1-INTRODUO

Tratamento fsico-qumico e tratamento biolgico em conjunto com esgoto domstico para efluentes de lavanderias industriais

Maria de Fatima Frechiani Gonalves(*)

Ricardo Franci Gonalves

(**)

(*) Engenheira civil / UFES (1978 ), Engenheira da Prefeitura Universitria da UFES (desde 1979) e Mestranda da UFES em Engenharia Ambiental - UFES desde 1994

(**) Engenheiro civil e sanitarista / UERJ (1984); ps-graduado em Engenharia de Sade Pblica - ENSP - RJ (1985); D.E.A. Engenharia Ambiental, Univ. Paris XII - Frana (1990); Doutor em Engenharia do Tratamento de gua (1993), INSA de Toulose, Frana; Professor adjunto 1 - DHS/UFES e professor do Mestrado em Engenharia Ambiental - UFES.

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo de caracterizao dos efluentes produzidos pelas lavanderias industriais de Colatina (Brasil), avaliando separadamente as possibilidades de tratamento atravs de coagulao-floculao qumica e de depurao biolgica conjunta com esgoto domstico. Os principais coagulantes existentes no mercado foram utilizados em um total de 25 testes de jarros, cada qual com seis dosagens diferentes. Os testes de tratabilidade biolgica foram realizados em biofiltro aerado submerso. Efluentes com baixos teores de SST podem ser produzidos mediante a utilizao dos coagulantes testados, excetuando-se o sulfato ferroso. Desempenhos equivalentes na remoo de cor e turbidez tambm foram observados. Entretanto, uma grande quantidade de compostos orgnicos dissolvidos permanece nos efluentes aps coagulao (DQO > 170 mg O2/l). Os lodos produzidos com os diferentes coagulantes apresentaram boa decantabilidade, assegurando bons desempenhos da etapa de clarificao aps o tratamento fsico-qumico. O tratamento biolgico produziu efluentes de excelente qualidade, quando o efluente das lavanderias misturado com esgoto domstico representa fraes de 15 e de 30% alimentao do biofiltro. Nos testes com diluio de 15%, uma eficincia mdia de 72% na remoo de DQO foi observada para uma carga volumtrica mdia de 3,92 kg / m3 de leito.dia, a gerando efluentes com DQO mdia de 77 mg/l. Para a diluio de 30%, as eficincias mdias de remoo foram um pouco inferiores (eficincia mdia de 66%), produzindo efluentes com DQO mdia de 90 mg/l para cargas volumtricas mdias de 3,92 kg/m3.dia Quanto aos slidos suspensos (SST), a eficincia mdia de remoo foi da ordem de 77%, gerando efluentes com mdia de 18 mg SS/l para uma carga volumtrica mdia aplicada de 1,18 kg/m3.dia. %. Na remoo de cor, ambas as diluies renderam uma eficincia mdia de 72%, produzindo um efluente praticamente desprovido de cor, sem a utilizao de coagulantes.

PALAVRAS-CHAVE: Efluente industrial, lavanderias, coagulao, floculao,

tratamento biolgico, biofiltros aerados submersos

INTRODUO

O Esprito Santo um polo de confeces importante no Brasil.O setor de confeces conta com mais de 1000 indstrias, que se concentram principalmente nos Municpios de Colatina, Cachoeiro do Itapemirim e na regio da Grande Vitria, sendo responsvel por 2000 empregos diretos. Em Colatina, a produo predominante de peas em ndigo justificou a implantao de um grande nmero de lavanderias industriais de apoio que trabalham basicamente com estonagem e amaciamento de roupas jeans.

Novas tcnicas de estonagem com utilizao de enzimas so utilizadas concomitantemente s tcnicas antigas, onde se utilizam pedras pomes para obteno do acabamento stone washed. Exigncias da Secretaria Estadual do Meio Ambiente com relao aos efluentes gerados por esses estabelecimentos motivaram a presente pesquisa, realizada pelo Mestrado em Engenharia Ambiental da Universidade Federal do Esprito Santo, com financiamento do Sindicato das Indstrias do Vesturio de Colatina (SINVESCO).

Os efluentes de lavanderias industriais de estonagem de jeans assemelham-se, em parte, aos oriundos de indstrias txteis, mais precisamente aos efluentes gerados nas fases de alvejamento, desengomagem e tingimento (ndigo) do processamento do algodo. Apresentam concentraes relativamente elevadas de slidos suspensos (fibras de tecidos), matria orgnica e cor.

