introduÇÃo ao tratamento de Águas residuÁrias industriais

INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS

SHS0415 –GESTÃO AMBIENTAL NA EMPRESA

Prof. Dr. Eugenio Foresti

- 2011-

SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas

Objetivos do Tratamento de Águas Residuárias Industriais

• Adequação das características das águas residuárias aos padrões de emissão em corpos d’água receptores ou no sistema público de esgots sanitários;

• Aproveitamento de subprodutos (Ex. Hidrogênio, metano, metais, etc.)

• Produzir água para reuso.

No caso da produção de água para reuso, as características a serem atendidas pela água de reuso é que vão determinar o nível e grau de tratamento.


Processos e Operações no Tratamento de Águas Residuárias

• Processos Químicos

• Processos Biológicos

• Operações de Separação

Uma Estação de Tratamento de Águas Residuárias é composta por diversas unidades de tratatamento dispostas em série destinadas a:

• Diminuir, até níveis aceitáveis, as concentrações dos poluentes;• Converter os poluentes em compostos menos agressivos ao ambiente

ou que possam ser facilmente separáveis da corrente líquida;• Permitir o aumento da concentração de substâncias a serem separadas

e removidas;• Separar, através de operações adequadas, constituintes indesejáveis,

por serem poluentes, ou por poderem prejudicar o funcionamento de equipamentos, ou ambos.


• Processos QuímicosDestinados a remover compostos químicamente reativos ou passíveis de

serem concentrados por processo físico químico.Em muitos desses processos, forma-se um lodo químico que é separado da

corrente líquida por sedimentação.

• Coagulação seguida de Floculação – remoção de partículas coloidais; remoção de cor

• Adsorção – Remoção de cor; remoção de compostos específicos

• Precipitação Química – remoção de metais pesados; remoção de sulfatos

• Desinfecção (com Cloro, com Ozônio, por Processos Combinados) –remoção de microrganismos patogênicos

• Processos Oxidativos Avançados (combinação de diversos agentes oxidantes) – remoção de matéria orgânica recalcitrante à oxidação biológica

• Troca Iônica – Remoção de íons específicos, tais como Cloretos, Na, Ca, Mg e NH4

+


• Processos Biológicos

Destinados a remover fração significativa da Matéria Orgânica, que é fonte de carbono e energia para os microrganismos, bem como remover compostos de N, P e S, por exemplo.

Nas unidades de tratamento biológico, são oferecidas as condições ambientais adequadas para o crescimento da biomassa, na forma de matéria particulada (lodo biológico) que, posteriormente, é separado da corrente líquida por sedimentação.

• Processos Aeróbios – ocorrem na presença de Oxigênio Livre (O2)

• Processo Anaeróbios - ocorrem na ausência de (O2)

• Processos Anóxicos – ocorrem na presença de oxigênio combinado, normalmente NO2

- e NO3-


Operações – Ações destinadas à Separação de constituintes

• Flotação – Separação de sólidos de difícil sedimentação; Separação de Óleos e Graxas;

• Sedimentação – Separação de Sólidos Sedimentáveis em Suspensão• Sedimentação Primária – Separação inicial dos sólidos sedimentáveis

presentes na corrente líquida;• Sedimentação Secundária- Separação do lodo biológico formado nas

unidades de tratamento biológico• Gradeamento – Separação de Sólidos Grosseiros em Suspensão • Desarenação - Caixa de Areia – Remoção da areia presente na corrente líquida• Filtração – Separação de sólidos finos em suspensão• Filtração em Membrana

• Mirofiltração, Nanofiltraçãoe Ultrafiltração separam partículas coloidais, bactérias e protozoários

• Osmose Reversa e Eletrodiálise separam partículas coloidais, moléculas orgânicas, matéria inorgânica dissolvida, bactérias, protozoários e virus

• Desague ou desaguamento - Centrífuga, Filtro Prensa, Filtro a Vácuo, Leito de Secagem – remoção de água e secagem do lodo químico ou biológico, para redução de volume.


