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U�IVERSIDADE C�DIDO ME�DES I�STITUTO VEZ DO MESTRE

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO AMBIE�TAL

CLÁUDIO CONFORTI DOS SANTOS

A GESTÃO AMBIE�TAL �O RE-APROVEITAME�TO DE ÁGUA �A I�DÚSTRIA TÊXTIL

Rio de Janeiro 2010

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CLÁUDIO CO�FORTI DOS SA�TOS

A GESTÃO AMBIE�TAL �O RE-APROVEITAME�TO DE ÁGUA �A I�DÚSTRIA TÊXTIL

Monografia submetida ao corpo docente do Instituto Vez do Mestre da Universidade do Cândido Mendes como requisito final para obtenção do certificado de especialização em Gestão Ambiental.

ORIENTADOR: Prof. Francisco Carrera

Rio de Janeiro 2010

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CLÁUDIO CO�FORTI DOS SA�TOS

A GESTÃO AMBIE�TAL �O RE-APROVEITAMET�O DE ÁGUA �A I�DÚSTRIA TÊXTIL

Monografia submetida ao corpo docente do Instituto Vez do Mestre da Universidade Cândico Mendes como requisito final para obtenção do certificado de especialização em Gestão Ambiental.

Aprovado em ......... de ................................. de 2010.

BANCA EXAMINADORA

Profª. Francisco Carrera

Profº. ................................................................................ IVM

Profº. .................................................................................. IVM

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AGRADECIME�TO

A Deus, pela intuição e força nos momentos difíceis na conquista dos meus sonhos.

Aos meus pais, pelo incentivo e afeto, importantíssimos para a minha formação profissional e na formação do meu caráter.

A Prof. Francisco Carrera, por toda orientação e suporte durante o curso. Aos colegas de classe, por todo o companheirismo e pelos momentos de alegria

presenciados por mim. Á minha amiga Catiane Oliveira pela colaboração e apoio na realização deste trabalho

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RESUMO

O desenvolvimento deste trabalho procura mostrar que a necessidade de re-aproveitamento da

água é uma alternativa para indústrias no sentido econômico-ambiental, já que o tratamento

de efluentes visa o controle da poluição, como também a re-utilização da água tratada nos

processos industriais, em particular a Indústria Têxtil. Com novas técnicas de tratamento

surgem métodos cada vez mais eficientes no tratamento e recuperação de efluentes industriais.

O que possibilita às indústrias buscarem as melhores formas de processos que sejam

adequados à sua linha de produção, e assim utilizarem de forma sustentável os recursos

hídricos, preservarem o meio ambiente com diminuição de poluentes nos leitos dos rios e

mares e a gestão ambiental participativa dentro das empresas, visando o equilíbrio social e

econômico.

Palavras-Chave: Tratamento de Efluentes. Meio ambiente. Gestão Ambiental.

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ABSTRACT

The development of this article shows that the need for re-use of water is an alternative to industries in the economic and environmental sense, since the wastewater treatment aims to control pollution; as well the re-use of treated water in industrial processes in particular the textile industry. With new data processing methods appear increasingly effective in the treatment and recovery of industrial effluents. What makes it possible for industries seeking the best ways to procedures that are appropriate to your production line, and thus sustain ably use water resources, preserve the environment by reducing pollutants in the beds of rivers and seas and participatory environmental management within the enterprises seeking to balance social and economic development. Keywords: Wastewater Treatment. Environment. Environmental Management

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LISTA DE TABELAS E FLUXOGRAMAS

TABELA 1 Dimensões de partículas sólidas...................................... .................. ............17 TABELA 2 Neutralização de despejos ácidos.......................................... .......... ..............22 TABELA 3 Neutralização de despejos alcalinos................................................... .......... .23 TABELA 4 Processos de lodos ativados................................................................. .......... 24 TABELA 5 Características de filtros biológicos....................................................... ........ 25 TABELA 6 Principais poluentes de despejos industriais.......................................... ........ 30 TABELA 7 Demonstrativo anual de consumo de água tratada................................. ....... 48 TABELA 8 Demonstrativo mensal de consumo de água tratada............................... ....... 49 FLUXOGRAMA 1 Processo na unidade fabril................................... .............. ...................44 FLUXOGRAMA 2 Descrição do processo na ETE........................... ............. .....................47

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

CEDAE Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro CN Cianetos CO2 Gás Carbônico COT Carbono Orgânico Total DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio DOT Demanda de Oxigênio Total DQO Demanda Química de Oxigênio EPA Environmental Proctection Agency ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuárias ETE Estação de Tratamento de Efluentes NO3 Nitratos PH Potencial Hidrogeniônico SO4 Sulfatos

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SUMÁRIO

1 - INTRODUÇÃO.......................................................................................................... 11. 2- O CONTROLE DA POLUIÇÃO 2.1 - EXPOSIÇÃO DO PROBLEMA 3- MÉTODOS.................................................................................................................. 15 3.1- NATUREZA DOS DESPEJOS INDUSTRIAIS........................................................ 15 3.2- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS..................................................................................17 3.2.1- Sólidos totais.................................................................................................................17 3.2.2- Temperatura..................................................................................................................17 3.2.3- Cor................................................................................................................................18 3.2.4- Odor..............................................................................................................................18 3.2.5- Turbidez........................................................................................................................18 3.3- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS.............................................................................18 3.3.1- Medição da matéria orgânica........................................................................................18 DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio..................................................................18 DQO – Demanda Química de Oxigênio.......................................................................19 3.3.2- Matéria Inorgânica........................................................................................................19 pH.................................................................................................................................19 Compostos tóxicos........................................................................................................19 Metais pesados.............................................................................................................19 Oxigênio dissolvido......................................................................................................20 Gás sulfídrico...............................................................................................................20 Metano.........................................................................................................................20 3.4- MÉTODOS DE TRATAMENTO...............................................................................20 3.4.1- Métodos físicos............................................................................................................20 3.4.2- Métodos químicos e físico-químicos............................................................................22 3.4.3- Métodos biológicos.......................................................................................................23 4- POLUENTES MAIS COMUNS..................................................................................26 Arsênio..........................................................................................................................26 Bário..............................................................................................................................26 Cádmio..........................................................................................................................26 Cianetos.........................................................................................................................26 Chumbo.........................................................................................................................27 Cromo Hexavalente.......................................................................................................27 Fenóis............................................................................................................................27 Ferro..............................................................................................................................27 Mercúrio........................................................................................................................28 Nitratos..........................................................................................................................28 Pesticidas.......................................................................................................................29 Prata.............................................................................................................................. 29 Sulfetos..........................................................................................................................29 Outras Substâncias........................................................................................................30

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5- A INDÚSTRIA TÊXTIL.............................................................................................31 5.1- DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DOS TECIDOS.........................................32 5.1.1- Matéria-prima..............................................................................................................32 5.1.2- Fiação...........................................................................................................................32 5.1.3- Tingimento de fios.......................................................................................................32 5.1.4- Tecelagem....................................................................................................................32 5.1.5- Alvejamento de lavagem..............................................................................................33 5.1.6- Estamparia....................................................................................................................33 5.1.7- Tinturaria......................................................................................................................33 5.1.8- Acabamento..................................................................................................................33 6- NOVAS TENDÊNCIAS NO TRATAMENTO DE EFLUENTES TÊXTEIS............37 6.1- PROCESSOS DE TRATAMETNO UTILZADOS PELA INDÚSTRIA TÊXTIL.....38 6.2- ÚLTIMOS AVANÇOS NO TRATAMENTO DE CORANTES E EFLUENTES ...TÊXTEIS...............................................................................................................................39 6.2.1- Biodegradação...............................................................................................................39 6.2.2- Tratamento com ozônio................................................................................................39 6.2.3- Processos físicos...........................................................................................................39 6.2.4- Processos combinados..................................................................................................39 7- A GESTÃO PARA O REUSO DA ÁGUA.................................................................40 7.1- NECESSIDADE DE REUSO.......................................................................................41 7.2- FORMAS POTENCIAIS DE REUSO.........................................................................41 7.2.1- Usos industriais.............................................................................................................42 8- ESTUDO DE CASO....................................................................................................43 8.1- FLUXOGRAMA DO PROCESSO .............................................................................43 8.2- DESCRIÇÃO DO PROCESSO NA ETE....................................................................45 8.2.1- Tratamento primário.....................................................................................................45 8.2.2- Tratamento secundário.................................................................................................45 8.2.3- Tratamento terciário.....................................................................................................46 8.3 POLÍTICA PARA O REUSO NA UNIDADE FABRIL.............................................48 9- CONCLUSÃO..............................................................................................................49 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................51

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1 – I�TRODUÇÃO A História tem demonstrado que a fixação do homem, em qualquer região, tem sido uma função das disponibilidades, quantitativa e qualitativa, das fontes de energia necessárias à sua subsistência. Estas fontes de energia existem sob diversas modalidades, as principais sendo: luz solar, ar, água e alimentos. As duas primeiras, luz solar e ar, não têm sido fatores preponderantes no estabelecimento de colônias. A energia em forma de água e de alimento, no entanto, tem-se mostrado como principal condição imposta pelo Homem para suas permanências nas mais diversas regiões do planeta. Destas duas, a água tem sido o primeiro fator na fixação do homem e formação de novas comunidades. Por isso mesmo, a água é responsável pela existência de comunidades próximas às suas fontes e assume importância fundamental. O Homem, no entanto, é, até certo ponto, em esbanjador; sua eficiência ao consumir a energia não é total e em consequência resultam desta utilização diversos tipos de resíduos, entre os quais predominam: esgotos, lixo e partículas na atmosfera. O instinto e a necessidade que levam o Homem a se fixar próximo às fontes de energia e muitas vezes transportá-las de longas distancias não lhe figuram igualmente importante no momento de se medir a necessidade de afastar ou condicionar os resíduos refugados pelo organismo e pela própria comunidade. Historicamente verifica-se um comodismo natural que possibilita um contato íntimo, embora indesejável, entre as fontes de energia e os resíduos humanos, decorrendo, em consequência, um consumo de fontes de energia cada vez mais impuras a ponto de se tornarem num grau extremo inadequadas à vida. Convencionou-se chamar a ação da matéria rejeitada sobre as fontes de energia de poluição do meio ambiente. Segundo definido na Lei Federal que dispõe a política Nacional do Meio Ambiente, entende-se por poluição a “degradação da qualidade ambiental resultante de atividade que direta ou indiretamente: • prejudiquem a saúde, a segurança e o bem estar da população; • criem condições adversas ás atividades sociais e econômicas; • afetem desfavoravelmente a biota; • afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; e • lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos”. Uma comunidade passa por níveis de inquietação geralmente quando o agravamento das condições de poluição levam aquelas fontes de energia a estados impuros, quase irreversíveis, ou economicamente indesejados. O instinto de auto conservação levou então as comunidades a estabelecerem sistemas de defesa que são os sistemas de controle de poluição, os sistemas de aproveitamento de energia, e os sistemas de saneamento. É oportuno, estabelecido este conceito genérico, transcrever a definição de saneamento adotado pela Organização Mundial de Saúde: “Saneamento é o controle de todos os fatores do meio físico do Homem que exercem ou podem exercer efeito deletério sobre seu bem estar físico, mental e social”. É igualmente oportuno definir, ainda, segundo a OMS, o conceito de saúde: “Saúde é um estado de completo bem estar físico, social e metal, e não apenas a ausência de doenças”. De acordo com esses conceitos, saúde, saneamento e controle da poluição se relacionam diretamente. (IMHOFF, 1986)

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Ao contrário do que muitos imaginam, a água é uma substância muito complexa. Por ser um excelente solvente, ata hoje ninguém pôde vê-la em estado de absoluta pureza. Quimicamente sabe-se que, mesmo sem impurezas, a água é a mistura de 33 substâncias distintas (RITCHER, 2005). Na natureza estima-se que existam 45 x 1045 moléculas de água, das quais 95% constituem água salgada, 5% água doce, na maior parte sob a forma de gelo, e apenas 0,3% diretamente aproveitável, com predominância da água subterrânea. São inúmeras as impurezas que se apresentam nas águas naturais, várias delas inócuas, pouco desejáveis e algumas extremamente perigosas. Entre as impurezas nocivas encontram-se vírus, bactérias, parasitos, substância tóxicas e, até mesmo, elementos radioativos. O destino final de qualquer efluente urbano é o encaminhamento a um corpo de água. Em consequência desses lançamentos, aparece a possibilidade de virem a ser gerados certos inconvenientes, como, por exemplo, o desprendimento de maus odores, o sabor estranho na água potável, mortandade de peixes e outros. A saúde pública pode ser ameaçada peal contaminação das águas de abastecimento, dos balneários e dos gêneros alimentícios. É possível que as águas de um rio se tornem impróprias para o uso agrícola ou industrial. A finalidade do tratamento dos despejos é manter os corpos de água livres de inconvenientes desse gênero (RAMALHO, 1996). Efluente industrial é todo e qualquer resíduo, seja líquido, sólido ou gasoso, gerado e descartado como consequência dos processos químicos ou físicos necessários á obtenção de um produto acabado através de uma atividade industrial, seja ela de fabricação, recuperação, extração ou transformação. Esse efluente é destinado à uma Estação de tratamento de Efluentes – ETE – onde será tratado, dependendo de suas características, e lançado ao corpo receptor, sem a presença de matérias poluentes. Procedimento este vinculado à Política nacional do meio ambiente – Lei 6938 de 31/08/81 – em relação aos efluentes industriais, onde destacamos os seguintes pontos: • compatibilizar desenvolvimento e preservação; • definir áreas prioritárias de ação governamental relativas à qualidade e ao equilíbrio ecológico; • estabelecer critérios e padrões de qualidade ambiental; • desenvolver pesquisas e tecnologias nacionais para o uso racional do meio ambiente; • difundir tecnologias de manejo do meio ambiente e formar uma consciência pública; • preservar e restaurar os recursos ambientais; • impor multas e penalidades aos infratores. No caso os processos de beneficiamentos nas indústrias têxteis geram uma grande quantidade de despejos. Tais despejos variam em quantidade e qualidade, uma vez que os produtos e processos usados também variam constantemente. É sempre necessário que se faça o tratamento do despejo a fim de reduzir ao máximo permitido as impurezas nele contidas, para que ele possa ser lançado em rios, na rede pública de esgotos, etc. Deve-se pensar numa possibilidade de recuperação de alguns produtos e na reutilização das águas residuais Com esta filosofia algumas indústrias que fizeram investimentos para implantação de uma ETE nas suas unidades, realizam os tratamentos de seus efluentes e o torna reutilizável nos seus processos e beneficiamentos. Está é uma realidade cada vez mais freqüente nas indústrias, visando não só uma economia interna, como também num resultado de uma identificação de opções para a gestão da demanda e otimização no uso da água.