Os processos de tratamento usualmente indicados para esses efluentes so a precipitao qumica precedida de uma etapa de equalizao (Lavanderia & Cia, n 109) e o tratamento biolgico utilizando-se filtros biolgicos ou lodos ativados (Braille e Cavalcanti, 1993). A combinao entre processos fsico-qumicos e biolgicos, onde tradicionalmente uma etapa de coagulao-floculao antecede o tratamento biolgico, tembm bastante utilizada. Processos de depurao mais sofisticados utilizam a oxidao cataltica antecedendo o tratamento biolgico ou a adio de carvo ativado no tanque de aerao de lodos ativados (Grau, 1991). Com relao eliminao de cor, uma descolorao parcial obtida pela adsoro dos corantes sob forma coloidal nos flocos biolgicos de lodos ativados. Entretanto, a relao entre a concentrao de DBO e a de pigmentos tal que o crescimento da biomassa no chega a ser suficiente para que se tenha uma descolorao total (Chudoba,1979). Um segundo estgio aps do tratamento biolgico sempre requerido, o que na prtica se consegue usualmente com a coagulao/floculao. Por outro lado, vrios adsorventes tm sido investigados para remoo de cor (El-Geundi, 1990). Oxidantes possantes tais como o cloro e o oznio tm sido utilizados na remoo de cor de tintas cidas e no reativas (Green e Sokol, 1985).

O tratamento conjunto com efluentes domsticos em processos biolgicos aerbios de depurao constitui-se numa exclente alternativa para o tratamento de efluentes de industrias txteis. Esta prtica suprime dificuldades relativas a fluxo, alcalinidade e temperatura, bem como garante a quantidade de nutrientes nitrognio e fsforo necessria ao metabolismo celular. Segundo Grau (1991), para assegurar o correto desempenho de uma ETE com tratamento aerbio, a frao de efluente industrial na alimentao no deve ultrapassar 25% da vazo total afluente. Alabaster et al. (1991) citam o caso de lagoas de estabilizao operando com alimentao composta por 65% de efluente industrial (onde 50% provm de indstrias texteis) e 35% de esgotos domsticos. Segundo estes pesquisadores, os elevados tempos de deteno hidrulica aumentam a resistncia do processo contra choque de compostos ou substncias txicas e melhora a degradao dos compostos lentamente biodegradveis (Alabaster et al, 1991).

A presente pesquisa objetivou realizar uma caracterizao dos efluentes produzidos pelas lavanderias industriais de Colatina, avaliando separadamente as possibilidades de tratamento atravs de coagulao-floculao qumica e de depurao biolgica conjunta com esgoto domstico. Os testes de tratabilidade biolgica utilizaram um novo tipo de reator biolgico para tratamento de efluentes industriais, baseado no princpio da biofiltrao atravs de um meio granular submerso (Gonalves, 1995). Os biofiltros aerados com leito filtrante constituem-se hoje em dia numa tecnologia com utilizao crescente em regies densamente urbanizadas do planeta, sendo capazes de gerar estaes com baixo impacto ambiental, passveis de serem cobertas e desodorizadas com relativa simplicidade (Rogalla et al., 1992). Outras vantagens da tecnologia so a compacidade, o aspecto modular, a rpida entrada em regime, a resistncia aos choque de cargas, a ausncia de clarificao secundria (Pujol et al., 1992) e a resistncia baixas temperaturas do esgoto (Gonalves, 1995). Apesar de serem aplicados a diversos tipos de efluentes industriais (Fuchu e Nakamura, 1988), no h registros da sua utilizao no tratamento de efluentes de lavanderias industriais.MATERIAL E MTODOSA pesquisa foi realizada em quatro etapas, a saber: Levantamento de dados, caracterizao fsico-qumica, estudo de tratabilidade pela via fsico-qumica e pela via biolgica.Levantamento de dados - Com o objetivo de selecionar 04 estabelecimentos representativos do conjunto de 11 lavanderias que integram o SINVESCO, foram levantadas informaes detalhadas sobre o nmero mdio mensal de peas e os tipos de tecidos lavados, o consumo mensal de gua, sua origem e seu destino, os produtos qumicos utilizados, bem como sobre a quantidade e a capacidade de mquinas de lavar. Os dados coletados viabilizaram a montagem de um perfil para as lavanderias, o qual norteou as demais fases da pesquisa:

- Tipo predominante de roupa lavada - ndigo

- Quantidade mdia mensal de peas lavadas - de 5.500 a 100.000 peas.

- Consumo de gua tratada - de 132 a 2500 (m3/ms).

- Consumo de gua de poos freticos - no mensurado.

- Destino atual dos efluentes lquidos - rede de drenagem, rede de esgotos, crregos ou rios.

- Produtos qumicos utilizados - enzimas, hipoclorito de sdio, metassilicato de sdio, metabissulfito de sdio, perxido de hidrognio, alm de alvejantes, amaciantes, sabes e desengomantes.

