TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE FECULARIA POR

Download TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DE FECULARIA POR

Post on 06-Jan-2017

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<ul><li><p>__________________________________ </p><p> 1 Prof. Dr., Instituto de Cincias Agrrias, UFVJM, Diamantina - MG, Fone: (0XX38) 3531.1811, atcampos3@yahoo.com.br. 2 Mestrandos, UNIOESTE, Marechal Cndido Rondon - PR. Recebido pelo Conselho Editorial em: 17-12-2004 Aprovado pelo Conselho Editorial em: 16-11-2005 </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>TRATAMENTO DE GUAS RESIDURIAS DE FECULARIA POR MEIO DE LAGOAS DE ESTABILIZAO </p><p> ALESSANDRO T. CAMPOS1, JACIR DAGA2, EMANUEL E. RODRIGUES2, GILMAR </p><p>FRANZENER2, MARY M. T. SUGUIY2, VERA L. G. SYPERRECK2 </p><p>RESUMO: Embora o uso de lagoas de tratamento seja uma tecnologia amplamente conhecida e utilizada para resduos orgnicos, no caso especfico dos resduos lquidos da industrializao da mandioca, as experincias so reduzidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a eficincia na reduo da carga poluidora de lagoas de tratamento de resduos lquidos de fecularia. Para tanto, foram coletadas amostras na entrada do sistema e em cada uma das sete lagoas da Fecularia Horizonte, em Marechal Cndido Rondon - PR, no perodo de maio a setembro de 2004. Os seguintes parmetros foram avaliados: Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO), Demanda Qumica de Oxignio (DQO), Slidos Totais (ST), Slidos Fixos (SF), Slidos Volteis (SV), N-NH4+, Condutividade Eltrica (CE), Fsforo (P), Cloretos (CL-) e pH. O sistema promoveu reduo de 96,3% de DQO e 96,4% de DBO, e fsforo e slidos apresentaram comportamento semelhante. J N-NH4+, CL- e CE oscilaram durante o sistema com reduo, sobretudo nas lagoas de polimento. PALAVRAS-CHAVE: manipueira, efluente, mandioca. </p><p> RESIDUARY WATER TREATMENT OF FECULARIA BY MEANS OF STABILIZATION </p><p>LAGOONS </p><p>ABSTRACT: The use of lagoon of treatment is a technology thoroughly known and used for organic residues. But, in the specific case of liquid residues from the cassava industrialization, the experiences are reduced. The objective of this study was evaluating the efficiency in the reduction of the pollutant load of lagoons of treatment of liquid residues of cassava industry. Thus samples were collected in the entrance of the system and in each of the seven lagoons of the Fecularia Horizonte, in Marechal Cndido Rondon - PR, Brazil, from May to September of 2004. The following parameters were appraised: Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Total Solids (TS), Fixed Solids (FS), Volatile Solids (VS), N-NH + 4, Electric Conductivity (EC), Phosphorus (P), Clorets (Cl-) and pH. The system promoted reduction of 96.3% of COD and 96.4% of BOD, and phosphorus and solids presented similar behavior. However, N-NH+4, CL- and EC oscillated during the system with reduction, mainly in the polishing ponds. KEYWORDS: manipueira, effluent, cassava. INTRODUO </p><p>Nos processos de industrializao da mandioca, para fins de obteno de farinha ou fcula, so gerados resduos slidos de descarte, partes lenhosas e deterioradas das razes, crueira, pores fibrosas retidas em peneiras, bagaos e resduos lquidos da gua de lavagem das razes e manipueira (FERNANDES JNIOR &amp; CEREDA, 1996). Dentre esses, destaca-se a manipueira lquida resultante da prensagem da massa ralada utilizada para a produo de farinha e do processo de extrao e purificao da fcula (TAKAHASHI, 1987). </p></li><li><p>Alessandro T. Campos, Jacir Daga, Emanuel E. Rodrigues et al. </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>236</p><p>A manipueira o resduo mais problemtico por possuir elevada carga de poluente e efeito txico, devido ao glicosdeo cianognico linamarina, causando srios problemas ao ambiente quando lanado em cursos dgua (BARANA &amp; CEREDA, 2000). Esse problema