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2 – O CO�TROLE DA POLUIÇÃO

A poluição do meio ambiente tornou-se assunto de interesse público em todas as partes do mundo. Não apenas os países desenvolvidos vêm sendo afetados pelos problemas ambientais; também as nações em desenvolvimento começam a sofrer os graves impactos da poluição. Isso decorre de um rápido crescimento econômico associado à exploração de recursos naturais até então intocáveis. Ao lado dos crescentes problemas provocados pela contaminação do meio ambiente, estão os processos de produção utilizados para extrais matérias-primas e para transformá-las numa multiplicidade de produtos para fins de consumo em escala internacional.

Embora se registrem progressos no setor das técnicas de controle da poluição para vários desses campos da indústria de extração e de transformação, ainda não se chegou, é preciso reconhecer, a métodos que propiciem um controle absoluto. É inegável, porém, a urgência de adotarem-se outras medidas de controle, a fim de assegurar a não ocorrência de prejuízos irreparáveis, sob o ponto de vista do meio ambiente, mesmo nas áreas menos desenvolvidas.

O nível de controle – necessário ou imposto – é frequentemente definido em termos da melhor tecnologia disponível, cuja determinação depende de dois fatores primordiais: informação disponível e condições econômicas. Diante da necessidade de controle, torna-se lógico que se deve considerar a melhor tecnologia disponível quando ele oferecer vantagens significativas em comparação com outras técnicas. Entretanto, a fim de identificá-la e aplica-la, é indispensável contar com informações que definam as condições de aplicabilidade e desenvolvimento da tecnologia de controle da poluição.

Note-se que esta informação não está limitada à qualificação dos efluentes, mas deve também abranger uma ampla variedade de dados relativos e novos processos de produção menos poluidores, progressos em pesquisas de conversão de energia, custos de controle, etc. Em muitos casos, esta informação é extremamente difícil de ser obtida.

As considerações econômicas exercem um grande papel, quando se trata de definir a melhor tecnologia disponível. A definição da melhor tecnologia disponível é influenciada, até certo ponto, por fatores relativamente independentes das necessidades de controle da poluição.

O ciclo econômico, certos fatores regionais (tais como a capacitação da mão-de-obra e custos de energia) e outros aspectos desempenham um importante papel, quando se trata de decidir se uma tecnologia é ou não viável. A necessidade de uma informação técnica vital e de análise econômica traz uma grande responsabilidade para os governos dos países em desenvolvimento que desejam controlar e regularizar os problemas da poluição industrial. Na maior parte dos casos, não se dispõe de dados relativos aos processos industriais, especialmente no que toca às novas indústrias que possam estar se instalando no país. Em segundo lugar, os dados econômicos que determinarão se as medidas selecionadas são ou não viáveis, podem ser facilmente manipulados para apresentar uma variedade de quadros referentes ao impacto de determinadas medidas de controle.

Existem indícios, por exemplo, de que muitas empresas de grande porte tendem a se transferir para áreas sem padrões rígidos de controle, instalando-se em países em desenvolvimento que, na busca de investimentos econômicos, aceitam a poluição como um mal necessário. Enquanto alguns fatores como mão-de-obra barata e abundante, incentivos econômicos, etc., são frequentemente de grande importância quando se trata de selecionar a

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localização para essas empresas, a necessidade do controle da poluição (ou a ausência deste requisito) torna-se um parâmetro de crescente importância nesta decisão.

A falta de experiência, em relação ao controle, na maioria dos países em desenvolvimento, implica em que a tecnologia existente seja aceitável. Desse modo, haverá pouco ou nenhum incentivo por parte da empresas, a fim de desenvolver novas tecnologias menos poluentes e mais adequadas ao complexo de recursos disponíveis em países em que se localizam. Uma vez que o país em desenvolvimento não pode adotar arbitrariamente, uma linha de exigência de controle rígido deve encontrar, a fim de encorajar o investimento estrangeiro, um novo meio de abordar o problema que implique em minimizar a ocorrência de poluição ambiental.

Outro problema que aflige os países em desenvolvimento na procura de investimento estrangeiro, mas obedecendo a um planejamento de controle ambiental bem feito, é a escassez, na maioria das empresas nacionais, de peritos e de recursos capazes de fazer frente aos problemas de poluição ambiental. É importante frisar que a maioria das empresas nacionais não possui recursos para efetuar pesquisas destinadas ao desenvolvimento de novos processos ou para a aquisição de equipamento de controle que garantam que os resíduos industriais e emissões poluidoras se mantenham dentro de limites aceitáveis e seguros. 2.1 – EXPOSIÇÃO GERAL DO PROBLEMA A proteção do meio ambiente contra os agentes poluidores de origem industrial é um problema complexo para os países em desenvolvimento. O problema mais importante parece estar centralizado nos seguintes aspectos:

Ø Providenciar um controle ambiental seguro, sem prejuízos dos investimentos econômicos;

Ø Observação de informação técnica referente aos melhores meios de que se dispõe para controlar a poluição;

Ø Selecionar e adaptar as soluções de controle importadas ao conjunto de técnicas desenvolvidas no país;

Uma vez colocados esses aspectos gerais do problema, pergunta-se de que modo poderias o Brasil encarar os problemas da poluição ambiental já existente e os do futuro, resultantes da atividade industrial, sem restringir seu desenvolvimento sócio-econômico? Inicialmente é necessário caracterizar as diferentes formas de contaminação do meio ambiente causadas pela atividade humana. Existem essencialmente três situações de poluição, cada uma delas característica do estágio de desenvolvimento social e industrial: - Primeiro estágio: poluição patogênica. Neste estágio, as exigências quanto à qualidade da água são relativamente pequenas, tornado-se comuns as enfermidades veiculadas pela água. O uso de estações de tratamento de água e sistemas de adução pode prevenir os problemas sanitários neste estágio; - Segundo estágio: poluição total. Este estágio define-se como aquele em que os corpos receptores tornam-se realmente afetados pela carga poluidora que recebem (expressa como sólidos em suspensão e consumo de oxigênio). Embora neste estágio, a “saúde” do corpo receptor seja diretamente afetada, os prejuízos à saúde da população podem ser reduzidos se existirem estações eficientes de tratamento de água e de esgotos. Este estágio normalmente ocorre durante o desenvolvimento industrial e o crescimento das áreas urbanas.

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A tecnologia existe como medida terapêutica. Os países que ainda estão na fase de poluição total, podem emergir desta situação, investindo maciçamente nas instalações de tratamento de efluentes; - Terceiro estágio: poluição química. Este estágio é o da poluição insidiosa, causada pelo contínuo uso da água. O consumo de água aumenta em função do aumento da população e da produção industrial. Cada dia é maior a quantidade de água retirada dos rios e maior e mais diversa a poluição neles descarregada. Com o aumento da reutilização da água, surgem problemas gerados pelos sólidos dissolvidos, que podem tornar a água imprópria para os usuários de jusante, a menos que sejam adotados métodos avançados e custosos de tratamento de despejos e de água de abastecimento. Tais águas conterão traços de compostos orgânicos, que poderão acarretar problemas de gosto e odor, ou outros ainda piores à saúde. Os compostos químicos mais sofisticados (como, por exemplo, os organofosforados, policlorados e bifenóis, usados na indústria e agricultura) causam preocupações, uma vez que não podem ser detectados rapidamente nas baixíssimas concentrações em que geralmente ocorrem. O terceiro estágio de poluição está associado a uma sociedade de desenvolvimento onde os padrões de vida estão continuamente se elevando. Muitos países europeus ainda não conseguirem eliminar o estágio de poluição total (segundo estágio) porque, no passado, este problema foi postergado face os fatores econômicos, ignorância ou pouco caso. O Brasil está numa posição bem diferente, pois aqui é possível encontrar-se os três estágios da poluição. Com relação à escolha dos processos de controle da poluição a serem adotados no Brasil, há atualmente uma grande confusão. A poluição hoje em dia, é um assunto popular, abordado com entusiasmo pela imprensa, pelos políticos, pelo público em geral. Esta preocupação com relação ao assunto, não resolve os problemas. O que é necessário é um senso de perspectiva, de mo tal que o controle da poluição por despejos industriais possa fazer do contexto de uma economia planejada e de um desenvolvimento social. Aceitar como melhor tecnologia disponível de controle de poluição a definida por outros países, poderá trazer sérios entraves aos investimentos nacionais e estrangeiros, em vários setores industriais. O desenvolvimento de uma tecnologia nacional de controle da poluição industrial deverá fundamentar-se na pesquisa e desenvolvimento de métodos adequados à nossa realidade, aliados à seleção e adaptação da tecnologia importada, paralelamente à formação e capacitação de pessoal técnico especializado. 3 – MÉTODOS DE TRATAME�TO 3.1 – NATUREZA DOS DESPEJOS INDUSTRIAIS Na indústria, de modo geral, a água poder matéria-prima que se junta a outras para criar produtos acabados, ou ser utilizada como meio de transporte, como agente de limpeza em sistema de refrigeração, como fonte de vapor e produção de energia. Na indústria química – que às vezes gera poluentes extremamente perigosos – a água é a matéria-prima mais usada na manufatura de 150 produtos importante, vindo o ar em segundo lugar. Vários minérios e minerais, usualmente considerados como os elementos básicos mais importantes na fabricação de produtos químicos, na verdade ficam aquém da água e do ar em freqüência de uso. Em 1970, um inquérito feito pela EPA – Environmental Protection Agency – EUA, revelou que 32,6 % ou 1/3 de todos os cursos de água americanos estavam persistentemente

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poluídos. Os principais poluidores eram as minas, representando 60 % da poluição total. Os despejos agrícolas representavam 23 % e as águas residuárias industriais 9%, Os esgotos municipais com 8 %, vinham logo em seguida aos despejos industriais; mas, é preciso não esquecer que muitas indústrias lançam seus efluentes na rede municipal de esgotos e que, em tais casos, às vezes é difícil avaliar, com relativa exatidão, a fração representada pela contribuição industrial. O levantamento de EPA também assinalava que a economia norte-americana se caracterizava não apenas pela demanda crescente de bens de consumo, mas, também, por uma relativa preferência por bens cuja produção acarretava um aumento expressivo de despejos ricos em substâncias orgânicas. Atualmente, os poluentes industriais que mais preocupam são os orgânicos, especialmente os sintéticos e os metais pesados. A poluição por matérias orgânicas vem crescendo muito, principalmente a partir do fim da segunda guerra mundial, com expansão acelerada da indústria petroquímica. Por razões da mesma natureza, existem também grandes preocupações com relação aos despejos que encerram metais pesados. As análises que identificam a concentração e as características dos esgotos domésticos não podem ser plenamente aplicadas aos despejos industriais, a não ser que sejam feitas com o conhecimento de suas limitações e interferências e que sejam suplementadas por outras que determinem mais especificamente as propriedades dos despejos. Despejos tóxicos, por exemplo, podem ter alta demanda química de oxigênio (DQO) mas têm baixa demanda bioquímica de oxigênio (DBO), mesmo que esteja presente grande quantidade de matéria orgânica. A redução dos constituintes tóxicos, por meio de diluição, abaixo de determinados limites, permitirá a atividade biológica. Por exemplo, os exames químicos comumente efetuados na análise sanitária da água, não determinam à presença de metais tóxicos ou de complexos tóxicos, orgânicos ou inorgânicos. Às vezes são necessários ensaios biológicos utilizando peixes em tanques ou aquários com várias diluições de despejos, a fim de avaliar a sua toxidez. Os produtos tóxicos são frequentemente, específicos em sua ação fisiológica, o que dá a esses ensaios valor muito limitado. As características ecológicas de uma água receptora são afetadas pela destruição de qualquer um dos grupos de organismos da cadeia alimentar, responsáveis pela autodepuração. A sinergia (efeito combinado) de vários produtos químicos tóxicos pode ser mais acentuada do que quando esses produtos agem isoladamente. A quantidade e a concentração dos despejos de uma determinada indústria variam dentro de amplos limites, dependendo dos processos de fabricação empregados e dos métodos de controle dos despejos. Diz-se então que cada indústria é um caso distinto e que, entre indústrias do mesmo tipo, existem despejos diferentes. Pode-se fazer uma equivalência entre a carga orgânica (DBO) de despejos orgânicos gerados pela atividade industrial em relação à contribuição normal “per capita” de esgotos domésticos. Esta relação denomina-se população equivalente.

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3.2 – CARACTERÍSTICAS FÍSICAS As principais características físicas das águas residuárias são: seu conteúdo de sólidos totais, os quais são compostos de material flutuante, material coloidal e material em solução; temperatura, cor, odor e turbidez. 3.2.1 – Sólidos Totais O conteúdo dos sólidos totais de um despejo é definido como toda a matéria que permanece como resíduo após evaporação à temperatura de 103° a 110°C. O material que possui significativa pressão de vapor nesta temperatura é perdido durante a evaporação e não é definido como sólido. Sólidos totais, ou resíduos da evaporação, podem ser classificados como sólidos em suspensão ou sólidos filtráveis. As partículas sólidas encontradas nas águas classificadas segundo suas dimensões Tipos de Sólidos

Dimensões das partículas

Dissolvidos Coloidas Suspensão ou não filtráveis

0,001 – 0,00001 µ 1 – 0,001 µ 100 - 1µ

(Tabela – 1) Cada uma dessas categorias de sólidos pode também ser classificada com base na sua volatibilidade a 600°C. A fração orgânica se oxidará a essa temperatura e será eliminada como gás e a fração inorgânica permanecerá como cinza. Deste modo os termos sólidos em suspensão e sólidos em suspensão fixos, referem-se respectivamente ao conteúdo orgânico e inorgânico dos sólidos em suspensão. 3.2.2 – Temperatura A temperatura das águas residuárias é um parâmetro de grande importância devido a seu efeito na vida aquática. A elevação de temperatura por lançamento de despejos industriais aquecidos, por exemplo, pode causar danos às espécies de peixes existentes no curso de água. Além disso, o oxigênio é menos solúvel em água quente do que em água fria (a água a 0°C contém uma concentração de 14 mg/l de oxigênio; a 20°C 9 mg/l, a 35°C menos que 7 mg/l). A elevação da temperatura também produz estimulação das atividades biológicas, resultando em consumo de oxigênio, justamente na ocasião em que a água passa a conter menos esse elemento. Por isso, as condições sanitárias dos cursos de água tendem a se agravar durante o verão.