Caracterizao fsico-qumica - Amostras compostas num perodo de quatro horas foram realizadas em um ponto situado logo a montante do lanamento do efluente final de cada uma das quatro lavanderias selecionadas. Para tanto, alquotas de 500 ml foram coletadas a intervalos de 30 minutos, sendo acondicionadas a 4oC e enviadas ao laboratrio no mesmo dia. Um total de quatro amostras foi coletado em cada estabelecimento selecionado. Os parmetros analisados nessa fase foram: pH, slidos totais (ST), slidos totais volteis (STV), slidos suspensos totais (SST), slidos suspensos volteis (SSV), demanda qumica de oxignio (DQO), alcalinidade total (AT), cloretos e materiais sedimentveis (MS). O estudo quantitativo baseou-se em medio de vazo atravs do mtodo volumtrico, durante dois dias consecutivos em cada uma das quatro lavanderias. As medies foram realizadas em perodo de tempo prximo ao adotado para a coleta das amostras compostas para as anlises laboratoriais.

Tratabilidade pela via fsico-qumica - A estratgia adotada para essa fase da visou minimizar o tempo relativo coleta, acondicionamento e transporte das amostras at o laboratrio. Para essa fase da pesquisa foi selecionada uma lavanderia de grande porte (mdia de 70.000 peas/mes) para funcionar como supridora de efluentes, cujas caractersticas so representativas dos produzidos nas demais lavanderias (avaliada com base na caracterizao fsico-qumica). Amostras simples com volume de 40 litros foram coletadas semanalmente, e transportadas no mesmo dia ao laboratrio. Sete amostras foram testadas nesta etapa da pesquisa.

A eficincia da decantao simples no condicionamento dos efluentes foi testada pela determinao do material sedimentvel em cone do tipo Imhoff. A eficincia da coagulao/floculao foi verificada atravs de testes de jarros. Os principais coagulantes existentes no mercado foram utilizados em um total de 25 testes de jarros, cada qual com seis dosagens diferentes. Os coagulantes testados foram: Sulfato de Alumnio QP, Cloreto Frrico PA, Sulfato Ferroso PA e xido de Clcio PA. A anlise do rendimento dos diversos coagulantes e das diversas dosagens, bem como a anlise da produo de lodo, foram realizadas atravs de estudo estatstico sobre o conjunto de resultados.

Os testes dos jarros foram realizados temperatura ambiente, oscilando entre 25 e 30oC. O aparelho utilizado nos testes de possui seis cubas tronco-prismticas com seo transversal quadrada e capacidade para dois litros, sendo dotado de dispositivo de controle de agitao, regulvel at 120 rpm. As solues de coagulantes foram preparadas previamente, sendo adotada em todos os casos uma diluio do produto qumico de 5% (M/M). A dosagem de coagulantes nos jarros variou entre 50 e 300 mg/l, com acrscimos de 50 mg/l a cada jarro. Esta faixa de dosagens foi definida atravs de testes preliminres com efluentes provenientes do mesmo estabelecimento. Os 40 litros de amostra eram transferidos dos recipientes de transporte para outro de maior capacidade, aps o que eram homogeneizados atravs de agitao lenta, durante um minuto aproximadamente. Procedia-se logo em seguida a distribuio de 1,5 litros de amostra para cada uma das seis cubas do aparelho utilizado no teste de jarros. Uma primeira medio do pH da amostra era realizada antes do incio do teste. As amostras nas cubas eram novamente homogeneizadas atravs de um curto perodo de 1 minuto e agitao rpida (110 rpm). As diferentes doses de coagulante eram adicionadas simultaneamente em todos os jarros, mantendo-os sob agitao rpida (110 rpm) durante 1 minuto. A correo do pH em cada cuba, visando a obtenso de pHs timos de floculao, foi sistematicamente realizada logo no incio do perodo de floculao. A etapa de decantao era iniciada logo aps a floculao, mediante o desligamento do mecanismo da agitao,ao fim de 10 minutos de agitao lenta (40 rpm). Esse perodo de repouso da amostra coagulada e floculada tinha durao de 30 minutos. As anlises laboratoriaia foram realizadas sobre alquotas de 300 ml, coletadas no sobrenadante de cada jarro aps a decantao.

Os parmetros analisados durante os testes de jarros foram: slidos suspensos totais (SST), slidos suspensos volteis (SSV), material sedimentvel (MS), demanda qumica de oxignio (DQO), pH, turbidez, cor e alcalinidade total (AT).

Tratabilidade pela via biolgica - Nessa fase, amostras simples originrias da mesma lavanderia sobre a qual foi realizado o estudo de tratabilidade pela via fsico-qumica foram utilizadas. O objetivo foi viabilizar um estudo comparativo entre os dois processos. As amostras eram coletadas semanalmente, acondicionadas e transportadas em volume necessrio alimentao da unidade piloto utilizada. A tratabilidade pela via biolgica foi verificada atravs de um reator com biomassa fixa, mais especificamente um biofiltro aerado submerso em escala reduzida. O piloto era constitudo de duas colunas de acrlico transparente, interligadas pela base por uma tubulao dotada de registro (Figura 1)

Figura 1 - Esquema do piloto biofiltro aerado submerso utilizado nos testes de tratabilidade biolgica

O meio filtrante era constitudo de bilhas de poliestireno, com dimetro equivalente de 3 mm, densidade igual a 0,04, porosidade = 33% e superfcie especfica = 1200 m3/m2. As bilhas eram mantidas flutuantes e em permanente imerso por uma placa perfurada, situada na parte alta do reator. Ar era injetado na base da coluna e, juntamente com a mistura esgoto decantado/efluente de lavanderias, atravessava o meio granular em fluxo ascendente. Lavagens peridicas foram realizadas com ar e gua a contra-corrente, com vistas remoo de biomassa em excesso e o restabelecimento de perdas de carga hidrulica aceitveis no reator. A frequncia destas operaes de lavagem foi determinada ou pela perda de carga ou pelo escape de slidos no efluente tratado.

