tratamento de efluentes de curtumes

25
TRATAMENTO DE EFLUENTES DE CURTUMES

Upload: rafael-almeida

Post on 27-Dec-2015

63 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tratamento de Efluentes de Curtumes

TRATAMENTO DE EFLUENTES DE

CURTUMES

Page 2: Tratamento de Efluentes de Curtumes

O PROCESSO INDUSTRIAL

Page 3: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Pele bruta

Remolho

Caleação

Descarnagem

Sola Vaqueta Divisão

Descalcinação e Purga

Piquelagem e Curtição

Rebaixamento

Neurtralização, Recurtição e Tingimento

Engraxe, Secagem e Acabamento

Descalcinação

Curtição

Engraxe

Secagem e Acabamento

PRODUÇÃO DE VAQUETA E SOLA

A PARTIR DEPELE BOVINA

Page 4: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Remolho

Lavagem das peles: sal – sangue – terra – estrume – soro gorduras REMOLHO Cilindros Rotativos (fulão): Água + detergente + bactericida Duração: 10 a 12 horas Efluente ligeiramente alcalino (pH 7 a 8), desinfetantes, sal, soro, sangue, sebo 22 a 25% da vazão total

Page 5: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Caleação

CALEAÇÃO (caleiro)

Caleação e depilagem

Caleação: desprender a epiderme, soltar a pele do couro,saponificar as graxas naturais, intumescer as fibras parafacilitar o curtimento

Produtos: Cal + Na2S (agente redutor) Na2S: 5 g/L

Geração das águas residuárias mais concentradas de todas

Características: pH > 11, sebo, carnaça, pelos, sulfeto

Page 6: Tratamento de Efluentes de Curtumes

DescarnagemDESCARNAGEM Remoção da carnaça (resto de tecido adiposo subcutâneo e muscular) aderente à face interna da pele, para permitir a penetração mais fácil dos curtientes. Máquinas: as peles passam entre dois rolos, um de metal corrugado e outro de borracha, sendo a carnaça a seguir removida por facas rotativas Carnaça: reúso para cola de gelatina ou recuperação do sebo Despejos poucos significativos Efluentes da recuperação do sebo: Ácidos e SS elevados

Page 7: Tratamento de Efluentes de Curtumes

DivisãoMáquinas: As peles passam por dois rolos sendo divididas em duas partes por uma faca giratória localizada entre os dois rolos. Parte interna (em contato com a carne): Raspa Parte externa: Vaqueta Raspas: Gelatinas, palmilhas Obs: Para a produção de solas não tem divisão DESCALCINAÇÃO E PURGA (15 a 19% da vazão) Lavagem com água, lavagem com sulfato de amônio e ácidos para a remoção de substâncias minerais e orgânicas, cal e sulfeto de sódio Ca(OH)2 + HCL – CaCl2 + 2H2O Purga: Enzimas e sais de amônio para tornar a pele mais flexível, macia e porosa Duração: duas a cinco horas

Page 8: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Piquelagem

Acidificação das peles para evitar o inchamento e a precipitação de sais de cromo na operação seguinte Ácidos: orgânicos (lático) e inorgânicos (HCl e H2SO4) Duração: 12 horas

Page 9: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Curtimento 1 a 2% da vazão Objetivo: tornar as peles mais tenazes e resistentes à putrefação Curtimento: Vegetal - Taninos Vegetais (Solas) Mineral: sais de cromo (vaquetas) CURTIMENTO VEGETAL As peles são imersas em tanques em molduras solução a 12% de tanino CURTIMENTO MINERAL Solução de sulfato básico de Cromo a 1,5 a 5% em Cr2O3

Page 10: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Etapas FinaisREBAIXAMENTO Prensagem do couro em rolos compressores visando a remoção de umidade e manutenção de espessura uniforme NEUTRALIZAÇÃO, ALVEJAMENTO, TINGIMENTO E RECURTIMENTO Neutralização: Banho de água, formiato de cálcio e carbonato ou bicarbonato de cálcio Tingimento: água, anilinas e ácido fórmico Alvejamento (alguns casos): Bicarbonato de sódio e H2SO4 seguido de lavagem com água ENGRAXE Graxas e óleos animais para tornar o couro macio e flexível Óleos sulfonados de baleia e de rícino SECAGEM A vácuo: pressão negativa durante um a cinco minutos Térmica: Placas metálicas aquecidas a 60 – 80 oC Pasting: Estufas de vidro