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Um aumento súbito na temperatura de cursos de água, por outro lado, poderá resultar em alta taxa de mortalidade na vida aquática. Além disso, temperaturas anormalmente elevadas podem causar o florescimento de fungos e plantas indesejáveis. 3.2.3 – Cor A cor é provocada por corantes orgânicos e inorgânicos. 3.2.4 – Odor Os odores são provocados por gases produzidos pela decomposição da matéria orgânica. São produzidos, também, por contaminant4es como o fenol, marcaptana, substâncias tanantes, etc. 3.2.5 – Turbidez É um outro parâmetro indicativo da qualidade de águas residuárias com relação a material coloidal. 3.3 – CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Os compostos orgânicos são normalmente constituídos de uma combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio e, em alguns casos, nitrogênio. Outros importantes elementos tais como enxofre, fósforo e ferro podem também estar presentes. Os principais grupos de substâncias orgânicas encontradas em águas residuárias são proteínas, carboidratos, gorduras e óleos. Além disso, as águas residuárias podem conter grande número de diferentes moléculas orgânicas sintéticas cujas estruturas variam de simples e extremamente complexas. Exemplos típicos são os surfactante, fenóis e pesticidas agrícolas. O número destes compostos aumenta anualmente, pois é sempre maior o número de moléculas que estão sendo sintetizadas. A presença destas substâncias vem complicando o tratamento de esgotos, devido às fracas possibilidades de serem decompostas biologicamente. 3.3.1 – Medição da Matéria Orgânica

Ø DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio – O parâmetro mais usual de medição de poluição orgânica aplicado às águas residuárias é a DBO 5 dias (DBOs).

Esta determinação envolve a medida do oxigênio dissolvido utilizada pelos microrganismos na oxidação bioquímica da matéria orgânica. A DBO é então empregada na determinação da quantidade aproximada de oxigênio que será necessária para oxidar biologicamente a matéria orgânica presente. Para se obter resultados significativos, a amostra a analisar precisa ser convenientemente diluída a fim de que nutrientes e oxigênio estejam presentes durante o período de incubação. Caso haja necessidade, a água de diluição é semeada com uma cultura bacteriana aclimatada à matéria orgânica presente na água. A cultura que é utilizada para a preparação da água de diluição contém grande número de bactérias saprófitas que oxidam a

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matéria orgânica. Além disso, estas culturas contêm certas bactérias autotróficas que oxidam a matéria não carbonácea. O período de incubação é, usualmente, de cinco dias a 20°C, porém, podem-se usar outros períodos e temperaturas. Depois da incubação, o oxigênio dissolvido da amostra é medido e a DBO calculada. A oxidação bioquímica é um processo vagaroso. Depois de um período de vinte dias, a oxidação é de 95 a 99% do total e de 60 a 70% num período de cinco dias. A estabilidade biológica das substâncias orgânicas em uma água contendo ar dissolvido, realiza-se em duas fases; na primeira são atacados principalmente os compostos carbonáceos; na segunda, a matéria não carbonácea como amônia, produzida durante a hidrólise das proteínas. Algumas das bactérias autotróficas são capazes de utilizar oxigênio para oxidar a amônia a nitritos e nitratos.

Ø DQO – Demanda Química de Oxigênio – Esse teste é também utilizado para medir o conteúdo de matéria orgânica de águas residuárias e águas naturais. O oxigênio equivalente da matéria orgânica que pode ser oxidado é medido usando-se um agente oxidante em meio ácido (dicromato de potássio).

O teste de DQO é sobremaneira precioso na medida da matéria orgânica em despejos que contenham substâncias tóxicas à vida. A DQO em um despejo é, em geral, mais alta do que a DBO, em virtude da maior facilidade com que grande número de compostos pode ser oxidado por via química do que por via biológica. Para muitos tipos de despejos é possível correlacionar a DQO com a DBO. Isto é vantajoso, pois a DQO é determinada em apenas três horas, ao passo que a determinação da DBO leva cinco dias. Outros testes utilizados na caracterização de certos tipos de despejos industriais são a Demanda Teórica de Oxigênio (DTO), Carbono Orgânico Total (COT) e Demanda de Oxigênio Total (DOT). 3.3.2 – Matéria Inorgânica Os principais parâmetros de caracterização dos despejos são:

Ø pH – A concentração hidrogeniònica é um importante parâmetro de qualidade de despejos industriais. A faixa de concentração adequada para existência de vida é muito estreita e crítica. Os despejos com concentração inadequada do íon hidrogênio são difíceis de se tratar por métodos biológicos.

Ø Compostos tóxicos – Devido a sua toxidez, certos cátions são importantes no tratamento de despejos, mormente quando se utilizam métodos biológicos de depuração. Metais como cobre, chumbo, cromo, arsênico, etc., são tóxicos em concentrações variáveis. Muitas instalações de tratamento têm sido prejudicadas pela chegada desses íons, provocando a diminuição de atividade ou mesmo a morte de microrganismos.

Ø Metais pesados – Traços de matais pesados tais como níquel, manganês, chumbo, cromo, cádmio, zinco, ferro e mercúrio, aparecem constantemente em alguns despejos industriais. A presença de qualquer destes metais em quantidade excessiva prejudica os usos benéficos da água.

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Ø Oxigênio dissolvido – O oxigênio dissolvido é necessário para a respiração de microrganismos aeróbicos bem como outras formas aeróbicas de vida. A quantidade de oxigênio que pode estar presente na água é regulada por vários fatores, tais como: a solubilidade do gás, a pressão parcial do gás na atmosfera, a temperatura, salinidade, sólidos em suspensão, etc. Como a taxa das reações bioquímicas que utilizam oxigênio aumenta com a elevação da temperatura, os níveis de oxigênio dissolvido tendem a ser mais críticos nos meses de verão. A presença de oxigênio dissolvido em águas residuárias é desejável por prevenir formação de substâncias mal cheirosas.

Ø Gás sulfídrico – O gás sulfídrico é formado pela decomposição de matéria orgânica contendo enxofre, ou pela redução de sulfitos a sulfatos. Esse gás tem odor característico (cheiro de ovo podre). Além do gás sulfídrico, podem-se formar, pela decomposição anaeróbica, outros gases como indol, escatol e mercaptano, que causam odores mais ofensivos que o gás sulfídrico.

Ø Metano – É o principal produto da decomposição anaeróbica da matéria orgânica. É inodoro, incolor, altamente combustível e explosivo em atmosfera de baixa ventilação. Os limites explosivos do metano no ar, são de 5 – 15% em volume. Ao nível do mar, uma atmosfera contendo 5% de metano pode ser obtida num local de fraca ventilação, a partir de um borrifa mento de água quente (68°C) que contenha 0,7 mg/l de metano. O aumento da temperatura da água e o abaixamento da pressão barométrica diminuem o risco de explosão.

3.4 – MÉTODOS DE TRATAMENTO 3.4.1 – Métodos físicos Os métodos físicos abrangem a remoção de sólidos flutuantes de dimensões relativamente grandes, de sólidos em suspensão, areias, óleos e gorduras. Para essa finalidade são utilizadas grades, peneiras simples ou rotativas, caixas de areia ou tanques de remoção de óleos e graxas, decantadores, filtros de areia, etc. As grades destinam-se a reter sólidos grosseiros em suspensão e são utilizadas para a proteção de bombas, válvulas e outros equipamentos contra obstrução. Podem ser de limpeza manual ou mecanizada. As peneiras são dispositivos destinados a retenção de partículas mais finas. A fim de evitar entupimentos, devem ser do tipo rotativo. Como exemplo de sua aplicação. Cite-se a indústria de conservas de pescado, que as utiliza na separação de espinhas e escamas. As caixas de areia ou desarenadores destinam-se à retenção de areia e outros detritos pesados inertes, em suspensão nas águas residuárias. São utilizadas com o objetivo de proteger bombas e tubulações contra a abrasão e entupimento. Nas instalações de tratamento de despejos industriais, as caixas de areia são construídas como canais com velocidade controlada de escoamento. A velocidade de água nesses canais (em torno de 0,3 m/s) permite manter os sólidos mais leves em suspensão, notadamente matéria orgânica, separando-os do material mais pesado. A seção transversal de uma caixa de areia é calculada como sendo a relação entre a vazão do despejo pela velocidade linear. Para se manter a velocidade dentro dos limites desejáveis, é comum instalar – a jusante do canal – um dispositivo regulador, normalmente um Calha Parshall ou Vertedor Sutra.

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Os óleos e gorduras livres presentes nos despejos, forma uma escuma de efeitos estéticos desagradáveis, além de prejudicarem seriamente o tratamento biológico. Óleos e gorduras recuperados são muitas vezes de valor para outras indústrias. Esses retentores são recipientes que provocam a redução da velocidade da água e apresentam uma superfície tranqüila. Enquanto os sólidos mais densos se depositam no fundo formando lodo, os corpos menos densos sobem á superfície formando escuma. As leis que regem o fenômeno são análogas às que regem os processos de sedimentação de sólidos granulares, com a diferença de que se efetuam em sentido inverso, isto é, as partículas maiores sobem com velocidade maior que a das partículas menores. A área da superfície livre é a relação entre a vazão dos despejos e a velocidade mínima de ascensão. O temo de detenção tem influência na agregação de partículas. A velocidade mínima de ascensão pode ser determinada experimentalmente, observando-se o tempo necessário para elevar uma determinada porção de óleo à camada superficial de escuma. Para óleos vegetais, animais ou minerais – cuja densidade está em volta de 0,8 g/ml – os tempos de detenção variam de 3 a 5 minutos, aumentando com aumento da vazão. A flutuação das substâncias mais densa do que a água também pode ser obtida insulflando-se ar comprimido (flotação). O ar dissolve-se no líquido numa proporção que depende da pressão e da temperatura. A Flotação é empregada no tratamento de alguns despejos industriais como, por exemplo, na recuperação de óleos emulsionados, fibras de papel, lanolina de águas residuárias de lanifícios, etc. A ultrafiltração é baseada na técnica de membranas semipermeáveis permitindo a separação de substâncias com moléculas de tamanhos diferentes. Esse processo é principalmente empregado para a separação de emulsões óleo – água utilizada em instalações de desengraxamento por lavagem, de emulsões empregadas para resfriamento, corte de metais, lixamento, etc. Os tanques de decantação são empregados na separação dos sólidos sedimentáveis contidos nas águas residuárias. Podem ser divididos em dispositivos que são cheios intermitentemente (por cargas) ou com fluxo constante. Os decantadores mais simples são as lagoas de decantação, em que o lodo acumulado no fundo pode ou não ser removido. No primeiro caso, podem-se utilizar bombas para este trabalho ou operar com uma outra unidade paralela enquanto a primeira estiver sendo limpa. No segundo caso, uma vez preenchida, a instalação é simplesmente abandonada, lançando-se mão de outra. Nos despejos em que predominem compostos orgânicos, o lodo, uma vez decantado, deverá ser removido em curto espaço de tempo para evitar sua decomposição anaeróbica. Sua remoção poderá ser efetuada manualmente, por meio de descargas hidrostáticas, ou mecanicamente por meio de dispositivos raspadores ou aspiradores flutuantes. O fluxo pode ser horizontal ou vertical. Os tanques radiais são uma variante dos tanques de sedimentação horizontal, nos quais o movimento da água é perpendicular às paredes do tanque ao invés de ser paralela a estas. Esses tanques são circulares, sendo a alimentação do fluxo procedida no centro (radial). São também rasos e equipados com removedores que conduzem o lodo ao centro do tanque de onde é removido continuamente. Os tanques de fluxo vertical são construídos de tal maneira que a vazão afluente entre por um tubo central, após o que, a direção é revertida e o fluxo ascende do lado de fora do tubo. A velocidade de ascensão é muito baixa em virtude do alargamento da seção. O lodo acumulado no fundo do decantador é removido por pressão hidrostática e o líquido efluente cai em calhas circundantes ao decantador.

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3.4.2 – Métodos químicos e físico-químicos

Este tratamento de despejos, os métodos químicos podem ser utilizados para remover material coloidal, cor e turbidez, odor, ácidos, álcalis, metais pesados e óleos. Além disso, os reagentes químicos são utilizados para neutralizar ácidos ou álcalis. A neutralização de despejos industriais pode ser necessária, não só para se evitar o lançamento de águas ácidas ou alcalinas no corpo de água receptor, mas, também, como medida necessária para proteção de tratamentos de jusante, tal como a depuração por métodos biológicos. As legislações de controle da poluição vigentes em vários países e também no Brasil, possuem limites para o pH não somente em corpos receptores como também em redes públicas de esgotos. No Brasil, dependendo do órgão estadual de controle da poluição, esta faixa vai desde 5 até 9 ou 10. A reação fundamental de neutralização pode ser escrita da seguinte forma:

H + A + M + (OH) = MA + H2O (ácido) (álcali) (sal) (água)

Os sais formados poderão ser solúveis ou insolúveis na água. Utilizando-se soda cáustica para neutralizar o ácido sulfúrico, o produto será sulfato de sódio solúvel; quando se utiliza cal para a neutralização, formar-se-á sulfato de cálcio insolúvel e com a utilização de carbonato – tal como Na2CO3 e CaCO3 – há liberação de CO2.