A partida do piloto foi realizada com esgoto domstico decantado e, uma vez detectado o regime estacionrio com relao aos SS e a DQO, perodos operacionais distintos, compreendendo diluies de 15 e 30% (vazo de efluente das lavanderias / vazo total), foram testados. A coleta de amostras na alimentao e no efluente do biofiltro foi efetuada de forma contnua, gerando uma amostra composta durante um perodo mdio de 14 horas.

Os parmetros laboratoriais de acompanhamento dessa fase foram: pH, alcalinidade total (AT), slidos suspensos totais (SST), demanda qumica de oxignio (DQO), nitrognio amoniacal (N-NH4+), ortofosfato (P-PO43-), turbidez e percentagem de remoo de cor aparente. Os mtodos anliticos laboratoriais utilizados nas diversas etapas da pesquisa foram os descritos pela ABNT e, nos casos omissos pelo Standard Methods for Water and Wastewater Examination. A nica exceo foi a percentagem de remoo de cor aparente, obtida com base na leitura da transmitncia das amostras de entrada e sada do biofiltro em espectrofotmetro, no comprimento de onda relativo cor do efluente da lavanderia utilizado na diluio.

RESULTADOS E DISCUSSO

Caracterizao fsico-qumica

As anlises fsico-qumicas das diferentes amostras coletadas indicam que este tipo de efluente possui grandes quantidades de matria orgnica, com concentraes de DQO variando em uma faixa entre 450 e 700 mg O2/l. Na maioria dos estabelecimentos, teores extremamente elevados de slidos suspensos foram detectados (( 1000 mg/l), sobretudo devido a estonagem com pedra pomes. As fortes concentraes de SSV evidenciam a presena de grande quantidade de material orgnico sob a forma particulada sedimentvel. Os teores de material sedimentvel (MS) em cone de Imhoff foram bastante variados (entre 0,5 e 6,5 ml/l) de um estabelecimento para outro, superando com frequncia o limite preconizado pela legislao federal (CONAMA - 1 ml/l).

O pH das diferentes amostras apresentou variabilidade numa faixa entre 5,0 e 8,0, sinalizando para a necessidade de uma etapa de equalizao / neutralizao em caso de tratamento fsico-qumico. O mesmo pode ser dito com relao temperatura, cuja maioria dos eventos situou-se entre 35 e 50C. A concentrao de Cloretos mostrou-se compatvel com uma etapa biolgica de depurao.

Quanto ao aspecto quantitativo, as campanhas de monitoramento mostraram uma grande variao de vazes efluentes, num comportamento fortemente influenciado pelos ciclos operacionais das mquinas de lavar. A forma dos hidrogramas obtidos irregular, fortemente influenciada pelas necessidades operacionais de cada dia, o que refora a necessidade de uma etapa de equalizao anterior ao lanamento.

Tratabilidade pela via fsico-qumica

Os testes iniciais concentraram-se na determinao da eficincia de uma etapa de decantao simples na remoo de SST e DQO. O objetivo foi avaliar a possibilidade de interferncia no funcionamento hidrulico dos sistemas pblicos de coleta no caso do lanamento dos efluentes das lavanderias em estado bruto. Os resultados pouco encorajadores apresentaram baixos rendimentos na remoo de SST (eficincia ( 20%) e DQO (eficincia quase nula).

Da mesma maneira, os parmetros balisadores da anlise de eficincia nos testes de coagulao floculao foram a remoo de slidos suspensos totais e de DQO.

Sulfato de alumnio - as curvas de abatimento de SST e DQO em funo das diferentes doses desse coagulante so apresentados nas figuras 2 e 3. Pequenas doses permitem redues significativas de SST. A concentrao mdia de 343 mg SST/l nas amostras brutas reduzida para 158 mg/l (eficincia de 54%) com uma dosagem de apenas 50 mg Al2(SO4)3/l. Uma concentrao mdia de 96 mg SST/l foi obtida com dosagem de 100 mg Al2(SO4)3/l, correspondendo a uma eficincia mdia de remoo de 72%. Doses a partir de 200 mg/l resultaram em eficincia da ordem de 95%, correspondendo a concentraes mdias inferiores a 20 mg SST/l nas amostras tratadas. Na remoo de DQO, os bons resultados obtidos na remoo de SST no foram observados. Em nenhum dos testes realizados, para qualquer dosagem praticada de Al2(SO4)3, resultados de DQO inferiores a 100 mg O2/l foram obtidos. Os melhores resultados foram os relativos a doses de 100 e 150 mg Al2(SO4)3/l, onde eficincias mdias da ordem de 34% foram alcanadas. Nesses casos, as concentraes mdias finais ficaram em torno de 180 mg O2/l.

