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SHS0415 –GESTÃO AMBIENTAL NA EMPRESA. INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS. Prof. Dr. Eugenio Foresti. - 2011-. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas. Objetivos do Tratamento de Águas Residuárias Industriais - PowerPoint PPT Presentation
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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.
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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.
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• 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
+
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• 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-
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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.
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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
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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.
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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.
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FLUXOGRAMA TÍPICO – ÁGUAS RESIDUÁRIAS COM PRESENÇA PREDOMINANTE DE MATÉRIA ORGÂNICA
Fonte: Von Sperling (http://pt.scribd.com/doc/19590008/Lodos-Ativados-Von-Sperling)
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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
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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
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Tratamento Químico de Efluentes de Indústria de Acabamento de Metais
Fonte:http://www.ppgerha.ufpr.br/dissertacoes/files/129-Rui_Simas.pdf
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Fonte: Mounter, R Industrial Wastewater Characteristics
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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.
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That’s all, folks!