A liberação de energia é outra conseqüência da neutralização. O calor obtido por equivalente-grama é o mesmo para todos os ácidos e álcalis (- 13,7 lcal/equivalente-grama). Se o despejo industrial contiver substâncias ácidas e alcalinas, deve-se considerar a mistura destes despejos. Algumas vezes, descargas de duas fábricas vizinhas podem ser misturadas com vistas à neutralização, com benefício mútuo. Em linhas gerais, os principais reagentes químicos utilizados para neutralização são os seguintes: - Para despejos ácidos: lama de cal, calcáreo, carbonato de sódio, soda cáustica, amônia, despejo alcalino. - Para despejos alcalinos: ácido sulfúrico, ácido clorídrico, dióxido de carbono, gás de água, enxofre, despejo ácido. A quantidade de álcali para neutralização de despejos ácidos está indicada a abaixo:

Material

Dosagem aproximada Kg/kg H2SO4

Calcáreo dolomítico Cal viva ou calcáreo Cal dolomítica ou cal virgem Cal de cálcio viva virgem Cal dolomítica hidratada Cal de cálcio viva hidrada Amônia anidra Carbonato de sódio Soda cáustica

0,95 1,06 0,53 0,60 0,65 0,80 0,35 1,10 0,80

(Tabela – 2)

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A seguir a neutralização de despejos alcalinos:

Ácido Dosagem aproximada Kg/kg CaCO3

H2SO4 66°Be HCL 20°Be Gás de água 15% CO2 Enxofre

1,0 2,0 3,0 0,3

(Tabela – 3)

Na tabela, indica-se a quantidade de ácido necessária para neutralização. O calcáreo ou calcáreo dolomítico são álcalis relativamente baratos. Todavia, são insolúveis em água e necessitam contato direto com despejos ácidos. Entretanto, são largamente usados como pré-tratamento seguido por álcalis que promovem o controle fixo. O ácido sulfúrico concentrado cobrirá o leito de pedra cal, com sulfato de cálcio retardando a reação. O calcáreo ou lama de cal tem tendência a formar lodos de sulfatos insolúveis causando diminuição nas taxas de reação. A soda cáustica – que é o mais caro dos reagentes alcalinos – reage quase que instantaneamente e produz menos lodo. O ácido sulfúrico é o mais frequentemente utilizado para neutralizar álcali. Embora seja altamente corrosivo quando diluído, pode ser armazenado em altas concentrações em tanques de aço carbono. O ácido clorídrico em comparação com ácido sulfúrico é mais caro, mais corrosivo e mais volátil. 3.4.3 – Métodos Biológicos

Os processos biológicos dividem-se em aeróbios e anaeróbios. Nos processos aeróbios a estabilização dos despejos é realizada por microrganismos aeróbios e facultativos; nos processos anaeróbios os microrganismos atuantes são os facultativos e os anaeróbios. Os processos aeróbios podem ser: lodos ativados, filtro biológico e lagoa de estabilização aeróbia. No processo de lodos ativados, o despejo é estabilizado biologicamente em um tanque de aeração sob condições aeróbias conseguidas pelo uso de equipamentos de aeração mecanizada ou ar difuso. A massa biológica resultante é separada do líquido em tanque de decantação. Uma parte dos sólidos biológicos sedimentados é continuamente recirculada e a massa remanescente é disposta. Nos processos de lodos ativados, as bactérias são os mais importantes microrganismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica afluente. No tanque de aeração, uma parte do despejo orgânico é utilizada pelas bactérias aeróbias e facultativas para obter energia para a síntese do material orgânico remanescente em novas células. Somente uma parte do despejo original é oxidada para compostos de baixa energia tais como: nitratos (NO3), sulfatos (SO4) e gás carbônico (CO2). O remanescente é sintetizado em material celular. Muitos produtos intermediários são formados antes que se obtenham os produtos finais de oxidação. Apesar de as bactérias serem os principais microrganismos que degradam o despejo orgânico, as atividades metabólicas de outros microrganismos são também importantes no sistema de lodos ativados. Por exemplo, protozoários e rotíferos atuam no polimento do efluente, os primeiros consumindo bactérias dispersas que não flocularam, enquanto que os rotíferos consomem pequenos flocos biológicos de partículas que não sedimentaram.

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O processo de tratamento por lodos ativados é empregado extensivamente na sua forma original, bem como nas suas várias formas modificadas convencional, mistura completa, aeração escalonada, aeração modificada, estabilização por contato, aeração prolongada, processo Krause, aeração de alta taxa e sistemas de oxigênio puro.

Processo % de remoção

Aplicação Kg de DBO/ kg SSTA (1)

SSTA (2) (mg/l)

Tempo de retenção (horas)

Convencional Mistura completa Atração escalonada Atração modificada Estabilização por contato Aeração Estendida Processo Kause

85 – 95

85 – 95

85 – 95

60 – 75

80 – 90

75 a 95

85 – 95

Despejos de baixa concentração suscetíveis a choques Aplicação geral, resistentes a choques. Aplicação geral para larga faixa de despejos Grau intermediário de tratamento Limitado para despejos em que a matéria orgânica não é predominantemente solúvel Aplicáveis para pequenos volumes Despejos altamente concentrados

0,2 - 0,4

0,2 – 0,6

0,2 – 0,4

1,5 – 5,0

0,2 – 0,6

0,05 – 0,15

0,3 – 0,8

1500-3000 3000-6000 2000-3500 200 – 500 4000 -10000 3000-6000 2000-3000

4 – 8

3 – 5

3 – 5

1,5 – 3

3 – 6

18 – 36

4 - 8

(Tabela – 4)

(1) - SSTA – Sólidos em suspensão voláteis no tanque de aeração (2) - SSTA – Sólidos em suspensão no tanque de aeração. No processo de filtração biológica, o despejo líquido é aspergido sobre pedras e escoado através do leito filtrante. O filtro biológico consiste de um leito filtrante de meio altamente permeável onde os microrganismos são ativados, e através do qual o despejo líquido é percolado. O meio filtrante usualmente é constituído por pedras ou plásticos e a profundidade média dos filtros de pedra é de 2 metros e de 9 a 12m quando o meio é de plástico. O filtro biológico normalmente é circular, sendo o despejo líquido distribuído sobre a parte superior do leito por meio de braços rotativos. O efluente sai por uma camada de drenos, juntamente com sólidos biológicos. O material orgânico presente no despejo é degradado por uma população de microrganismos afixada no meio filtrante. A comunidade biológica no filtro consiste essencialmente de protistas – incluindo bactérias aeróbias,

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anaeróbias e facultativas, fungos, algas, e protozoários – além de animais superiores como vermes, insetos, larvas e lesmas. Segundo as taxas de cargas hidráulicas e orgânicas, os filtros biológicos classificam-se em: - Filtro de baixa taxa: é um dispositivo relativamente simples de alta confiança, produzindo um efluente de qualidade consistente a partir de afluentes de concentração varáveis. - Filtro de alta taxa: possui dispositivo de recirculação do efluente e permite a aplicação de altas taxas orgânicas.

A recirculação do efluente permite ao filtro de alta taxa conseguir a mesma eficiência de remoção do filtro de baixa taxa, embora opere com cargas hidráulicas bem maiores.

Parâmetros Filtros de baixa taxa Filtros de alta taxa

Taxa de aplicação superficial (m3/m2 x d) Carga orgânica (kg DBO/m3 x d) Profundidade (m) Recirculação Energia mecânica (w/m3)

1 a 4

0,1 a 0,4

1,8 a 3,0 Nenhuma Nenhuma

10 a 40

0,7 a 2,0

0,9 a 4,0 * 0 a 41 ** 2 a 10

(Tabela – 5) Outros processos aeróbios de tratamento incluem lagoas aeradas, lagoas de estabilização fotossintética e lagoas aeradas mecanicamente. Nas lagoas aeradas, é utilizada aeração mecanizada para fornecer oxigênio às bactérias sendo este processo essencialmente o mesmo que o de lodos ativados, porém, sem recirculação. Nas lagoas fotossintéticas aeróbias, o oxigênio é fornecido pela aeração natural e pela ação fotossintética das algas. O oxigênio liberado pelas algas através do processo da fotossíntese é utilizado pelas bactérias na degradação aeróbia da matéria orgânica. Quando se deixam os sólidos se sedimentarem, uma camada de lodo anaeróbio acumula-se no fundo e a lagoa tornar-se-á facultativa (aeróbia – anaeróbia). Nos processos anaeróbios de tratamento de despejos, a decomposição da matéria orgânica e/ou inorgânica é conseguida na ausência de oxigênio molecular. A principal aplicação está na digestão de certos despejos industriais de alta carga orgânica e lodos de esgotos concentrados. Atualmente, são conhecidos métodos de tratamento para despejos orgânicos diluídos por processos anaeróbios de contato. Os microrganismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica são comumente divididos em dois grupos: o primeiro hidroliza e fermenta compostos orgânicos complexos para ácidos orgânicos simples; o segundo grupo converte os ácidos orgânicos, formados pelo primeiro grupo, em gás metano e gás carbônico. As bactérias responsáveis por esta transformação são estritamente anaeróbias.

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4 – POLUE�TES MAIS COMU�S Os seguintes elementos ou substâncias constituem-se os poluentes mais comuns da água: – Arsênio Nas águas naturais é freqüente a ocorrência de traços de arsênio, inofensivos à saúde. O aumento do seu teor nas águas é, em geral, devido a despejos industriais, atividades de mineração ou por lavagem superficial do solo, onde são utilizados inseticidas e herbicidas à base desse elemento. A ingestão de 100 mg/l pode resultar em severa intoxicação e de 130 mg/l, em acidente fatal. O arsênio elimina-se lentamente do organismo humano, daí o efeito cumulativo de pequenas doses. Além da ação tóxica, o arsênio pode exercer efeito carcinogênico, existindo registros de duas ocorrências em que a ingestão de água contendo arsênio resultou na produção de câncer de pele e, talvez, do fígado, em dois grupos da população. - Bário Devido à solubilidade extremamente baixa do sulfato de bário, geralmente, apenas traços são encontrados nas águas naturais. Sob a forma de carbonato, ocorre, naturalmente, em certas fontes minerais. Também é encontrado nos efluentes de mineração. O bário é considerado um estimulante muscular, especialmente do coração. É capaz de causar bloqueio nervoso e – mesmo em doses pequenas ou moderadas – vaso constrição, com aumento da pressão sanguínea. Não parece ter efeitos cumulativos e considera-se que o limite de 1 mg/l, para a água, está perfeitamente dentro da faixa de segurança. - Cádmio Em condições naturais é encontrado na água, em traços mínimos, mas pode ser nela introduzida por contato com recipientes ou canalizações onde esteja presente, em geral, como contaminante do zinco empregado na galvanização e também por despejos da indústria de galvanoplastia. O cádmio é considerado um elemento de elevado potencial tóxico. É irritante gastrintestinal, poderoso energético e – sob a forma de sais solúveis – tem causado intoxicação aguda e crônica.

- Cianetos

O íon cianeto é muito tóxico. Os cianetos alcalinos simples formam íons quando dissolvidos na água. Muitos dos cianetos complexos são mais estáveis em solução aquosa. Normalmente são poucos tóxicos, entretanto, sob certas condições, estes complexos decompõem-se, resultando vários graus de toxidez, dependendo do metal presente e da proporção dos grupos CN convertidos em cianetos simples. A quantidade máxima total para ingestão de CN pelo homem, tem sido estimada em aproximadamente 18 mg/dia, parte da qual é conseqüência da ingestão de certos alimentos e parte pela poluição industrial. O organismo humano normalmente aceita pequenas quantidades de substâncias que contém cianeto (palmito, alface, repolho, etc). O íon CN, exceto por uma pequena porção exalada, é transformado rapidamente em sulfeto complexo não tóxico (SCN, tiocianto) no

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fígado sendo eliminado irregular e vagarosamente pela urina. Não há provas de que o CN seja acumulativo no organismo. - Chumbo Nas condições naturais, apenas traços desse elemento são encontrados nas águas. Em geral, sua origem na água vem da poluição por efluentes de indústrias ou minas ou, ainda, como resultado da ação corrosiva sobre as canalizações desse metal. É um veneno cumulativo e a intoxicação crônica por ele causada é denominada saturnismo, moléstia que pode levar à morte. O saturnismo é frequentemente uma doença profissional. Há mais operários expostos à ação de chumbo e seus compostos do que a qualquer outro metal tóxico. As fontes comuns de exposição ao chumbo são os alimentos, ar, água e fumaça de tabaco inalada. Quando se estabelecem os limites permissíveis de chumbo na água, é preciso levar em conta a quantidade média proveniente das outras fontes.

- Cromo Hexavalente A ocorrência natural dos sais de cromo hexavalente, os cromatos, é muito rara, de modo que quando estão presentes na água, devem originar-se da poluição por despejos industriais. Os sais de cromos hexavalente são largamente usados nas operações de piquelagem e cromagem de metais, corantes, explosivos, cerâmica, papel, etc. A dose tóxica para o homem seria de 0,2 mg bicromato de potássio. Não se conhece ainda a quantidade de íon cromato que pode ser ingerida a longo prazo sem conseqüências adversas. O cromo não se acumula no organismo humano. - Fenóis Provocam cheiro e sabor desagradáveis na água potável sem concentrações mínimas de 50 a 100 ppb. Se a água possível é clorada, então 5 ppb darão mais gosto. O fenol é um bactericida poderoso e, por isso, interfere nos testes de DBO. Cargas superiores a 200 mg/l podem matar as bactérias dos lodos ativados e dos filtros biológicos e, por esse motivo, as quantidades que podem ser lâmpadas nas redes públicas de esgotos são limitadas. O fenol é tóxico aos peixes em concentrações de 1 a 10 mg/l.

- Ferro

A objeção principal quando ao ferro ou sais ferrosos diz respeito ao problema da cor. Por exemplo: substâncias tanantes, presentes num curso de água, formarão compostos com sais de ferro de cor preta. Sais ferrosos oxidarão compostos férricos dando cor marrom.