Figura 2- Remoo de SST com sulfato de alumnio (mdias e desvios padres).Figura 3 - Remoo de DQO com sulfato de alumnio (mdias e desvios padres).

Cloreto Frrico - Os resultados de remoo de SST e DQO com FeCl3 na foram bastante semelhantes aos obtidos com Sulfato de Alumnio conforme pode ser verificado pelas figuras 4 e 5. Doses de 50 mg FeCl3/l resultaram numa eficincia mdia de 54% na remoo de SST, permitindo a reduo da concentrao mdia inicial de 343 mg SST/l para 158 mg SST/l. Os testes compreendendo dosagens de 150 e 200 mg FeCl3/l geraram efuentes tratados com concentraes mdias 44 e 54 mg SST/l, respectivamente. Concentraes inferiores a 20 mg/l foram obtidas nos testes com dosagens superiores a 200 mg FeCl3/l, com eficincias mdias de 95%.

Figura 4- Remoo de SST com Cloreto Frrico (mdias e desvios padres)Figura 5- Remoo de DQO com Cloreto Frrico (mdias e desvios padres)

Na remoo de DQO foram verificadas eficincia mdias variando entre 12 e 50%, conforme as doses utlizadas. Os testes com doses de 50 e 100 mg FeCl3/l apresentaram resultados bastante medocres, gerando efluentes com DQO mdia de 287 mg O2/l em ambos os casos (eficincia igual a 12%). Para doses de 150 e 200 mg FeCl3/l, eficincias mdias de 37% foram obtidas (DQO final igual a 207 mg O2/l). Os melhores resultados correspondem aos testes com doses de 250 e 300 mg FeCl3/l, gerando efluentes com concentraes mdias de 175 e 163 mg O2/l, respectivamente.

xido de clcio - Apenas dois testes foram realizados com esse coagulante. Para as doses de CaO variando entre 50 e 150 mg CaO/l, a remoo de SST variou enormemente de um teste para o outro. Enquanto em um teste a concentrao de SST na amostra bruta foi reduzida de 216 para 120 mg/l com uma dosagem de apenas 50 mg CaO/l (eficincia de 44%), no outro essa eficincia foi de apenas 23%, ocasio em que a concentrao inicial de 416 mg SST/l foi reduzida a 320 mg SST/l. Os resultados obtidos com doses a partir de 200 mg CaO/l foram bastante satisfatrios para ambos os testes, produzindo efluentes com baixssimos residuais de SST (( 32 mg SST/l). Com relao remoo de DQO, os resultados foram medocres para os dois testes. A eficincia mdia para doses de 200 mg CaO/l foi de 40%, sendo o melhor resultado obtido (concentrao mdia inicial de 298mg O2/l reduzida para 179 mg O2/l).

Sulfato ferroso - Produziu os piores resultados.Todos os valores mdios de concentraes de SST, para doses variando entre 50 e 300 mg FeSO4/l, situaram-se na faixa entre 135 e 190 mg SST/l. Doses de 50 e 100 mg/l resultaram em eficincias mdias de aproximadamente 45%. A eficincia mdia mxima obtida foi de 61% (para doses de 250 mg FeSO4/l), gerando efluentes com concentrao mdia de 135 mg SST/l. No tocante remoo de DQO, as melhores performances foram obtidas com doses de 300 mg FeSO4/l (eficincia mdia de 29%), dando origem a efluentes tratados com concentrao mdia de 231 mg O2/l. Em todos os demais testes, com doses entre 50 e 250 mg FeSO4/l, as eficincias mdias foram inferiores a 20% e as concentraes mdias finais de DQO superiores a 260 mg O2/l.

Produo de lodo - A maior produo de lodo ocorreu nos testes com sulfato de alumnio, quando o valor mdio mximo atingiu 46,1 ml/l para as doses mximas de coagulantes (300 mg Al2(SO4)3/l). Os resultados observados nos testes de coagulao com cloreto frrico e com cal foram bastantes semelhantes sob este aspecto. As produes de lodo atingiram valores mximos da ordem de 35 ml/l de amostra, nos testes utilizando doses de 300 mg de coagulante/l. A menor produo de lodo foi obtida nos testes utilizando o sulfato ferroso,o que pode ser explicado pela reduzida eficincia deste produto como coagulante para este tipo de efluente. A produo mxima, obtida nos testes com com doses de 300 mg FeSO4/l, foi de 5,2 ml/l de amostra. Os lodos produzidos em todos os testes com os diferentes coagulantes apresentaram boa decantabilidade, mesmo nos casos em que se utilizou o sulfato ferroso como coagulante. Este fato uma garantia do bom desempenho da etapa de clarificao de um eventual processo de tratamento fsico-qumico para esse tipo de efluente.