agrava-se em virtude de a concentrao das indstrias estar na regio Sul do Pas e Mato Grosso do Sul (LEONEL &amp; CEREDA, 1998). </p><p>O Paran, particularmente a regio oeste, tem enfrentado problemas ambientais devido concentrao dessas indstrias e dos resduos por elas gerados. Esses se caracterizam por apresentar carga orgnica de Carbono Orgnico Total (COT) em torno de 2.604 mg L-1, Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO) de 11.484 mg L-1 e pH de 6,18 (FEIDEN &amp; CEREDA, 2003). </p><p>Em relao s outras guas residurias, estima-se o uso de cerca de 15 a 40 milhes de metros cbicos de gua para lavagem das razes, produzindo aproximadamente 40 mil toneladas de DBO, sendo equivalente carga poluidora diria de uma cidade de 2 milhes de habitantes (BIANCHI &amp; CEREDA, 1999). </p><p>A quantidade e a qualidade dos resduos gerados no processo de extrao de amido de mandioca variam devido a vrios fatores, como idade do tubrculo, tempo de armazenamento e tipo do processo utilizado (TORRES et al., 2003). </p><p>A literatura mundial relata inmeros processos de tratamento e/ou aproveitamento de resduos orgnicos, destacando os processos biolgicos, sejam os aerbios (lodo ativado, lagoas de estabilizao aerbia, etc.), sejam os anaerbios (biodigestores, lagoas de estabilizao anaerbia, etc.) para o tratamento de efluente (FERNANDES JNIOR, 2001). </p><p>Segundo PARIZOTTO (2002), a sazonalidade do processamento das razes torna os pr-tratamentos dos efluentes de difcil consecuo e de reduzida eficcia, pois, em determinado perodo do ano, a indstria pra de trabalhar por falta de razes, utilizando-se de lagoas de sedimentao como forma de simplificar a composio dos sistemas de tratamentos, diminuindo o consumo de produtos neutralizantes, de energia eltrica e eliminando a necessidade de adio de nutrientes. </p><p>Em lagoas de estabilizao no oeste do Paran, atualmente, so utilizados equipamentos mecnicos, exceto em casos que se deseja acelerao do processo de depurao, quando se utilizam aeradores (BERNI &amp; BAJAY, 2000), obtendo destaque entre os processos de baixo custo (KOETZ et al., 1995). </p><p>Dentre as diversas tecnologias de tratamento de efluentes, o sistema de lagoas de estabilizao foi o que se adaptou melhor s condies do oeste do Paran, apesar de inmeras dificuldades enfrentadas nas fases iniciais de implantao. Embora o sistema de lagoas represente uma soluo de fato para o tratamento de efluentes provenientes de fecularias, a experincia pequena e necessita ser ampliada, sendo necessrias pesquisas sistemticas para possibilitar a melhoria do manejo (FEIDEN, 2001; PARIZOTTO, 1999). </p><p>O tratamento das guas residurias geradas em fecularias, utilizando-se de lagoas de estabilizao em srie, alm de ser um processo simples, tende a mostrar-se eficiente, sobretudo reduzindo a carga orgnica, uma vez que cada lagoa apresenta caractersticas e funes distintas. </p><p>Assim, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a eficincia na remoo da carga poluidora e de diferentes parmetros de qualidade de um sistema de tratamento de guas residurias geradas em fecularias por lagoas de estabilizao. MATERIAL E MTODOS </p><p>Este trabalho foi desenvolvido na Fecularia Horizonte, localizada em Novo Trs Passos, Distrito de Marechal Cndido Rondon, Paran. </p></li><li><p>Tratamento de guas residurias de fecularia por meio de lagoas de estabilizao </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>237</p><p>Sistema de tratamento </p><p>O tratamento dos efluentes da indstria foi realizado por uma seqncia de sete lagoas de estabilizao, cuja distribuio e dimenses esto apresentadas na Figura 1. A primeira lagoa a receber o resduo anaerbia (lagoa 01), apresentando rea de 2.318 m2 e profundidade de 5 m. Dessa, o efluente bombeado para outra lagoa anaerbia (lagoa 02) com rea de 3.162 m2 e 5 m de profundidade, da qual o efluente escoa por gravidade para uma terceira lagoa anaerbia (lagoa 03) de 