SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

Engº Ricardo de Gouveia

SEQÜÊNCIA TÍPICA

n Tratamento Primário

n Tratamento Secundário

n Tratamento Terciário

SEQÜÊNCIA TÍPICA

n Tratamento Primário– Grades ou Peneiras

– Caixa de Areia

– Equalização / Tanque Pulmão

– Tratamento Físico-Químico

– Separação de Fases

– Dispositivo de Desaguamento de Lodo

TRATAMENTO PRIMÁRIO

n Grades

– As grades tem por função reter sólidos grosseiros e desta forma proteger os equipamentos a montante

n Peneiras– Alguns tipos de industriais em função das características

de seus processos produtivos geram efluentes onde é necessário a instalação de peneiras estáticas ou rotativas

Peneiras

ROTATIVAESTÁTICA

FÍSICO-QUÍMICO

n Metas– Remoção de compostos que possam afetar sistemas

biológicos de tratamento

n Óleos e Graxa FenóisnMetais pesados Solventesn pH (ajuste do pH) Cianetos

– Remoção da carga orgânica dos efluentes

Remoção de Óleos e Graxas

n Óleos e Graxa não Emulsionados

n Óleos e Graxas Emulsionados

Remoção de Óleos e Graxas não Emulsionados

n Em geral separadores gravitacionais são suficientes, desde que bem projetados e operados, para reduzir o teor de óleos e graxas a limites que permitam o lançamento dos efluentes.

Separador Gravitacional

ÓLEO

REMOVIDO

EFLUENTE

Remoção de Óleos e Graxas Emulsionados

n Quebra Ácida– Através do ajuste de pH a valores abaixo de 3 é possível

quebrar a emulssão do óleo e separa-lo gravitacionalmenten Via de regra utiliza-se ácido sulfúrico para o ajuste do pH. Mas

qualquer outro ácido forte pode ser utilizado.

n Ultrafiltração– Algumas indústrias utilizam-se de equipamentos de

ultrafiltração, que tem por vantagem não necessitar da quebra ácida mas geram um óleo com elevado teor de água

Equalização

– Fundamental em qualquer tratamento pois possibilita a homogeneização das características físico-químicas dos efluentes.

– Operam em regime contínuo, com volume variável de forma a absorver picos de vazão

– Dotada de dispositivo de agitação n Agitador flutuanten Agitador fixon Ar difuso

Tanque Pulmão

– Opera em regime semi-contínuo, o tem tem a vantagem de eliminar variações ao longo do tratamento.

– Dotada de dispositivo de agitação n Agitador flutuanten Agitador fixon Ar difuso

Remoção de Metais Pesados

n A maioria dos metais pesados é insolúvel na forma de hidróxidos. Ou seja a simples elevação do pH faz com que os metais precipitem.

– Como agentes para a elevação do pH utiliza-se em geral cal ou soda cáustican Cal - custo mais baixo mas elevada geração de lodon Soda cáustica - custo mais alto mas menor geração de

lodo

Remoção de Metais Pesados - Cromo

n O cromo hexavalente não é insolúvel na forma de hidróxidos. Logo, para sua remoção faz-se necessária a redução do cromo hexavalente para a forma trivalente para que seja possível remover o cromo através da precipitação

Remoção de Metais Pesados - Cromo

n Para redução do cromo hexavalente a trivalente utiliza-se agentes redutores tais como metabissulfito ou bissulfito de sódio em pH ≈ 2,5.

n Como controle para confirmar se todo o cromo hexavalente foi convertido a trivalente medidores de oxido-redução ou através da observação da viragem de cor de marrom para verde

Remoção de Fénois

n Via de regra não é possível remover fenóis com tratamentos físico-químicos a concentrações que permitam seu lançamento Quebra Ácida. tratamentos biológicos, em especial o de lodos ativados, são eficientes na remoção de fenóis

Remoção de Fénois

n Tratamentos usuais buscam oxidar os fenóis através da introdução de agentes oxidantes fortes tais como:– Peróxido de hidrogênio – Ozônio– Permanganato de potássio

n Problemas – Alguns tratamentos podem aumentar a concentração de fenóis ao invés de

reduzi-la– A análise de fenóis considera uma gama muito grande de compostos

Remoção de Solventes

n Solventes tais como benzeno tolueno, xileno e outros compostos similares não são removidos eficientemente por tratamentos físico-químicos ou biológicos. Logo, recomenda-se encontrar a fonte geradora do efluente contendo solventes e se possível eliminar o uso deste.

n Caso não seja possível eliminar o efluente estudar a viabilidade de segregar os efluentes contendo solventes e destina-los a incineração ou co-processamento.

Remoção de Cianetos

n O cianeto pode ser removido através da reação com cloro livre em pH aproximadamente igual a 12

– Para cada parte de cianeto são necessário aproximadamente 5 partes de cloro livre

Ajuste de pH

n O ajuste de pH é feito através da introdução de agentes ácidos ou alcalinos.– O ajuste de pH manual não é eficaz e somente pode ser

utilizado em pequenas estações onde possam ocorrer grandes variações desta grandeza.