Os quadros 1 e 2 representam uma sntese do exposto para a tratabilidade pela via fsico-qumica .

Quadro 1- DQO mdia nos casos de maior eficincia

Coagulante Dose (mg/l) DQO mdia (mg O2/l)

Sulfato de Alumnio100 a 150180

Cloreto Frrico250 a 300170

xido de Clcio200179

Sulfato Ferroso300231

Quadro 2 - Dosagens timas e qualidade dos efluentes obtida nos testes

CoagulanteDose (mg/l)SS (mg /l) DQO (mg O2/l)MS (ml/l)

Sulfato Alumnio 2002018730

Cloreto Frrico 2501617529

xido de Clcio 2501818930

Tratabilidade pela via biolgicaA eficincia do biofiltro no tratamento dos efluentes lquidos de lavanderias industriais foi avaliada da mesma forma que durante o tratamento fsico-qumico, ou seja, em funo da remoo de DQO e slidos suspensos (SST). As sries temporais relativas a esses parmetros, compreendendo as duas condies oepracionais testadas, so mostradas nas figuras 6 e 7.

Figura 6 - DQO afluente/efluente ao biofiltro, em funo do tempo.

Fig 7 - SST afluente/efluente ao biofiltro, em funo do tempo.

Os quadros 3 e 4 apresentam os valores mdios e desvios padres correspondentes a todos os parmetros monitorados durante os testes de tratamento biolgico. As seguintes observaes foram consideradas por ocasio do estudo estatstico:

- Os valores mais elevados para a DQO de sada ocorridos no final da 1 fase de operao do biofiltro (diluio de 15%) talvez devam ser creditados toxicidade de uma das amostras, uma vez que nas operaes de lavagem observou-se a reduo do filme biolgico em torno das bilhas utilizadas como meio suporte.

- Os valores relativos ao segundo e ao penltimo pontos da srie foram desprezados, tanto na anlise de eficincia como no clculo dos valores mdios e desvios padres. Erros de operao justificaram esse procedimento.

Na anlise das sries temporais observa-se que para a diluio de 15% de efluente de lavanderias com 85% de esgoto domstico decantado, a DQO de sada assume valores bastante satisfatrios, independente dos valores da DQO afluente ao biofiltro. Praticamente todos os pontos situam-se abaixo da linha correspondente a 100 mg O2/l. Isso pode ser melhor apreendido no Quadro 3, onde a soma do valor mdio da DQO de sada com o respectivo desvio padro inferior a 100 mg O2/l. A concentrao mdia de DQO, de 77 mg O2/l, bastante prxima dos teores no biodegradveis e atende a padres exigentes da Comunidade Europia, que estabelece a mdia de 90 mg O2/l para a DQO em efluentes de tratamento secundrio. J a diluio de 30% apresenta valores mais elevados para a DQO efluente, com 40% deles superiores a 100 mg O2/l. Isso entretanto no impede que o valor mdio obtido para a DQO de sada do biofiltro seja o mesmo preconizado pela Comunidade Europia (90 mg O2/l).

Com relao aos slidos suspensos (SST), o comportamento do biofiltro similar para ambas as diluies. Efluentes com baixos residuais (inferiores a 30 mg SST/l) so observados ao longo de toda a srie. Para a diluio de 15%, o teor mdio de SST no efluente tratado de apenas 15 mg/l, enquanto que para a diluio de 30% esse teor de 18 mg/l. Esses valores so bastante satisfatrios, principalmente se considerarmos a reduzida altura do leito filtrante do piloto utilizado (50 cm).

DILUIO: 15% de efluente de lavaderias com 85% de esgoto domstico decantado

ParmetroUnidadeEntradaSadaEficincia

MdiaD. PadroMdiaD. Padromdia (%)

SST mg SST/l1032615585

DQOmg O2/l27354772272

Cor% trans.39483572

TurbidezNTU63146390

pH-7,20,77,60,1-

Alc. totalmgCaCO3/l2173114228-

N-NH4+mg Nh4+/l45,36,034,03,8-

P-PO43-mg PO43-/l3,10,72,50,6-

Temp.C242---

Quadro 3 - diluio de 15%, valores mdios e desvios padres dos parmetros monitorados.

Na remoo de turbidez, para a diluio de 15% foi observada eficincia mdia de 90%. Para a diluio de 30% a eficincia mdia foi de 85%. Na remoo de cor, ambas as diluies apresentaram eficincia mdia de 72%, produzindo um efluente prticamente desprovido de cor. Quanto aos demais parmetros, com exceo do pH cujo monitoramento objetivava ao mesmo tempo a verificao do atendimento legislao ambiental, todos foram monitorados com o intuito de preservar o metabolismo celular no biofilme, no tendo sido necessria qualquer interferncia nesse sentido.

