOS: 1. Em que consiste e para que serve um sistema de tratamento de águas

residuárias?

2. Descreva: Impacto ambiental e Poluição ambiental

3. A qualidade da água pode ser expressa por um conjunto de parâmetros

característicos, entra os quais encontra-se a DBO e a DQO.

Em que consiste, para que serve e como se obtém estes parâmetros?

4. Quais as medidas de controle de poluição ambiental?

5. Descreva como você entende o tratamento químico, tratamento biológico e

Qual o objetivo destes tratamentos.

6. O que é a chuva ácida, como acontece e quais os maiores agravantes de

poluição que atingem o planeta?

7. Qual o órgão de proteção ambiental existente no Estado do Paraná e quais as

funções deste Instituto?

8. Se você considera que a Educação Ambiental é importante no ensino.

Descreva com suas palavras.

9. Faça um levantamento dos problemas ambientais que existem na região em

que você mora e dê sugestões de como reverter esta situação.

10. Descreva a disciplina de Tratamento de efluentes e se esta disciplina é

relevante para o curso que você está estudando.

Download - Tratamento de aguas

Top Related