2.382 m2 e 5 m de profundidade, seguida de duas lagoas facultativas. A primeira (lagoa 04) possui rea 3.961 m2 e a segunda (lagoa 05) 3.108 m2, sendo ambas com profundidade de 4 m. Por final, o efluente passa por duas lagoas facultativas, sendo a primeira (lagoa 06) com rea de 2.433 m2 e 2 m de profundidade, e a outra (lagoa 07) apresenta rea de 1.776 m2 e tambm 2 m de profundidade, sendo o efluente despejado em um rio. </p><p>FIGURA 1. Croqui do sistema de tratamento da Fecularia Horizonte. </p><p>O tempo de deteno da gua residuria no sistema de aproximadamente 30 dias. Quanto ao emprego de aeradores, apenas a lagoa 05 dispe desse dispositivo. </p><p>Com o objetivo de aumentar a eficincia do sistema, em dois pontos da tubulao de bombeamento, so adicionados microrganismos adaptados ao tratamento de guas residurias de fecularia, os quais so fornecidos pela Fundao Mokiti Okada de Ipena - SP. </p><p>Coleta das amostras e anlises Foram coletadas, mensalmente, amostras na entrada do sistema e em cada uma das sete lagoas, </p><p>no perodo de maio a setembro de 2004, totalizando cinco pequenas amostragens. Os seguintes parmetros foram avaliados: Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO), Demanda Qumica de </p></li><li><p>Alessandro T. Campos, Jacir Daga, Emanuel E. Rodrigues et al. </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>238</p><p>Oxignio (DQO), Slidos Totais (ST), Slidos Fixos (SF), Slidos Volteis (SV), N-NH4+, Condutividade Eltrica (CE), Fsforo (P), Cloretos (Cl-) e pH. </p><p>As anlises fsicas, qumicas e bioqumicas foram realizadas, conforme metodologia descrita no STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER (APHA, 1992), pela Fundao Mokiti Okada MOA, em Ipena - SP. RESULTADOS E DISCUSSO </p><p>Os valores de DQO e DBO, quantificados nas amostras coletadas nas lagoas, esto apresentados na Figura 2. Observa-se que o sistema de tratamento recebe elevada carga orgnica, no diferindo muito da literatura para tais efluentes. Segundo SILVA et al. (2003 a), o fato de a DQO ser mais elevada que a DBO se deve em virtude da maior facilidade com que grande nmero de compostos pode ser oxidado por via qumica do que por via biolgica. Na lagoa 01 (anaerbia), observou-se reduo tanto na DQO como na DBO. FEIDEN (2001) e PARIZOTTO (1999) citam que, em sistemas de decantao, a remoo de DBO no maior que 30%, embora, segundo TORRES et al. (2003), a atividade microbiana nessa lagoa prejudicada por vrios fatores, como elevados teores de cianuretos. Nas lagoas 02 e 03 (anaerbias), observa-se maior reduo, tanto de DBO como, e principalmente, de DQO. </p><p>0100020003000400050006000700080009000</p><p>10000</p><p>0 1 2 3 4 5 6 7</p><p>Lagoas</p><p>mg </p><p>L-1</p><p>DQO DBO </p><p>FIGURA 2. Valores mdios de DQO e DBO (mg L-1) da gua residuria bruta e no efluente das sete lagoas do sistema de tratamento de resduos lquidos da Fecularia Horizonte. </p><p> O sistema de tratamento promoveu reduo de aproximadamente 96,3% de DQO e 96,4% de </p><p>DBO. Segundo PARIZOTTO (2002), a eficincia de remoo da carga orgnica bruta no sistema de tratamento convencional situa-se, em mdia, na faixa de 70%, enquanto a eficincia no sistema de tratamento simplificado (com lagoa de sedimentao) pode chegar a mais de 95%, conferindo com os resultados obtidos neste trabalho. </p><p>Embora o sistema tenha se mostrado eficiente na remoo da carga orgnica, os valores de DQO e DBO ainda so muito elevados ao final do sistema. Porm, alguns fatores devem ser considerados, como o fato de a sazonalidade de funcionamento das indstrias ser concentrada nos meses de abril a agosto (PARIZOTTO, 1999) (perodo da coleta da maioria das amostras), culminando com maior </p></li><li><p>Tratamento de guas residurias de fecularia por meio de lagoas de estabilizao </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>239</p><p>produo de resduos e, portanto, menor tempo de residncia nas lagoas. Alm disso, esse