O gás sulfídrico – formado pela ação de bactérias nos esgotos – combinar-se-á com o ferro dando sulfetos ferrosos de cor preta. O ferro também prejudica a água para fins industriais. As fábricas de papel, de tecidos. De conservas, por exemplo, não podem empregar água com qualquer vestígios de ferro.

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- Mercúrio Por volta de 1955, ornitologistas de várias partes da Suécia observaram uma

diminuição da população de certos pássaros predatórios, bem como daqueles que se alimentavam de sementes. Em 1958, a atenção dos cientistas foi dirigida para o fato que pássaros encontrados mortos e examinados, apresentavam elevados teores de mercúrio em seus rins e fígado (4 a 200 mg/l). Análises de outros grupos de animais (roedores, ruminantes, peixes), vieram mostrar que o meio ambiente na Suécia estava contaminado. A cadeia alimentar indicava que o nível de mercúrio era mantido baixo até 1940, quando repentinamente, se elevou. Nesse ano, as sementes passaram a ser tratadas com compostos de mercúrio líquido (metil-mercúrio, etil-mercúrio) que substituíam outras substâncias mercuriais, em pó, menos inconvenientes aos operadores. Abriu-se, então, a questão “mercúrio” e por volta de 1966, devido às ações empreendidas, o nível de mercúrio já começava a baixar nos organismos dos pássaros e roedores, com exceção dos peixes que continuava alto.

O mercúrio introduzido por efluentes industriais nos sistemas hídricos é inicialmente incorporado nos sedimentos do fundo e esses sedimentos podem, subsequentemente, trocar sua carga de mercúrio com a água que os cobre, durante o período de 10 – 100 anos.

Com relação a efeitos genéticos e a longo prazo decorrente da exposição ao mercúrio, os estudos provaram que compostos de mercúrio provocam rompimento dos cromossomos e agem como inibidores do mecanismo mitótico.

No caso do metil-mercúrio, o cérebro é o primeiro a ser danificado, como destruição dos tecidos neurais, de modo irreversível. - 9itratos Representam o produto final da mineralização da matéria orgânica nitrogenada, por via aeróbia. Praticamente toda a água na natureza encerra pelo menos traços de nitratos, cujo teor pode aumentar com o incremento da poluição por matéria orgânica, ou então devido à aplicação excessiva de fertilizantes que são parcialmente carreados pelas águas de infiltração do solo. Nas águas de superfície, a menos que haja poluição excessiva, raramente sua taxa vai acima de 5 mg/l, localizando-se quase sempre abaixo de 1 mg/l, mas nas águas subterrâneas, a concentração pode ir até 1000 mg/l. A partir de 1945, primeiro nos Estados Unidos e depois em outros países, foram sendo registrados casos de metemoglobinemia ou cianose, em crianças de poucos meses de idade, atribuídos à ingestão de água com elevados teores de nitratos. Em 1951, só nos Estados Unidos, já eram conhecidos mais de 278 casos, com 39 óbitos. Uma provável explicação para as ocorrências, seria que nas crianças com idade inferior a 6 meses, o suco gástrico tem pH menos ácido (acima de 4) do que nos maiores ou adultos (com pH entre 1,5 e 2). Em consequência disso, ns primeiras porções do intestino desenvolvem-se bactérias capazes de reduzirem os nitratos a nitritos que, absorvidos na corrente sanguínea, se combinam com a hemoglobina do sangue, transformando-a em metaemoglobina assim dificultando o transporta de oxigênio para os tecidos. Os casos de metemoglobinemia apresentaram-se com a pele levemente azulada, daí o nome de “blue babies” a eles aplicado. Em geral, esses casos ocorrem quando a taxa de nitratos na água é superior a 20 mg/l em nitrogênio, o que é mais característico em poços da zona rural.

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- Pesticidas A partir do fim da última grande guerra, o emprego dos pesticidas tem crescido ininterruptamente. Contribuíram para a redução espetacular e até mesmo para erradiação de doenças transmitidas por vetores animados, especialmente insetos, tornaram possível o aumento da produção agrícola pela destruição de muitas pragas da lavoura. Conforme sua ação biológica, são chamados inseticidas, herbicidas, fungicidas, carrapaticidas, etc..Quimicamente podem ser divididos em 3 grupos: Inorgânicos – fluoretos, compostos de arsênico e de mercúrio; Orgânicos .aturais – rotenona, piretro, nicotina; Orgânicos Sintéticos – Hidrocarbonetos clorados, fosfatos orgânicos, tiocarbamatos. Hoje a tendência é de usar cada vez mais os orgânicos sintéticos. Os pesticidas podem contaminar as águas subterrâneas ou superficiais por aplicação direta, pela infiltração e escoamento superficial nas áreas tratadas ou, ainda, ao serem espalhados pelos ventos no momento de sua aplicação. Sobre a toxidez dos pesticidas, não deve ser esquecida que quase nunca são encontrados isoladamente, e sim, acompanhados de seus solventes ou diluentes que também podem ter propriedades tóxicas como o querosene, o xilol, naftenos, óleo combustível, etc. Com relação a sua presença na água, por enquanto, encontram-se em teores muito baixos. Mas também não se pode ignorar que alguns desses pesticidas têm demonstrado poder carcinogênico quando experimentados em animais de laboratório. Sempre que possível os pesticidas estáveis no solo e na água devem ser substituídos por outros que sofram decomposição, desaparecendo com o tempo. - Prata Não é encontrada com freqüência nas águas naturais. Muitos dos seus sais são insolúveis e não é elemento abundante na natureza. A indústria de artigos de prata, a galvanoplastia, a fabricação de tintas, a fotografia, podem contribuir com seus despejos para adicionar traços de prata às águas naturais. A inclusão desse elemento como um possível agente nocivo ao organismo humano decorre do fato de que pode ser deliberadamente posta na água para fins de desinfecção – a chamada ação oligodinâmica. Uma vez ingerida, praticamente não é eliminada e, no caso de haver uso continuado de tal água, sua concentração no organismo iria aumentando pausadamente. A dose letal para o homem é de 10 g como nitrato de prata. - Sulfetos O gás sulfídrico (H2S) é tóxico, corrosivo e causa sérios problemas de odor e sabor. É letal aos peixes na concentração de 1 a 6 mg/l. A maior parte dos sulfetos, sendo agentes fortemente redutores, também é responsável por uma demanda imediata de oxigênio que irá diminuir o oxigênio dissolvido nos cursos de água e provocam manchas nas fiações. O H2S pode ser encontrado em águas de poços, em lagoas, em lagos, em águas superficiais ou no próprio sistema de distribuição, geralmente, como resultado da decomposição da matéria orgânica por via anaeróbia; também pode ser decorrente da poluição por parte de um despejo industrial que o contém, como por exemplo, os despejos de fábricas de papel, de refinarias de óleos, de curtumes, etc. O gás sulfídrico pode ser removido pelo processo de aeração.

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- Outras Substâncias Das muitas substâncias que podem ser encontradas na água, algumas têm os seus teores limitados por padrões de qualidade, administrativos ou operacionais; algumas por razões de ordem estética já que são causa de odor, sabor e cor; outras, por inconvenientes na utilização da água, tais como salinidade excessiva, corrosividade, dureza excessiva, estímulo ao desenvolvimento de organismos microbianos indesejáveis. Certos compostos, em concentração elevada, podem causar perturbações fisiológicas, como, por exemplo, o efeito purgativo dos sulfatos de sódio e magnésio. Muito raramente há o registro de ocorrências mais graves por elementos encontrados normalmente em quantidades inofensivas na água. A seguir, são enumerados alguns dos principais poluentes encontrados nos despejos industriais e suas fontes: Poluentes Origem dos despejos Acetaldeído Ácido acético Acetileno Acrilonitrila Amônia Acetato de amônia Cloreto de amônia Fluoreto de amônia Nitrato de amônia Sulfato de amônia Anilina Bário (acetato) Benzeno Butil (acetato) Carbono (tetra-cloreto) Cromo (hexavalente) Cobalto Cobre (nitrato) Diclobenzeno Sulfato ferroso Chumbo (acetato)

Plásticos, borracha sintética, corante. Vinículas, indústrias têxteis, destilação de madeira, indústrias químicas. Sínteses orgânicas Plásticos, borracha sintética, pesticidas. Manufatura de gás de carvão, operações de limpeza com “água amônia” Tintura em indústrias têxteis e preservação de carne Tintura, lavagem de curtimento. Tintura em indústrias têxteis e preservação de madeira Fertilizantes, explosivos, indústrias químicas. Fertilizantes Tinturas, vernizes, borrachas. Mordente em tinturaria Indústrias químicas nas sínteses de compostos orgânicos, tinturaria e outras operações têxteis. Plásticos, couro artificial e vernizes. Indústrias químicas Decapagem de metais, galvanização, curtumes, tintas, explosivos, papéis, águas de refrigeração, mordente, tinturaria em indústrias têxteis, fotografia, cerâmica. Tecnologia nuclear, pigmentos. Tinturas têxteis, impressões fotográficas, inseticidas. Solventes para ceras, inseticidas. Fábrica de conservas, curtumes, têxteis, minas, decapagem de metais. Impressoras, tinturaria e fabricação de outros sais de chumbo.

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Mercúrio (nitrato) Metilamina Níquel (cloreto) Níquel (nitrato)

Explosivos Curtimento e sínteses orgânicas Galvanoplastia e tinta invisível. Galvanização

Sódio (bissulfito) Sódio (carbonato) Sódio (fluoreto) Sódio (hidróxido) Sódio (sulfato) Sulfúrico (ácido) Uréia Zinco Zinco (cloreto)

Têxteis, papel e indústrias fermentativas. Indústria química e de papel Pesticidas Celulose e papel, petroquímicas, óleos minerais e vegetais, couro, recuperação de borracha, destilação de carvão, têxteis. Fabricação de papel Produção de fertilizantes, outros ácidos, explosivos, purificação de óleos, decapagem de metais, secagem de cloro. Produção de resinas e plásticos, sínteses orgânicas. Galvanoplastia. Fábrica de papel, tinturas.

(Tabela – 6)

5 – A I�DÚSTRIA TÊXTIL

As operações de limpeza, tingimento e acabamento na indústria têxtil dão origem a uma grande quantidade de despejos. A recirculação destes despejos e recuperação de produtos químicos e subprodutos constituem os maiores desafios enfrentados pela indústria têxtil internacional, com o fim de reduzir os custos com tratamento de seus despejos. As indústrias têxteis constituem fator de grande importância na economia brasileira. Devido a sua grande expansão, nas últimas décadas, prevê-se a aparecimento de leis mais rígidas regulando a qualidade de seus efluentes. Essas indústrias, para efeito de estudo de seus despejos, são agrupadas em 3 categorias principais: tecidos de algodão, de lã e sintéticos. As fibras artificiais são produtos de modificações obtidas a partir da matéria-prima natural orgânica (como o algodão e a lã). O início de sua produção é bem anterior às sintéticas. No Brasil, são fabricadas as seguintes fibras artificiais: raiom-viscose, raiom-acetato e polinósica. As fibras sintéticas foram produzidas pela primeira vez durante a II Guerra Mundial a partir das poliamidas, poliacrílicos, poliésteres, polivinilos e poliolefinas. No Brasil, presentemente, os tecidos sintéticos são feitos de poliamidas, poliacrílicos ou poliésteres.

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Os despejos gerados pela indústria têxtil variam á medida que a pesquisa e o desenvolvimento produzem novos reagentes, novos processos, novos maquinários, novas técnicas e, também, conforme a demanda do consumidor por outros tipos de tecidos e cores. É importante estabelecer uma diferença entre o processo de acabamento e as operações de tecelagem que o precedem. A transformação da fibra crua em tecido não acabado ou em fios é, essencialmente, uma operação a seco, com exceção da fase de lavagem da lá crua. Entretanto, a operação de tingimento e acabamento são os grandes responsáveis pelos despejos líquidos, sendo a parte da indústria que mais interessa. As fibras de algodão são as mais populares e as mais importantes entre as fibras usadas pela indústria nacional. Suas excelentes características de absorção e o fato de serem agradáveis ao uso, aliadas ao seu preço acessível, contribuem para que o seu mercado se mantenha estável. O mercado de lã e do raiom também se apresenta razoavelmente estável. As fibras sintéticas não celulósicas tiveram seu consumo consideravelmente aumentado. As fibras naturais combinadas com as fibras sintéticas estão se tornando cada vez mais consumidas devido ao seu custo e aparência. 5.1 – DESCRIÇÃO DO PROCESSAMENTO DOS TECIDOS 5.1.1 – Matéria prima Vem acondicionado em fardos de algodão, de raiom-viscose, de poliéster, ou de nylon (poliamida). Com alguma frequência, as fábricas também compram o filamento de poliéster e nylon. 5.1.2 – Fiação O algodão é processado nos abridores, batedores, cardas, passadores, penteadeiras, maçaroqueiras,. Filatórios, retorcedeiras e conicaleiras. Já fibras sintéticas como poliéster e nylon vão para estiradeiras, retorcedeiras e conicaleiras. Não há despejo industrial em nenhum desses processos. 5.1.3 – Tingimento de fios Consiste em ferver os fios, em rolos ou em bobinas, em soluções de produtos químicos específicos e detergentes (preparação ou limpeza), mergulhando-os, a seguir, em solução contendo corantes. Os fios tingidos em bobinas, vão para a etapa seguinte ao processo que é a tecelagem. Os despejos de cores intensas, e contém, basicamente: matéria corante não reagida, detergentes e sabões. São intermitentes e se originam de descargas das unidades supracitadas. 5.1.4 – Tecelagem É o processo pelos quais os fios são transformados em tecido. Trata-se de processo seco, não ocorrendo produção de despejos.