Unidades Complementares

Regularização de Vazão – Reservatório para amortecimento dos picos de vazão e bombeamento a vazão constante;

Homogeneização – Destina-se a amortecer as variações de composição da água residuária. Normalmente composta por reservatório provido de sistema de mistura par abater as variações muito signisficativas de composição, seguido de sistema de bombeamento a vazão constante


Características Predominantes de Águas Residuárias Industriais

• Presença predominante de matéria orgânica – Os processos biológicos aeróbios e anaeróbios. A escolha da tecnologia anaeróbia é preferível devido a: menor consumo de energia, menor produção de lodo biológico e possibilidade de se obterem os gases metano e hidrogênio (nesse caso, as tecnologias encontram-se em desenvolvimento);

• Presença predominante de matéria inorgânica – Os processos físico-químicos devem ser aplicados, sendo produzido lodo químico.

• Presença de altas concentrações de matéria orgânica de difícil degradação biológica devido à presença de compostos tóxicos ou de matéria orgânica refratária à degradação biológica – Depende de cada caso. Pode ser necessário o pré-tratamento químico para reover compostos indesejáveis, seguindo-se tratamento biológico, de processos avançados de oxidação.


ETAPAS DO TRATAMENTO

1. Tratamento Preliminar – Remoção de sólidos grosseiros em suspensão; remoção de areia (gradeamento, desarenação)

2. Tratamento Primário – Remoção e sólidos sedimentáveis (decantadores); Digestão de lodo, quando conteúdo de MO é elevado (digestores de lodo); Secagem do lodo digerido (leito de secagem, filtro a vácuo, filtro prensa)

3. Tratamento Secundário – Remoção de MO por processos biológicos (aeróbios e anaeróbios)

4. Tratamento Terciário – Remoção de nutrientes N e P (processos anóxicos e/ou físico químicos)

5. Tratamento Avançado – Remoção de MO recalcitrante, protozoários, bactérias e virus, substâncias orgânicas e inorgânicas em solução e em suspensão coloidal.


FLUXOGRAMA TÍPICO – ÁGUAS RESIDUÁRIAS COM PRESENÇA PREDOMINANTE DE MATÉRIA ORGÂNICA

Fonte: Von Sperling (http://pt.scribd.com/doc/19590008/Lodos-Ativados-Von-Sperling)


Estação de Tratamento de Esgotos Sanitários de FRANCA – SP

Setor 1 – Chegada, Gradeamento, Remoção de AreiaSetor 2 – Decantadores PrimáriosSetor 3 – Tanque de Aeração – Lodos AtivadosSetor 4 – Decantadores SecundáriosSetor 5 – Mistura e Adensamento dos Lodos Primário e SecundárioSetor 6 – Digestores Anaeróbios Setor 7 – Desaguamento do Lodo


Fluxograma de uma ETAR – Tratamento físico-químico seguido de tratamento biológico

Fonte: Beal et al. Eng. Sanit. Ambient. vol.11 no.3 Rio de Janeiro July/Sept. 2006

Indústria de embalagem de papel


Tratamento Químico de Efluentes de Indústria de Acabamento de Metais

Fonte:http://www.ppgerha.ufpr.br/dissertacoes/files/129-Rui_Simas.pdf


Fonte: Mounter, R Industrial Wastewater Characteristics


Reuso de Água na Indústria

O reuso de água na indústria vem se tornando em aspecto cada vez mais importante na Gestão Ambiental nas Empresas.

Para alguns casos, necessita-se apenas de operações simpples, como no caso de reuso de águas de resfriamento de equipamentos, em que, muitas vezes, é suficiente o resfriamento da água em Torres de Resfriamento.

Usos mais nobres de águas poluídas podem exigir sistemas complexos de tratamento, com a utilização de processos avançados.

Muitas indústrias já utilizam a osmose reversa para produzir água para usos mais exigentes.

Há tecnologia suficiente para produzir água de qualidade ruim em água de excelente qualidade para qualquer uso. O custo do empreendimento e de operação do sistema, comparado com a disponibilidade e o custo da água de abastecimento é que vai determinar as vantagens e desvantagens do reuso.


That’s all, folks!

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