Page 11: Tratamento de Efluentes de Curtumes

CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES CURTIMENTO AO CROMO

PARÂMETRO Operação DBO DQO SST Cromo

3+ Sulfeto PH

Remolho 5.456 12.633 2.980 - - 7,3 Caleação 11.08

3 43.966 21.689 - 1.893 12,5

Lavagem 2.280 4.880 8.506 - 461 12,9 Descarnagem 13.70

0 36.800 13.783 - 439 11,5

Descalcinação e purga

2.541 11.670 1.053 - 272 9,6

Lavagem 2.790 4.400 2.224 - 51 9,1 Piquelagem e Curtição

903 4.070 915 2.024 - 3,9

Recurtição 1.830 4.345 233 233 174 4,4 Lavagem 1.980 2.960 456 153 - 3,9 Neutralização 680 2.130 1.007 387 - 4,6 Lavagem 385 1.093 83 319 - 4,3 Tingimento e engraxe

1.422 4.310 1.062 1.062 248 4,1

Page 12: Tratamento de Efluentes de Curtumes

CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES CURTIMENTO VEGETAL

PARÂMETRO (mg/L) Operação

DBO DQO SST Sulfeto pH Remolho 2.680 14.200 542 0,8 8,1 Caleação 8.435 20.000 9.600 1.338 12,6 Lavagem 4.515 11.035 3.280 180 12,3 Descarnagem 424 1.390 184 8,8 11,0 Descalcinação e purga

1.039 2.710 469 - 2,2

Lavagem 46 207 38 - 3,0 Piquelagem 14.36

8 29.790 1.740 5,7 6,4

Neutralização 213 483 232 - 7,6 Lavagem 10 27 69 - 6,2 Tingimento e engraxe

31.792

57.229 1.062 - 3,8

Page 13: Tratamento de Efluentes de Curtumes

CARGA POLUIDORAkg / ton Pele Salgada

Parâmetro/Tipode Curtição

CURTIÇÃOVEGETAL

CURTIÇÃOAO

CROMODBO 55 88

DQO 131 162

SST 69 31

Cr3+ - 4

Sulfeto) 5 3

Volume(m3/ton)

22 34

Page 14: Tratamento de Efluentes de Curtumes

VALORES MÉDIOS DE CONCENTRAÇÕES DOSEFLUENTES DE CURTUMES

Parâmetro/Tipo deCurtição

CURTIÇÃOVEGETAL

CURTIÇÃO AOCROMO

DBO (mg/L) 2.430 2.576

DQO (mg/L) 5.765 4.780

SST (mg/L) 3.080 960

Cr3+ (mg/L) - 105

Sulfeto (mg/L) 219 74

pH 5,4 a 12,6 3,2 a 13,1

Volume (m3/ton) 14 34

Page 15: Tratamento de Efluentes de Curtumes

RECUPERAÇÃO DE SULFETO E CROMO

Page 16: Tratamento de Efluentes de Curtumes

ESQUEMA DE INSTALAÇÃO DE RECUPERAÇÃO DE CROMO

O Cromo é precipitado na forma de Hidróxido e após filtração éredissolvido na forma de sulfato com Aplicação de Ácido Sulfúrico

Tanque de Mistura

Cilindro deCurtição

Tanque deSolução

Recuperada

Alcalinizante

Filtro Prensa

EfluenteLíquido

Tanque deRedissolução

H2SO4

Page 17: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Reações

Precipitação:

Cr8(SO)4 6(OH)2 + 6H2O + 6Ca(OH)2 8Cr(OH)3 + 6CaSO4

Cr8(SO)4 6(OH)2 + 6H2O + 12NaOH 8Cr(OH)3 + 6Na2SO4

Cr8(SO)46(OH)2 + 6H2O + 6NaHCO3 8Cr(OH)3 + 6Na2SO4 + 12CO2

Cr8(SO)4 6(OH)2 + 6H2O + 6 Na2CO3 8Cr(OH)3 + 6Na2SO4+ 12CO2

Page 18: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Redissolução

B = 0

8Cr(OH)3 + 12H2SO4 Cr8(SO4)12 + 24H2O

B = 25%

8Cr(OH)3 + 9H2SO4 Cr8(SO)4)8(OH)6 + 18H2O

B = 50%

8Cr(OH)3 + 6H2SO4 Cr8(SO)4)8(OH)6 + 12H2O

Page 19: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Sistema de Homogeneização