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5.1.5 – Alvejamento e Lavagem Nessa operação, utiliza-se água oxigenada e/ou cloro, com a finalidade de se obter a remoção da cor natural das fibras. Os despejos são contínuos e contém cloro, hipoclorito e peróxido. Os que possuem cloro e hipoclorito têm características semelhantes: são fortemente alcalinos e contém matérias orgânicas removidas da fibra. A contribuição desses despejos para a carga total de DBO pode atingir 10%, variando de 680 a 2900 mg/l. Contém, ainda, bissulfito de sódio ou ácido sulfúrico fraco. 5.1.6 – Estamparia Os tecidos são estampados por meio de rolos gravados ou de quadros com corantes e outros pigmentos. Os despejos contêm corantes e em alguns casos soda cáustica e goma. 5.1.7 – Tinturaria O tecido é passado por uma solução de tinta, fixado e lavado. O tingimento é feito pelos processos contínuo e descontínuo. No contínuo, o tecido, depois de impregnado num banho contendo corantes e produtos químicos, é espremido entre dois rolos e secador; a seguir vai para o processo de vaporização. No processo descontínuo, o tecido fica num movimento de vaivém, enrolando-se e desenrolando-se entre dois cilindros, ao mesmo tempo em que passa por um tanque contendo os corantes e produtos químicos auxiliares. Os despejos do tingimento são variados, por causa dos diferentes tipos de corantes e da maneira pela qual são aplicados; são volumosos, têm forte coloração e, alguns, podem ser tóxicos. Sua DBO é geralmente baixa, mas pode atingir 37% de carga total em algumas fábricas. Esses despejos, ás vezes, apresentam considerável demanda imediata de oxigênio, devido aos agentes de redução usados em alguns banhos de tingimento. Tomando como exemplo o tingimento de tecido com fibras de nylon, os despejos são ácidos, coloridos e contém substâncias orgânicas provenientes dos corantes ácidos e ácidos orgânicos (por exemplo: ácido acético). A estimativa de vazão dos despejos é de 12 m3/tingimento (tingimento e lavagem); 3 tingimentos/dia: 36 m3/d. 5.1.8 – Acabamento É a última fase no processamento do tecido. Consiste na aplicação de gomas e resinas que são secadas ou fixadas sob temperaturas controladas, a fim de que o tecido receba o toque solicitado pelo comprador, o que é eito por meio de processos mecânicos e químicos. Os despejos são provenientes das lavagens do cilindro, das máquinas e do piso. Contém uréia, formol, trifosfato, amido, estearato, óleo sulforicinado, emulsões de resinas polivinílicos e sais de magnésio. 5.2 – DESPEJOS DIVERSOS Os despejos provenientes das máquinas de impressão em cores (estamparia) e de acabamento, geralmente, têm pequeno volume, sendo decorrentes, principalmente, das

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operações de limpeza das máquinas e lavagem das caldeiras sendo constituídos, em sua maior parte, de amido, corantes, gomas, graxas e resinas. 5.2.1 – Despejos compostos Os resíduos resultantes da composição dos despejos das várias seções encerram, principalmente, os seguintes compostos: - orgânicos: amido, dextrina, gomas, glucose, graxas, pectina, álcoois, ácido acético, sabões e detergentes; - inorgânicos: hidróxido de sódio, carbonato, sulfato e cloreto. O pH dos despejos varia entre 8 a 11; têm uma turbidez coloidal acinzentada; a cor depende do corante usado com predominância; o teor de sólidos totais varia de 1000 a 1600 mg/l; a DBO, de 200 a 600 mg/l; a alcalinidade total de 300 a 900 mg/l; o teor de sólidos em suspensão de 30 a 50 mg/l e o teor de cromo, ás vezes, é superior a 3 mg/l. O volume é muito grande, variando de 120000 a 380000 litros por 1000 metros de tecido processado. 5.3 – TRATAMENTO DOS DESPEJOS No tratamento dos despejos industriais das fábricas de tecidos e algodão e sintéticos, devem ser consideradas as seguintes alternativas: - Redução dos despejos no processamento; - Lançamento dos despejos na rede pública de esgotos, - Tratamento dos despejos em área da indústria Redução dos despejos no processamento A redução dos despejos no processamento acarreta, em muitos casos, vantagens econômicas. Ela pode ser obtida através da aplicação das seguintes medidas: - redução do volume dos despejos; - redução de produtos químicos; - recuperação e reutilização de produtos químicos; - modificação nos processos de fabricação; - troca de produtos químicos; - boa manutenção da indústria, no que se refere ao uso da água. Redução do volume dos despejos A preocupação primordial e primária deve ser a de gastar o mínimo de água possível. Um dos recursos freqüentemente utilizados para se obter a redução do volume dos despejos é a lavagem do tecido em contra corrente. Pode ser empregada nos processos que trabalham em fluxo contínuo, como, por exemplo, no enxágüe após o alvejamento do algodão. Assim, quando o tecido atingir a última unidade, conterá um mínimo de impurezas naturais e/ou produtos químicos. Para remover esta pequena quantidade de impurezas que sobrou, utiliza-se água limpa que irá originar despejos pouco concentrados e em pequeno volume. Estes despejos pouco concentrados são reutilizados nas unidades precedentes e também na lavagem de tecidos com grande quantidade de sujeiras. Os despejos são mantidos em circuito fechado, até que se necessite usar a água da primeira unidade do processo. Quando isto se dá,

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os despejos pouco volumosos, mas com grande carga poluidora, são eliminados ou usados para completar a solução-mãe. Outra maneira de reduzir o volume dos despejos consiste em recircular a mesma água vária vezes antes de descarregá-la. Esse esquema pode ser empregado nos processos descontínuos. Por exemplo, as águas usadas na rinsagem dos tecidos, após o tingimento, podem ser usadas para completar uma nova solução de tingimento. Quando se emprega um desses processos de reuso da água, é usual tratá-la por sedimentação e/ou filtração ao final de cada reciclagem, visando melhorar sua qualidade. Cuidados especiais devem ser tomados quando da adoção de lavagem em contracorrente ou reuso de água, no sentido de que as substâncias que possam prejudicar o processo seguinte sejam efetivamente removidas. Por exemplo, as substâncias empregadas para dar brilho fluorescente (agentes óticos) e alguns agentes empregados no acabamento, além de compostos salinos, devem ser removidos antes do reuso dos despejos. Redução de produtos químicos Estima-se que 90% das cargas poluidoras das fábricas de tecidos sejam provenientes dos processos em que se usam produtos químicos. Assim, conseguindo-se reduzir a quantidade de substâncias químicas empregadas no processamento do tecido, estar-se-á diminuindo a carga de poluição. Frequentemente, uma grande margem de segurança é empregada nas operações de fabricação do tecido, com a finalidade de se eliminar a necessidade de reprocessá-lo. Como a necessidade de reprocessamento ocorre apenas de 1% a 5% das vezes, pode-se empregar apenas a quantidade necessária de produtos químicos, sem prejudicar a produção. Frequentemente tem-se reduzido as quantidades de produtos químicos empregados de 1/5 e ½ da quantidade original, obtendo-se redução da carga poluidora em 30%. Recuperação e reutilização de produtos químicos Essa técnica é usualmente empregada pelas indústrias de tecidos, pelo menos na recuperação de soda cáustica. Modificação nos processos de fabricação Esse é outro método que pode ser utilizado para eliminar despejos desnecessários. O processamento contínuo, via de regra, ocupa menor espaço e requer menos água e substâncias químicas por kg de tecido trabalhado. Sempre que possível, devem ser combinados diversos processamentos, como, por exemplo, o tingimento com a lavagem no acabamento das fibras sintéticas. Uma modificação drástica do processo consiste em jamais lançar os despejos nos corpos de água, mas sim bombeá-los para um tanque de armazenagem onde são guardados e novamente usados como água de “make up” da solução similar. Outra modificação, também drástica, consiste em transferir o calor de alguns despejos para a água a ser aquecida, o que acarreta economia de combustível e diminuição da poluição térmica. Outra modificação no modo de fabricação, refere-se no processamento com solventes. O processamento com solventes resulta numa redução drástica da carga poluidora, uma vez que esses solventes usam pouca água – ou mesmo nenhuma, em alguns casos – além

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de permitir o tingimento e acabamento em menos tempo que no sistema convencional que emprega grandes quantidades de água. As impurezas naturais solúveis são coletadas em estado pastoso, aos tanques de purificação, ao invés de serem lançadas na rede geral de esgotos. Os efluentes fortemente alcalinos e carregados de sabões da lavagem são eliminados e o consumo de água decresce na proporção de 30:1.

Troca de produtos químicos Um método também comumente usado para se obter a redução da carga da DBO, é trocar os produtos químicos com DBO elevada por outros com pequena DBO. Apenas consultando a relação dos produtos químicos empregados na indústria têxtil e sua DBO, o analista poderá determinar quais os produtos químicos que poderão substituir os de DBO elevada. Boa manutenção da fábrica no que diz respeito ao uso da água Todas as operações da fábrica que usam água devem ser cuidadosamente controladas, com o fim de minimizar os derrames acidentais bem como para evitar o desperdício de porções demasiadamente grandes de soluções. Ocorrendo derrames acidentais de substâncias tóxicas, é boa prática diluí-los com outros despejos a fim de prevenir cargas de choque na estação de tratamento. Se existir a possibilidade de eliminar as sujeiras dos pisos e das paredes bem como as gorduras e ferrugem das máquinas, haverá uma diminuição das águas de lavagem. Uma instalação pode ser feita visando o mínimo de perdas com derrames e rachaduras, pela implantação de paredes retentoras extras, comportas adicionais e, também, implantação de canalizações prevendo a possibilidade de, em caos de necessidade, desviar os despejos para tanques de armazenagem de emergência. Todavia, uma boa manutenção depende primordialmente dos esforços, cooperação e boa disposição do pessoal encarregado da implementação dessas medidas, a fim de conseguir uma redução satisfatória da carga poluidora. A implantação de uma política de boa manutenção pode redundar em diminuição desta carga em 5% a 10%, em uma indústria têxtil. 5.3.1 – Tratamento dos despejos na área industrial Havendo a impossibilidade dos efluentes de uma indústria têxtil serem lançados na rede pública de esgotos, estes deverão ser tratados na própria fábrica. Devido à variedade e a concentração de produtos químicos encontrados nesses despejos, bem como às variações súbitas de vazão, o tratamento deverá ser cuidadosamente estudados. Os principais métodos são os seguintes:

Ø Equalização - Os despejos são bombeados para um tanque de equalização, ou para uma lagoa, com tempo de detenção de 24 horas.

Ø Neutralização - Os despejos da indústria têxtil são geralmente alcalinos, o que acarreta a necessidade de abaixamento do pH, a fim de satisfazer às condições exigidas pelo tratamento biológico.

Os agentes químicos por excelência para neutralizar esses despejos, sã os ácido sulfúrico e o dióxido de carbono.

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Ø Tratamento secundário (tratamento biológico) - Os dois métodos de tratamento

biológico mais usados são: filtros biológicos e lodos ativados. Pela aplicação de qualquer desses dois processos, a DBO pode ser efetivamente reduzida aos níveis exigidos por lei, contando que o pH seja mantido dentro de certos limites e a temperatura seja razoavelmente constante. Atualmente, o melhor processo para tratamento dos despejos da indústria têxtil é, sem dúvida alguma, o processo de lodos ativados por aeração prolongada. Os despejos da indústria têxtil de algodão, também podem ser tratados por precipitação química. Neste caso é comum prever-se o tratamento biológico dos esgotos domésticos da indústria, em separado. Os equipamentos e dispositivos para a precipitação química de despejos são: reservatório, tanque de mistura rápida de todos os despejos, tanques de sedimentação ou lagoas, alimentação, misturadores, medidores de pH, tanque de aeração, aparelho para as manobras com o lodo e dispositivos para a estocagem dos produtos químicos.

6 – �OVAS TE�DÊ�CIAS �O TRATAME�TO DE EFLUE�TES TÊXTEIS Nas últimas décadas, os problemas ambientais têm se tornado cada vez mais críticos e freqüentes, principalmente devido ao desmedido crescimento populacional e ao aumento da atividade industrial. Com estes ingredientes os problemas devido a ação antrópica têm atingido dimensões catastróficas, podendo ser observadas através de alterações na qualidade do solo, ar e água. Sem dúvida, a contaminação de águas naturais tem sido um dos grandes problemas da sociedade moderna. A economia de água em processos produtivos vem ganhando especial atenção devido ao valor agregado que tem sido atribuído a este bem, através de princípios como consumidor pagador e poluidor pagador recentemente incorporado em nossa legislação. Aliado a isso, tem previsões não muito animadoras para o século que se inicia, como por exemplo, a previsão feita pela Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo (SABESP), que estima que já em 2010 a demanda de água será superior a capacidade hídrica dos mananciais do estado. Dentro desse contexto, o setor têxtil apresenta um especial destaque, devido a seu grande parque industrial instalado gerar grandes volumes de efluentes, os quais, quando não corretamente tratados, podem causar sérios problemas de contaminação ambiental. Os efluentes têxteis caracterizam-se por serem altamente coloridos, devido à presença de corantes que não se fixam na fibra durante o processo de tingimento.

A importância dos corantes para a civilização humana é evidente e bem documentada. Os corantes sintéticos são extensivamente utilizados na indústria têxtil, gráfica, fotográficos e como aditivos em derivados de petróleo. .Aproximadamente 10.000 diferentes corantes e pigmentos são usados industrialmente, o que representa um consumo anual de cerca de 7 x 105 tons no mundo e 26.500 tons somente no Brasil.

A molécula do corante utilizada para tingimento da fibra têxtil pode ser dividida em duas partes principais, o grupo cromóforo e a estrutura responsável pela fixação à fibra.

Existem vários grupos cromóforos utilizados atualmente na síntese de corantes. No entanto, o grupo mais representativo e largamente empregado pertence a família dos azocorantes, que se caracterizam por apresentarem um ou mais grupamentos – N=N – ligados

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a sistemas aromáticos. Os azocorantes representam cerca de 60% dos corantes atualmente utilizados no mundo, sendo extensivamente utilizados no tingimento de fibras têxteis.

Existem atualmente várias classes de corantes classificados segundo sua fixação, como por exemplo, ácido, direto, básico, de enxofre e reativos, sendo este último o mais utilizado em nível mundial.