– Recomenda-se, sempre que viável, a utilização de ajuste automático de pH através da instalação de pHmetro controlador indicador e de bomba dosadoras de ácido ou alcali.

– O ajuste de pH não é eficiente quando realizado em linha.

Separação de Fases

n Decantador

– Proporciona a separação gravitacional dos flocos formados

n Gera lodo com teor de sólidos entre 0,6 a 1,5 %– Tempo de residência de aproximadamente 2 horas– Menor custo de implantação– Fácil operação

Separação de Fases

n Floculador– Proporciona a separação através da pequenas bolhas de

ar que se agregam ao lodo.

n Gera lodo com teor de sólidos entre 3 e 4 % – Tempo de residência de aproximadamente 15 min.– Fácil operação– Custo de implantação superior ao decantador

Separação de Fases

n Centrífuga– Proporciona a separação através de forças centrífugas

n Gera lodo com teor de sólidos de aproximadamente 15 %– Equipamento pequeno– Fácil operação – Necessita de agente auxiliar para coagulação do lodo (polímero)– Custo elevado de implantação

Desaguamento de Lodo

n Filtro Prensa– Equipamento para separação de: Sólidos - Líquido sob

pressão positiva.

n Gera torta com teores de sólidos de aproximadamente 35 %

n Necessita em geral de condicionamento do lodo. Exceto para lodos provenientes de tratamento que utilizam cal

n Difícil operação

Desaguamento de Lodo - Filtro Prensa

Filtro Manual

Filtro Automático

Desaguamento de Lodo - Filtro Prensa

Desaguamento de Lodo

n Centrífuga– Equipamento de desaguamento através de forças

centrífugasn Gera tortas com teor de sólidos de aproximadamente 15 %n Necessita de condicionamento do lodo com polímerosn Fácil operação

Desaguamento de Lodo - Centrífuga

Desaguamento de Lodo - Centrífuga

Desaguamento de Lodo

n Leito de Secagem– Desaguamento do lodo através da disposição do lodo

em leitos que possibilitam a percolação e evaporação.n Gera tortas com teor de sólidos de aproximadamente 35 %n Não necessita de condicionamento n Não opera com lodos oleososn Operação dificultado pelo fato da remoção do lodo ser manual

TRATAMENTO SECUNDÁRIO

n Sistema Anaeróbios

n Sistemas Aeróbios

Sistemas Anaeróbios

n Sistema anaeróbios são adequados para industrias que gerem efluentes sem grandes variações em suas características – Cervejeiras– Molho de Tomate– Refrigerantes

n Em geral não atendem a legislação no que diz respeito a remoção de carga orgânica

n Tem custo de implantação e operação inferiores aos sistemas aeróbios

Sistemas Aeróbios

n Sistema são adequados a quase todos os tipos de efluente e dentre os tipos de sistemas aeróbios podemos citar:

– Lagoas Aeradas– Valos de Oxidação– Dispositivos de Lodos Ativados

Lodos Ativados

n É o método mais utilizado mundialmente para remoção de carga orgânica dos efluentes.

– Foi desenvolvido na Inglaterra por Arden e Lockett em 1914 sendo composto basicamente por duas unidades: tanque de aeração e decantador

Lodos Ativados

EFLUENTE ASER TRATADO

TANQUE DE AERAÇÃO

DE LODODESCARTE

DECANTADOR

RECIRCULAÇÃO DE LODO

EFLUENTETRATADO

Tanque de Aeração

– O tanque de aeração tem por objetivo receber os efluentes a serem tratados e, através de uma massa ativada de microorganismos mantidos em suspensão, estabilizar o substrato (carga orgânica) aerobicamente. A estabilização do substrato é obtida pela remoção dos compostos orgânicos solúveis e insolúveis do efluente e convertendo esse material em uma massa floculenta de microorganismos (lodo), que é passível de remoção em um decantador

Ar Difuso

Decantador

– Esta unidade tem por função reter o lodo formado no tanque de aeração, possibilitando o descarte dos efluentes tratados no corpo receptor. Parte do lodo retido é retornada ao tanque de aeração, onde proporciona um aumento no número de microorganismos presentes no sistema de tratamento.

TRATAMENTO TERCIÁRIO

– Quando o tratamento secundário não atinge os parâmetros exigidos, torna-se necessária a instalação de um sistema de tratamento complementar de forma a adequar os efluentes, possibilitando assim o seu descarte final. O tipo de tratamento depende dos parâmetros que necessitam ser corrigidos.

– Outra finalidade do tratamento terciário é possibilitar a reutilização dos efluentes no processo produtivo.

Tratamento Terciário

n Tratamento Físico-Químicon Filtraçãon Oxidaçãon Osmose Reversan Troca Iônica