perodo coincide com temperaturas mais amenas que diminuem a atividade microbiana das lagoas. </p><p>Quanto s lagoas de polimento, segundo MASCARENHAS et al. (2004), no tratamento de esgotos, o objetivo principal dessas lagoas deixa de ser a estabilizao da matria orgnica e passa a ser a remoo de patgenos, porm essas podem promover importante remoo adicional da carga orgnica, contribuindo para a eficincia global do sistema. </p><p>O fsforo, analogamente ao nitrognio, um nutriente muito importante para o crescimento e reproduo de microrganismos que promovem a estabilizao da matria orgnica, porm o efluente rico em fsforo pode provocar proliferao excessiva de algas no curso dgua receptor (SILVA et al., 2003b). </p><p>Valores de pH e fsforo total esto apresentados na Figura 3. Fsforo total apresentou comportamento semelhante ao da DQO e da DBO, porm com grande reduo (pela oxidao) dos valores j na lagoa 01 (anaerbia) e com reduo mdia ao final do sistema de 93,5%. PARIZOTTO (1999) observou remoo de fosfato superior a 60% e cita que as eficincias de remoo do fosfato alcanadas nessas lagoas denotam que a biomassa presente no interior dessas lagoas assimila apreciveis quantidades do nutriente e seus derivados presentes nos despejos via oxidao dos compostos orgnicos. Isso explica a queda do fsforo, como mostra a Figura 3, da entrada 0 at a lagoa 01. </p><p>Conforme esperado, o pH tendeu a aumentar durante a seqncia de lagoas. Segundo ANNE &amp; FIDALGO (2000), isso ocorre devido maior presena de algas nas lagoas que utilizam ativamente os nutrientes e produzem oxignio, levando ao aumento do pH. Segundo os mesmos autores, valores elevados de pH provocam precipitao dos fosfatos, o que ajuda a explicar a reduo nos teores de fsforo durante o sistema. FEIDEN (2001) cita que maiores valores de pH tendem a ocorrer nas lagoas de polimento (ou maturao), uma vez que so mais rasas e assim a radiao solar penetra em praticamente toda a massa de gua, ocorrendo elevada concentrao de oxignio dissolvido resultante da fotossntese. </p><p>012345678</p><p>1 2 3 4 5 6 7 8</p><p>Lagoas</p><p>pH (C</p><p>aCl 2</p><p>)</p><p>0</p><p>5</p><p>10</p><p>15</p><p>20</p><p>P (m</p><p>g L-</p><p>1 )</p><p>pH P</p><p> FIGURA 3. Valores mdios de pH (CaCl2, adimensional) e fsforo (mg L-1) da gua residuria bruta e </p><p>no efluente, nas sete lagoas do sistema de tratamento de resduos lquidos da Fecularia Horizonte. </p></li><li><p>Alessandro T. Campos, Jacir Daga, Emanuel E. Rodrigues et al. </p><p>Eng. Agrc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.235-242, jan./abr. 2006 </p><p>240</p><p> Os valores de NH+4 no apresentaram elevada variao no sistema (Figura 4). Observou-se sensvel aumento na parte intermediria do sistema e reduo na ltima lagoa (facultativa). Para MASCARENHAS et al. (2004), os valores de amnio podem aumentar como resultado do processo de amonificao, que consiste na converso, por meio de ao de bactrias heterotrficas, da matria nitrogenada orgnica, que se encontra na forma solvel, em amnia. Por outro lado, segundo os mesmos autores, o mecanismo de remoo do amnio e transformao em amnia dependente da temperatura, sendo que o aumento da mesma conduz elevao da frao no ionizada (NH3) da amnia e diminuio da frao ionizada (NH+4). Portanto, como neste trabalho as coletas foram realizadas em perodo de temperaturas mais amenas, provavelmente esse fator tenha contribudo para baixa remoo de NH+4. </p><p>Os valores de cloretos e condutividade eltrica oscilaram entre as lagoas, havendo sensvel reduo na lagoa 04, tornando a aumentar na lagoa 05, pela atividade do aerador, porm as ltimas lagoas facultativas foram eficientes para diminuir tais valores. Essa elevao dos valores de cloretos e condutividade eltrica provavelmente contribuda pela atividade do aerador (em funcionamento), que auxilia a difuso de sais minerais na massa lquida, originrios da degradao de partculas coloidais precipitad...</p></li></ul>