Os corantes reativos são assim chamados devido a sua capacidade de formarem ligações covalentes com a fibra. Estes corantes podem ser utilizados no tingimento de fibras celulósicas com boa características de tingimento, solidez e estabilidade química.

A poluição de corpos d’água com estes compostos provocam além d poluição visual, alterações em ciclos biológicos afetando principalmente processos de fotossíntese. Além desse fato, estudos têm mostrado que algumas classes de corantes, principalmente azocorantes, e seus subprodutos, podem ser carcinogênicos e/ou mutagênicos.

Devido a estas implicações ambientais, nova tecnologias têm sido buscadas para a degradação ou imobilização destes compostos em efluentes têxteis. 6.1 – PROCESSOS DE TRATAMENTO UTILIZADOS PELA INDÚSTRIA TÊXTIL As técnicas de tratamento fundamentadas em processos de coagulação seguidos de separação por flotação ou sedimentação, apresentam uma elevada eficiência na remoção de material particulado. No entanto, a remoção de cor e compostos orgânicos dissolvidos mostram-se deficientes. Os processos de adsorção em carvão ativado apresentam uma eficiência significativamente maior, contudo em função da superfície química do carvão ser positiva, a adsorção de corantes de caráter catiônico é uma limitação bastante importante. Além das desvantagens aqui assinaladas, é importante salientar que todos os processos anteriormente citados correspondem a sistemas não destrutivos. Embora o volume dos resíduos possa ser significativamente diminuído, a disposição final das fases sólidas continua sendo um problema sem solução. Em função destes inconvenientes, existe certa predileção pela utilização de processos que realmente possam degradar as espécies de interesse. Dentro do contexto dos processos destrutivos, cabe aos processos biológicos um lugar de destaque, principalmente em função da relativa facilidade encontrada na implementação de sistemas que operem em grade escala. Os processos biológicos utilizados com maior frequência estão representados pelos sistemas de lodos ativados. Esse processo consiste na agitação dos efluentes na presença de microorganismos e ar, durante o tempo necessário para metabolizar e flocular uma grande parte da matéria orgânica. Infelizmente, o processo apresenta o grande inconveniente de ser bastante susceptível á composição do efluente (cargas de choque), além de produzir um grande voluma de lodo. Em geral, na indústria têxtil os processos de tratamento estão fundamentados na operação de sistemas físico-químicos de precipitação-coagulação, seguidos de tratamento biológico via sistema de lodos ativados. O sistema apresenta uma eficiência relativamente alta, permitindo a remoção de aproximadamente 80% da carga de corantes. Infelizmente, o problema relacionado com o acúmulo de lodo torna-se crítico, uma vez que o teor de corantes adsorvidos é bastante elevado, impedindo qualquer possibilidade de reaproveitamento. Por todos estes motivos, o estudo de novas alternativas para o adequado tratamento de efluentes deve ser considerado como uma prioridade dos profissionais que atuam nesta área de trabalho.

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6.2 – ÚLTIMOS AVANÇOS NO TRATAMENTO DE CORANTES E EFLUENTES TÊXTEIS 6.2.1 - Biodegradação A grande motivação de todos os pesquisadores envolvidos em estudos de biodegradação pode ser expressa pela busca contínua de microrganismos versáteis, capazes de degradar de maneira eficiente um grande número de poluentes a um baixo custo operacional. Na prática, sabemos que isto é muito difícil principalmente me função de diversidade, concentração e composição de espécies químicas presentes em cada efluente. Recentemente pesquisadores têm aumentado o interesse na versatilidade de fungos e Bactérias nestes tratamentos. O fungo tem a capacidade de mineralizar, além da lignina, pelo menos parcialmente e em alguns casos completamente uma variedade de poluentes resistentes a degradação. As bactérias têm sido reportadas na degradação de corantes, em particular os azocorantes. 6.2.2 - Tratamento com Ozônio Ozônio é um gás incolor de odor pungente. Em fase aquosa, o ozônio se decompõe rapidamente a oxigênio e espécies radicalares. O ozônio é um agente oxidante poderoso quando comparado a outros agentes oxidantes conhecidos como, por exemplo, o Peróxido de Hidrogênio permitindo com que esta espécie reaja com uma numerosa classe de composto. A oxidação de poluentes ou efluentes pode ocorrer de maneira direta ou indireta. 6.2.3 - Processos físicos Dentre os processos físicos mais utilizados no tratamento de efluentes e corantes têxteis, a adsorção com carvão ativado ainda vem sendo intensamente estudada. O estudo de alguns agentes alternativos utilizando-se de biomassa como adsorvente também tem despertado atenção recentemente. Alguns artigos têm sido publicados nos últimos anos utilizando carvão ativado de coco, bambo, casca de eucaliptos e quitosama como materiais adsorventes. A utilização de tecnologias de membranas, como osmose reversa (OR), microfiltração (MF), nanofiltração (NF) e ultrafiltração (UF), têm se tornado muito atrativas devido ao fato de possibilitarem o reuso da água no processo industrial. Isto é especialmente interessante se analisarmos as perspectivas futuras não muito animadoras de escassez, elevação dos custos para captação de água e legislação cada vez mais restritiva para emissão de efluentes. 6.2.4 - Processos Combinados Para o tratamento de um dado efluente muitas vezes uma solução bastante inteligente é a utilização de processos combinados para uma melhor eficiência do sistema. Estes métodos podem ser utilizados de maneira complementar, de tal forma que possam suprir deficiências apresentadas pelos processos quando aplicados isoladamente.

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Atualmente dispomos de vários métodos para tratamento de efluentes, podendo ser classificados principalmente em físicos, químicos e biológicos. A combinação destes para tratamento de um dado efluente vai depender muito dos objetivos que se quer atingir no tratamento. Para o tratamento de efluentes têxteis, a combinação de métodos mostra-se mais adequada, devido à presença de corantes que normalmente são resistentes a degradação nos sistemas convencionais de tratamento. Em geral, maior ênfase tem sido dado ao estabelecimento de metodologias que combinam os processos biológicos com outras alternativas físicas ou físico-químicas, tais como floculação, adsorção ou oxidação eletroquímica. 7 – A GESTÃO PARA O REUSO DA ÁGUA

Com a globalização do mercado, muitas empresas procuraram se modernizar objetivando tornarem-se mais competitivas, com o crescimento industrial os recursos naturais apresenta-se mais escassos levando ao desenvolvimento de leis ambientais cada vez mais rígidas. Os custos envolvidos com o uso dos recursos naturais têm levado as indústrias a buscarem alternativas a curto e médio prazo para minimizarem estes custos, procurando reduzir os seus impactos ambientais. A busca para um menor consumo de água através de técnicas de reuso e reciclagem nos processos industriais passam a fazer parte do planejamento estratégico de várias empresas, inclusive a indústria têxtil.

A Agenda 21 dedicou importância especial ao reuso, recomendando aos países participantes da ECO, a implementação de políticas de gestão dirigidas para o uso e reciclagem de efluentes, integrando proteção da saúde pública de grupos de risco, com práticas ambientais adequadas. No Capítulo 21- “Gestão ambientalmente adequada de resíduos líquidos e sólidos”, Área Programática B - “Maximizando o reúso e a reciclagem ambientalmente adequadas”, estabeleceu, como objetivos básicos: "vitalizar e ampliar os sistemas nacionais de reúso e reciclagem de resíduos", e "tornar disponivel informações, tecnologia e instrumentos de gestão apropriados para encorajar e tornar operacional, sistemas de reciclagem e uso de águas residuárias". A prática de uso de águas residuárias tambem é associada, e suportiva, às seguintes áreas programáticas incluidas nos capítulos 14 - “Promovendo a agricultura sustentada e o desenvolvimento rural”, e 18 - “Proteção da qualidade das fontes de águas de abastecimento - Aplicação de métodos adequados para o desenvolvimento, gestão e uso dos recursos hídricos”, visando a disponibilidade de água "para a produção sustentada de alimentos e desenvolvimento rural sustentado" e "para a proteção dos recursos hídricos, qualidade da água e dos ecosistemas aquáticos".

Embora não exista, no Brasil, nenhuma legislação relativa, e nenhuma menção tenha sido feita sôbre o tema na nova Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei no.9.433 de 8 de janeiro de 1997), já se dispõe de uma primeira demonstração de vontade política, direcionada para a institucionalização do reuso. A "Conferência Interparlamentar sôbre Desenvolvimento e Meio Ambiente" realizada em Brasília, em dezembro de 1992, recomendou, sob o item Conservação e Gestão de Recursos para o Desenvolvimento, que se envidasse esforços, a nível nacional, para "institucionalizar a reciclagem e reuso sempre que possivel e promover o tratamento e a disposição de esgotos, de maneira a não poluir o meio ambiente".

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7.1 - NECESSIDADE DE REUSO

Nas regiões áridas e semi-áridas, a água se tornou um fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e agrícola. Planejadores e entidades gestoras de recursos hídricos, procuram, continuadamente, novas fontes de recursos para complementar a pequena disponibilidade hídrica ainda disponível. No polígono das secas do nosso nordeste, a dimensão do problema é ressaltada por um anseio, que já existe há 75 anos, para a transposição do Rio São Francisco, visando o atendimento da demanda dos estados não riparianos, da região semi-arida, situados ao norte e a leste de sua bacia de drenagem. Diversos países do oriente médio, onde a precipitação média oscila entre 100 e 200 mm por ano, dependem de alguns poucos rios perenes e pequenos reservatórios de água subterrânea, geralmente localizados em regiões montanhosas, de difícil acesso. A água potável é proporcionada através de sistemas de desalinação da água do mar e, devido à impossibilidade de manter uma agricultura irrigada, mais de 50% da demanda de alimentos é satisfeita através da importação de produtos alimentícios básicos. O fenômeno da escassez não é, entretanto, atributo exclusivo das regiões áridas e semi-áridas. Muitas regiões com recursos hídricos abundantes, mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas, também experimentam conflitos de usos e sofrem restrições de consumo, que afetam o desenvolvimento econômico e a qualidade de vida. A Bacia do Alto Tietê, que abriga uma população superior a 15 milhões de habitantes e um dos maiores complexos industriais do mundo, dispõe, pela sua condição característica de manancial de cabeceira, vazões insuficientes para a demanda da Região Metropolitana de São Paulo e municípios circunvizinhos. Esta condição tem levado à busca incessante de recursos hídricos complementares de bacias vizinhas, que trazem como consequência direta, aumentos consideráveis de custo, além dos evidentes problemas legais e político-institucionais associados. Esta prática tende a se tornar cada vez mais restritiva, face à conscientização popular, arregimentação de entidades de classe e ao desenvolvimento institucional dos comitês de bacias afetadas pela perda de recursos hídricos valiosos. Nessas condições, o conceito de "substituição de fontes", se mostra como a alternativa mais plausível para satisfazer a demandas menos restritivas, liberando as águas de melhor qualidade para usos mais nobres, como o abastecimento doméstico. Em 1985, o Conselho Econômico e Social das Nações Unidas, estabeleceu uma política de gestão para áreas carentes de recursos hídricos, que suporta este conceito: "a não ser que exista grande disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada para usos que toleram águas de qualidade inferior". As águas de qualidade inferior, tais como esgotos, particularmente os de origem doméstica, águas de drenagem agrícola e águas salobras, devem, sempre que possível, serem consideradas como fontes alternativas para usos menos restritivos. O uso de tecnologias apropriadas para o desenvolvimento dessas fontes, se constitue hoje, em conjunção com a melhoria da eficiência do uso e o controle da demanda, na estratégia básica para a solução do problema da falta universal de água. 7.2 - FORMAS POTENCIAIS DE REUSO

Através do ciclo hidrológico a água se constitue em um recurso renovável. Quando reciclada através de sistemas naturais, é um recurso limpo e seguro que é, através da atividade

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antrópica, deteriorada a níveis diferentes de poluição. Entretanto, uma vez poluída, a água pode ser recuperada e reusada para fins benéficos diversos. A qualidade da água utilizada e o objeto específico do reuso, estabelecerão os níveis de tratamento recomendados, os critérios de segurança a serem adotados e os custos de capital e de operação e manutenção associados. As possibilidades e formas potenciais de reuso dependem, evidentemente, de características, condições e fatores locais, tais como decisão política, esquemas institucionais, disponibilidade técnica e fatores econômicos, sociais e culturais.

7.2.1 -Usos Industriais

Os custos elevados da água industrial associados às demandas crescentes, têm levado as industrias a avaliar as possibilidades internas de reuso e a considerar ofertas das companhia de saneamento para a compra de efluentes tratados, a preços inferiores aos da água potável dos sistemas públicos de abastecimento. A “água de utilidade” produzida através de tratamento de efluentes secundários e distribuida por adutoras que servem um agrupamento significativo de industrias, se constitue, atualmente, em um grande atrativo para abastecimento industrial a custos razoaveis. Em algumas áreas da região metropolitana de São Paulo o custo da água posta à disposição da industria está em torno de oito reais por metro cúbico, enquanto que a água de utilidades apresenta um custo marginal por metro cúbico pouco superior a quatro reais. Este custo varia, evidentemente, com as condições locais, tanto em termo dos níveis de tratamento adicionais necessários, como aqueles relativos aos sistemas de distribuição. A proximidade de estações de tratamento de esgotos às áreas de grande concentração industrial contribue para a viabilização de programas de reuso industrial, uma vez que permite adutoras e custos unitários de tratamento menores. Os usos industriais que apresentam possibilidade de serem viabilizados em áreas de concentração industrial significativa são basicamente os seguintes: • Torres de resfriamento como água de "make-up". • Caldeiras. • Construção civil, incluindo preparação e cura de concreto, e para compactação do solo. • Irrigação de áreas verdes de instalações industriais, lavagens de pisos e alguns tipos de

peças, principalmente na industria mecânica, e • Processos industriais.

Dentro do critério de estabelecer prioridades para usos que já possuam demanda imediata e que não exijam niveis elevados de tratamento, é recomendavel concentrar a fase inicial do programa de reuso industrial, em torres de resfriamento. Esgotos domésticos tratados tem sido amplamente utilizados como água de resfriamento em sistemas com e sem recirculação. Os esgotos apresentam uma pequena desvantagem em relação às águas naturais, pelo fato de possuirem temperatura um pouco mais elevada. Em compensação, a oscilação de temperatura é muito menor nos esgotos domésticos do que em águas naturais.