DILUIO: 30% de efluente de lavaderias com 70% de esgoto domstico decantado

ParmetroUnidadeEntradaSadaEficincia

MdiaD. PadroMdiaD. Padromdia (%)

SST mg SST/l811618678

DQOmg O2/l27764902167

Cor% trans.47885772

TurbidezNTU46107185

pH-7,00,37,40,4-

Alc. totalmgCaCO3/l2073315545-

N-NH4+mg Nh4+/l34,69,726,312,0-

P-PO43-mg PO43-/l2,80,82,01,0-

Temp.C261---

Quadro 4 - diluio de 30%, valores mdios e desvios padres dos parmetros monitorados.

As taxas volumtricas de remoo de SST e DQO, relativas s cargas volumtricas aplicadas no biofiltro para as diluies de 15 e 30% so mostradas nas figuras 8 e 9.

Figura 8 - Taxas volumtricas de remoo de DQO em funo da cargas volumtricas de DQO aplicadas sobre o biofiltro (kg / m3 de leito . dia)Para a diluio de 15%, a eficincia mdia do biofiltro na reteno de slidos suspensos (SST) foi de 85% para uma carga volumtrica aplicada mdia de 1,47 kg SST / m3 de leito por dia. Efluentes com teores mdios de 15 mg SST / l foram obtidos.

Com relao remoo de DQO, para uma carga volumtrica mdia de 3,92 kg / m3.dia, a eficincia mdia do biofiltro foi de 72%, gerando efluentes com DQO mdia de 77 mg/l. Para a diluio de 30%, as eficincias mdias de remoo foram um pouco inferiores. Com relao DQO, cargas volumtricas mdias de 3,92 kg/m3.dia produziram efluentes com DQO mdia de 90 mg/l (eficincia mdia de 67%). Quanto aos slidos suspensos (SST), a eficincia mdia de remoo foi da ordem de 77%. Efluentes com mdia de 18 mg SST/l foram produzidos para uma carga volumtrica mdia aplicada de 1,18 kg/m3.dia.

Figura 9 - Taxas volumtricas de remoo de SS em funo da cargas volumtricas de SS aplicadas sobre o biofiltro (kg / m3 de leito . dia) Concluso

O presente trabalho apresentou resultados obtidos em testes de tratabilidade de efluentes de lavanderias industriais pela via fsico-qumica e pela via biolgica. As principais concluses a que se chegou sobre as diferentes opes de tratamento so:

Eficincia de uma decantao simples - Os resultados pouco encorajadores apresentaram baixos rendimentos na remoo de SST (eficincia ( 20%) e DQO (eficincia quase nula). Pode ser interessante apenas como pr-tratamento para lanamentos em redes coletoras, no sentido de diminuir depsitos.

Cagulao/floculao - Efluentes com baixos teores de SST podem ser produzidos mediante a utilizao dos coagulantes testados, excetuando-se o sulfato ferroso. Desempenhos equivalentes na remoo de cor e turbidez tambm foram observados. Entretanto, o parmetro limitante desse tipo de efluente pela via fsico-qumica , sem dvida alguma a concentrao de DQO. A grande quantidade de compostos orgnicos dissolvidos nos efluentes inviabilizou a ao dos coagulantes na remoo de DQO. Os lodos produzidos com os diferentes coagulantes apresentaram boa decantabilidade, assegurando bons desempenhos da etapa de clarificao aps o tratamento fsico-qumico. Tratamento biolgico em um biofiltro aerado submerso - Produz efluentes de excelente qualidade, quando o efluente das lavanderias misturado com esgoto domstico representa fraes de 15 e de 30% alimentao do biofiltro. Nos testes com diluio de 15%, uma eficincia mdia de 72% na remoo de DQO foi observada para uma carga volumtrica mdia de 3,92 kg / m3 de leito.dia, a gerando efluentes com DQO mdia de 77 mg/l. Para a diluio de 30%, as eficincias mdias de remoo foram um pouco inferiores (eficincia mdia de 66%), produzindo efluentes com DQO mdia de 90 mg/l para cargas volumtricas mdias de 3,92 kg/m3.dia Quanto aos slidos suspensos (SST), a eficincia mdia de remoo foi da ordem de 77%, gerando efluentes com mdia de 18 mg SS/l para uma carga volumtrica mdia aplicada de 1,18 kg/m3.dia. %. Na remoo de cor, ambas as diluies renderam uma eficincia mdia de 72%, produzindo um efluente praticamente desprovido de cor, sem a utilizao de coagulantes.

Testes com a diluio limite de 50% esto sendo iniciados. Este limite extrapola dados de literatura que indicam ser vivel o tratamento biolgico de efuentes de lavanderias em ETEs pblicas desde que a taxa de diluio no ultrapasse 25% (efluente/esgoto).

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Engo Jos Maria Motta, ao Sr. Pedro e ao Sr. Nogueira, da Companhia Esprito-Santense de Saneamento (CESAN), do pelo apoio prestado pela na infraestrutura da pesquisa .

