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rafael-almeida
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TRATAMENTO DE EFLUENTES DE
CURTUMES
O PROCESSO INDUSTRIAL
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
RECUPERAÇÃO DE SULFETO E CROMO
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
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
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
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
TRATAMENTO DOS EFLUENTES
GRADEAMENTOEQUALIZAÇÃODECANTAÇÃOCOAGULAÇÃO QUÍMICA
TRATAMENTO BIOLÓGICO:
LAGOAS AERADAS MECANICAMENTE SEGUIDAS DE LAGOAS DE DECNATAÇÃOPROCESSO DE LODOS ATIVADOSFILTROS BIOLÓGICOS AERÓBIOS
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
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
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
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
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