AcidificcaçãopH 4 a 4,5

Torre deAbsorção

NaOH (10%)

NeutralizaçãopH = 7,0

DecantadorEstocagem de

NaHS para Reutilização

Tanque de LodoFiltroPrensa

Para Tratamento Conjunto com os demais

Despejos

H2S

1 a 5 mg/L

DBO = 29.200 mg/LH2S = 2.300 mg/L

Q = 17 m3/h

15 m3/h

DBO = 8.900 (69%)H2S = 467 mg/L

(80 a 90%)

Resíduo Sólido(Lodo Protéico)

Exemplo de um Sistema de Recuperação de Sulfeto

Page 20: Tratamento de Efluentes de Curtumes

TRATAMENTO DOS EFLUENTES

GRADEAMENTOEQUALIZAÇÃODECANTAÇÃOCOAGULAÇÃO QUÍMICA

TRATAMENTO BIOLÓGICO:

LAGOAS AERADAS MECANICAMENTE SEGUIDAS DE LAGOAS DE DECNATAÇÃOPROCESSO DE LODOS ATIVADOSFILTROS BIOLÓGICOS AERÓBIOS

Page 21: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Eficiência do Tratamento de Águas Residuárias de Curtumes

Porcentagem de Redução

Tratamento

DBO SS Cor Cromo Sulfeto Gradeamento

5 5 - 10 0 0 0

Equalização

0 0 0 5 – 10 0

Decantação

25 - 62 69 - 96 5 - 10 5 - 30 5 - 20

Coagulação Química

41 - 70 70 - 97 6 - 90 50 - 80 14 – 50

Lagoa de Estabilização

70 80 25 10 - 20 0

Filtro Biológico

65 - 80 85 - 90 15 - 70 25 - 75 75 – 100

Lodos Ativados

85 - 95 80 - 95 75 75 75 - 100

Page 22: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Exemplo de Dimensionamento

Produção do Curtume: 100 ton/dia de pele salgada Curtimento ao Cromo Vazão específica: 34 m3/ton Carga de DBO específica: 88 kg/ton Vazão de efluente: 34 x 100 = 3.400 m3/dia Carga de DBO: 88 x 65 = 5.720 kg/dia Concentração de DBO resultante: 5.720 / 3.400 = 1,682 kg/m3 = 1.682 mg/L Sistema de tratamento escolhido: Lagoas aeradas mecanicamente seguidas de lagoas de decantação

Page 23: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Dimensionamento da lagoa aerada:

Tempo de detenção hidráulica adotado: 7 dias

Volume útil resultante: 7 x 3.400 = 23.800 m3

Sistema de aeração escolhido: aeradores flutuantes de altarotação

Profundidade útil da lagoa aerada: 3,5 m

Área Superficial: 23.800 / 3,5 = 6.800 m2

Necessidade de oxigênio: 1,5 kg O2 / kg DBO aplicada

NECO2 = 1,5 x 5.720 = 8.580 kgO2/dia = 8.580/24 = 358kgO2/hora

Page 24: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Capacidade de transferência de oxigênio dos aeradores superficiais de alta rotação: 0,6 kgO2/cv.hora (nas condições de campo) Potência necessária: PNEC = 358 / 0,6 = 600 cv Deverão ser utilizados 24 aeradores de 25 cv cada Disposição dos aeradores: 4 fileiras de 6 aeradores Relação comprimento / largura: 1,5 / 1,0 Dimensões da lagoa aerada à meia profundidade útil: Comprimento: 101,0 m Largura: 67,3 m Área à meia profundidade útil: 101,0 x 67,3 = 6.797,3 m Volume útil: 3,5 x 6.797,3 = 23.791 m3

Page 25: Tratamento de Efluentes de Curtumes

Densidade de Potência resultante: Dp = (600 x 735) / 23.791 = 18,5 w / m3

Taxa de aplicação volumétrica de DBO: 5.720 / 23.791 = 0,24 kg DBO / m3 x dia

Lagoas de Decantação

Tempo de detenção adotado: 4 dias Volume útil resultante: 4 x 3.400 = 13.600 m3

Serão utilizadas duas lagoas de 6.800 m3 cada

Profundidade útil: 3,0 m

Área à meia profundidade útil: 6.800 / 3 = 2.267 m2

Relação comprimento/largura: 2/1

Dimensões de cada lagoa (à meia profundidade útil):

Comprimento: 67,4 m

Largura: 33,7 m