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Alabaster, G. P., Mills S. W., Osebe, S. A., Thitai, W. N., Pearson H. W., Mara, D. D., Muiruri, P. (1991) - Combined treatment of domestic and industrial wastewater in waste stabilisation pond systems in Kenya - Water science and technology, vol 24, No 1, pp. 43-52

Braille, P. M. e Cavalcanti, J.E.W.A. (1993) - Manual de tratamento de guas residurias, Ed. CETESB, So Paulo (SP), 764 pp

Chudoba, J. (1979) - Biological wastewater treatment from wool scouring and dyeing - Proc. conf. on textile and leather wastewaters, pp. 3-20

Fuchu, Y. and Nakamura, M. (1988) - Application of biological aerated filter process to industrial wastewater treatment - Water Pollution Control Federation, 61st Annual Conference (outubro, Dallas, Texas, EUA )

Gonalves, R. F. (1995) - Biofiltros aerados submersos para remoo de nitrognio de guas residurias sob diversas temperaturas - Anais do XXIV Congresso Intramericno de Engenharia Sanitria e Ambiental (AIDIS) (abril, Buenos Aires, Argentina)

Gonalves, R. F. (1995) - Estgio atual de desenvolvimento da tecnologia dos biofiltros aerados submersos para o tratamento de guas residurias - Anais do 18 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitria e Ambiental (setembro, Salvador, Bahia, Brasil)

Grau, P. (1991) - Textile industry wastewaters treatment - Water science and technology, vol 24, No. 1, pp. 97-103

Green, J. M., Sokol C. (1985) - Using ozone to descolorize dyeing plant wastewater, vol. 74, No 4, pp. 67

Pujol, R., Hamon, M., Kandel, X., Lemmel, H. (1993) - Biofilters: Flexible, reliable biological reactors - Second International Specialized Conference on Biofilm Reactor (setembro/outubro, Paris, Frana)

Rogalla, F., Roudon, G., Sibony, J. and Dansholm, P. (1992) - Minimising nuisances by covering compact treatment plants - Water science and technology, vol 26, 4/5, pp. 363-374

Caractersticas do biofiltro

Dimetro100 mm

Altura de leito0,50 m

Volume de leito0,004 m3

Efluente

Tratado

Bomba

Peristltica

Esgoto

Domstico

Compressor

de ar

Efluente de

Lavanderia

Lodo de

Lavagem

_879298956.xlsSheet: Grf1

0.0

0.0

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50.0

50.0

50.0

100.0

100.0

100.0

150.0

150.0

150.0

200.0

200.0

200.0

250.0

250.0

250.0

300.0

300.0

300.0

343.0

478.0

208.0

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96.0

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-18.0

46.0

100.0

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20.0

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-2.0

8.0

10.0

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50.0

100.0

100.0

100.0

150.0

150.0

150.0

200.0

200.0

200.0

250.0

250.0

250.0

300.0

300.0

300.0

343.0

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216.0

158.0

266.0

50.0

109.0

200.0

18.0

44.0

92.0

-4.0

54.0

150.0

-42.0

20.0

40.0

20.0

_879310911.xlsSheet: Chart1

3.4574675159235664

3.4574675159235664

5.646267515923567

5.646267515923567

3.610089171974522

3.610089171974522

4.4172229299363055

4.4172229299363055

3.6687898089171975

3.6687898089171975

2.906415286624204

2.906415286624204

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5.0042292993630575

3.63943949044586

3.63943949044586

2.67087898089172

2.67087898089172

4.006318471337579

4.006318471337579

3.9622929936305735

3.9622929936305735

3.9622929936305735

3.9622929936305735

4.065019108280255

4.065019108280255

4.270471337579617

4.270471337579617

3.2872356687898097

3.2872356687898097

3.595414012738854

3.595414012738854

4.475923566878981

4.475923566878981

3.536713375796178

3.536713375796178

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3.0964585987261146

5.371108280254777

5.371108280254777

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5.561885350318472

4.549299363057325

4.549299363057325

4.35852229299363

4.35852229299363

2.538802547770701

2.538802547770701

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4.263867515923567

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2.4947770700636944

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2.568152866242038

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3.199184713375796

1.4088152866242036

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_879168448.xls

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50.0

50.0

100.0

100.0

100.0

150.0

150.0

150.0

200.0

200.0

200.0

250.0

250.0

250.0

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300.0

300.0

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190.0

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1.8960305732484077

1.8960305732484077

2.314272611464968

2.314272611464968

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1.6436178343949048

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1.33543949044586

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1.322231847133758

1.6436178343949048

1.6436178343949048

1.2033630573248408

1.2033630573248408

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0.9685605095541402

1.4675159235668789

1.4675159235668789

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1.3501146496815286

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1.262063694267516

1.262063694267516

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1.2914140127388534

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0.9685605095541402

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0.9685605095541402

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0.5429808917197452

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