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Embora corresponda a apenas 17% da demanda de água não potável pelas industrias, o uso de efluentes secundários tratados, em sistemas de refrigeração, tem a vantagem de requerer qualidade independente do tipo de indústria, e a de atender, ainda, a outros usos menos restritivos, tais como lavagem de pisos e equipamentos, e como água de processo em industrias mecânicas e metalúrgicas. Alem disso, a qualidade de água adequada para refrigeração de sistemas semi-abertos, é compativel com outros usos urbanos, não potáveis, tais como irrigação de parques e jardins, lavagem de vias públicas, construção civil, formação de lagos para algumas modalidades de recreação e para efeitos paisagísticos. Os sistemas de tratamento para reuso em unidades de refrigeração semi-abertos, por exemplo, são relativamente simples, devendo produzir efluentes capazes de evitar corrosão ou formação de depósitos, crescimento de microorganismos, formação excessiva de escuma e delignificação de torres de refrigeração, construidas em madeira. Outras industrias, que podem ser consideradas nas fases posteriores na implementação de um programa metropolitano de reúso, incluem água para produção de vapor, para lavagem de gases de chaminés, e para processos industriais específicos, tais como manufatura de papel e papelão, industria textil, de material plástico e produtos químicos, petroquímicas, cortumes, construção civil, etc. Essas modalidades de reuso, envolvem sistemas de tratamento avançados e demandam, consequentemente, níveis de investimento elevados . Reuso e conservação devem, também, ser estimulados nas próprias industrias, através de utilização de processo industriais e de sistemas de lavagem com baixo consumo de água, assim como em estações de tratamento de água para abastecimento público, através da recuperação e reuso das águas de lavagem de filtros e de decantadores 8 – ESTUDO DE CASO Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema de gestão na empresa De Millus S/A Indústria e Comércio, situada no município do Rio de Janeiro, cujo ramo é de faricação de ligeries a mais de 50 anos no mercado. A empresa investiu na instalação de uma estação de tratamento de efluentes para se adequar às exigências das legislações ambientais vigentes, e, também, iniciar estudos e possiblidades de re-utilização da água tratada nos seus processos e beneficiamentos industriais. Poderemos observar o fluxograma operacional desta indústria e todas as etapas da água, desde sua utilização nos processos, sua chegada na ETE e sua re-utilização. 8.1 – FLUXOGRAMA DO PROCESSO Todos os efluentes industriais são encaminhados para o Tanque de Equalização da ETE. Os setores de produção que geram efluentes industriais são: Tinturaria de Malhas, Tinturaria de Meias, Tinturaria de Fitas e Estamparia, onde são utilizados os mais diversos tipos de produtos químicos e corantes ácidos, reativos e diretos, além de pigmentos. Sendo empregados em fios e tecidos de nylon , algodão e polyester. Os efluentes gerados nos setores não produtivos (oficinas, Casa de Frio, Casa de Força, etc) também são encaminhados para a ETE.

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Todos os efluentes sanitários são encaminhados para o Tanque de aeração da ETE, sejam eles vindos dos banheiros dos setores acima sitados, como de todos os outros banheiros da Unidade, assim como vestiários e refeitórios. O efluente tratado retorna ao processo industrial.

(Fluxograma – 1)

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8.2 – DESCRIÇÃO DO PROCESSO NA ETE

A estação de tratamento de efluentes é responsável pelo tratamento de todos os efluentes industriais e todo o esgoto sanitário gerados pela unidade fabril. O sistema é constituído por tratamento primário, secundário e terciário, tendo este último o objetivo de “refinar” a água obtida para reuso em fins industriais. O esgoto sanitário é encaminhado diretamente para o tratamento secundário enquanto todos os efluentes industrias vão para o primário. 8.2.1 - Tratamento Primário

Peneira Estática – Na entrada do tanque de equalização está instalada uma peneira de tela para a retenção de sólidos grosseiros.

Tanque de Equalização – É o tanque onde é feita a homogenização dos efluentes que,

sendo originários dos diferentes processos de beneficiamento, são reunidos, facilitando a correção de pH e temperatura. Também serve para efetuar uma primeira aeração, através de turbomisturadores, permitindo um processo de oxidação das substâncias redutoras presentes nos despejos gerados no tingimento, como exemplo: hidrossulfitos. O ajuste de pH, quando necessário, é feito por meio de adição de soda cáustica. Têm a finalidade de regularizar a vazão para que não haja piques evitando-se impactos sobre o sistema de tratamento. Este tanque também recebe o excesso de lodo do sistema biológico que é equalizado e retirado posteriormente no sistema físico-químico. O tempo de retenção neste tanque é de 6 horas para uma vazão de 80 metros cúbicos por hora.

Sistema Físico-Químico de Flotação – Os efluentes equalizados, já com alguns parâmetros corrigidos, são recalcados para o sistema físico-químico de flotação. Na tubulação de recalque, recebem produtos químicos responsáveis pela coagulação e floculação (sulfato de alumínio e polieletrólito). Na câmara de flotação ocorre a formação de uma camada de espuma e uma segunda camada intermediária de produto coagulado, que é separado do efluente, gerando embaixo uma camada de água tratada. O sistema de flotação está constituído de tal forma que as duas camadas superficiais são deslocadas para o tanque coletor através de raspador automático. O efluente clarificado é encaminhado para o tanque de aeração. O lodo flotado é “seco” na prensa desaguadora. 8.2.2 -Tratamento Secundário

Tanque de Aeração – O processo é de lodos ativados. O lodo ativado é o fluxo produzido pelo crescimento biológico na presença de oxigênio dissolvido e acumulado em concentração suficiente graças ao retorno de outros flocos previamente formados. Nele o esgoto afluente e o lodo ativado são intimamente misturados, agitados e aerados para em seguida, se separarem os lodos ativados do esgoto tratado por sedimentação

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(no decantador). O lodo ativado separado retorna para o processo enquanto o esgoto já tratado passa pelo vertedor do decantador. Decantador – é no decantador que processa a separação dos flocos resultantes da etapa anterior.

A água decantada é encaminhada em parte para o corpo receptor (canal de Irajá) e a outra parte para o tratamento terciário e posterior reaproveitamento no processo industrial.

Prensa Desaguadora – Consiste na prensagem do lodo para eliminação de água pela pressão entre duas esteiras. O lodo “seco” cai numa caçamba e daí transportado para empresa que promove a destruição em fornos de cimento aproveitando assim seu alto poder calorífico. A água resultante da prensagem volta para o tanque de equalização.

8.2.3 - Tratamento Terciário

Parte da água decantada no decantador secundário vai para a ETAR (Estação de Tratamento de Águas Residuárias) que é uma estação compacta dividida em três compartimentos: no primeiro é tratada novamente com cogulante e floculante, no segundo ocorre a decantação e no terceiro é filtrada em filtro de areia.

Em seguida, a água passa por filtros de carvão ativado. Sofre cloração e segue para o processo industrial

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(Fluxograma – 2)

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8.3 – POLÍTICA DE REUSO DA ÁGUA NA UNIDADE FABRIL Desde a implantação da ETE e o início de operações no ano de 2002, o departamento técnico, sob da orientação da gerência industrial, desenvolveu metodologias para tornar a água recuperda em condições para utilização nos processos na empresa. Foi uma adequação aos sistemas de produção analisando e monitorando os parâmetros da água para que suas características estivessem adequadas e não prejudicassem a ação de produtos químicos e corantes, e assim promover a perda na qualidade do produto final. Os parâmetros que podem alterar significativamente o resultado dos processos são os seguintes: . Cor; . Turbidez; . Odor; . Ferro; . Cloretos; . Dureza Total (Sais de Cálcio e Magnésio) e . pH. Se alguns destes parâmetros estiverem fora da faixa permitida, podem influenciar de forma negativa nas estapas dos processos, onde poderão reagir com os produtos auxiliares e corantes, promovendo assim um produto final fora dos padrões exigidos pelo controle de qualidade, tais como: tonalidade fora do padrão, perda na durabilidade do corante na fibra, falta de uniformidade dos tingimentos, precipitações, dentre outros. Quando estes parâmetros atingem níveis muito acima da faixa máxima e já não havendo condições operacionais para equilibrá-los, esta água é liberada ao corpo receptor. Conforme o desenvolvimento técnico nas experências foram sendo aprimorados e o controle dos parâmetros da água recuperada mais seguros, houve um aumento gradativo no consumo desta água em vários processos na unidade, mantendo os níveis de qualidade dos produtos finais equiparados com os produtos sendo feitos utilizando água de abastecimento público (CEDAE). Em consequência deste desenvolvimento foi possível realizar um controle mais sustentável de consumo da água potável, e promovendo maior equílibrio econômico nos gastos com infra-estrutura e funcionamento da ETE, já que o valor do metro cúbico de água potável fornecida pela CEDAE é de R$ 11,50, enquanto que o metro cúbico de água tratada, já própria para o reuso, é de R$ 6,00. No quadro abaixo podemos fazer uma comparação da média dos percentuais de consumo tanto da água da CEDAE quanto da ETE nos últimos anos na empresa.

Ano Consumo Água CEDAE (%) Consumo Água ETE (%) 2003 68,9 31,1 2004 31,4 68,6 2005 22,8 77,2 2006 29,8 70,2 2007 21,7 78,3 2008 23,4 76,6 2009 20,5 79,5

(Tabela – 7)

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A seguir podemos verificar as médias dos resultados do ano de 2009.

Mês Consumo Água CEDAE (%) Consumo Água ETE (%) Janeiro 55,7 44,3 Fevereiro 15,6 84,4 Março 20,9 79,1 Abril 15,3 84,7 Maio 15,2 84,8 Junho 19,7 80,3 Julho 17,7 82,3 Agosto 18,9 81,1 Setembro 20,5 79,5 Outubro 18,9 81,1 Novembro 17,0 83,0 Dezembro 16,9 83,1

(Tabela – 8) Importante ressaltar que a água recuperada, mesmo com os parãmetros dentro da faixa de tolerãncia, não é utilizada em todos os processos industriais, pois, em alguns, se torna incompatível com determinados produtos químicos e corantes, por possuirem diferentes características químicas e operacionais de utilização, como por exemplo: pH e temperatura. 9 – CO�CLUSÃO

O aumento da complexidade e dificuldade para o tratamento de efluentes têxteis e industriais de um modo geral, tem levado a busca constante de novas metodologias para tratamento destes rejeitos. Dispomos de uma variedade de métodos físicos, químicos e biológicos e a escolha do melhor, ou melhores, métodos seguramente deve ser feita levando-se em conta os objetivos a serem alcançados com o tratamento. Aliado a isso, uma visão moderna com relação a efluentes industriais deve estar baseada não somente no tratamento deste (tecnologias “end of pipe“ – Tratamento no Final do Processo) e sim na busca constante da minimização de resíduos gerados através de tecnologias limpas, ou seja, o pensamento deve se voltar para a fonte do efluente dentro da fábrica e não somente como resolver o problema após sua geração. É possível concluir que os corantes sintéticos têxteis representam um grande grupo de substâncias orgânicas que podem apresentar efeitos indesejáveis ao meio ambiente; além disso algumas delas podem apresentar riscos aos usuários. O principal ponto que precisa ser destacado é a conscientização dos fabricantes e utilitários deste tipo de compostos, no sentido de atacar o problema na fonte. Do ponto de vista ambiental, a remoção da cor do banho de lavagem é um dos grandes problemas do setor têxtil. Estima-se que cerca de 15% da produção mundial de corantes é perdida para o meio ambiente durante síntese, procesamento ou aplicação desses corantes. Assim, o investimento na procura por metodologias para tratamento de efluentes cada vez mais eficazes na porta de saída da indústria, quando a caracterização e quantificação do poluente é facilitada, pode ser muito menor do que aquele gasto em tratamentos terciários

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para remoção destes produtos em baixo nivel de concentração e na presença de inúmeros outros interferentes. Para tal é necessário que a relação custo/benefício seja revista e o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes de efetiva remoção desses materiais seja intensificado e tornada viável economicamente, possiblitando o re-uso da água tratada nas unidades fabris. Dentro deste constexto, o incentivo á pesquisa é primordial no desenvolviemnto de novos corantes e produtos químicos capazes de atender ás necessidade do fabricante e de proteção ao ser humano e ao meio ambiente. Para tal, o grande triunfo seria o desenvolvimento de produtos químicos e de corantes de fácil recuperação e reutilização ou com extaordinária capacidade de fixação, diminuindo as perdas nas águas de rejeito. Isso reduziria a quantidade de corante requerido no processo de tintura, diminuindo o custo e certamente melhoraria a qualidade do efleunte. Paralelo a isso, novas tecnologias para sistemas de estações de tratamento de água. Com as legislações ambientais sendo cada vez exigentes no sentido de se cobrar das indústrias uma gestão interna para tratamento de águas residuárias, e para isso tendo que se ter um investimento considerável para projeto, construção, instalação e manutação de uma ETE, a preocupação já não é apenas de proteção de rios e corpos receptores de efluentes tratados na prevenção da poluição, mas também, e principamente, em alguns casos, a possiblidade do reuso da água tratada nos processos nas unidades produtivas. Passou a ser também uma questão de retorno nos investimentos realizados com a dimuinição dos custos dos processos, no consumo de água. A viabilidade econômica dos projetos de reuso é fundamental. Sem nunca ter perdido a importância, levando-se em conta que nenhuma indústria costuma “jogar dinheiro no rio”, o custo da água de abastecimento na região sempre será comparado com o do reuso. E, em uma segunda análise, a opção tecnológica sempre se adequará à contabilidade do cliente. Isso significa, por exemplo, que dificilmente uma empresa decidirá por tecnologias pela simples razão de ter achado interessante. Se ela não se tornar “pagável”, principalmente no estágio ainda relativamente caro em que se encontra com certeza os especialistas sérios em reuso não a oferecerão. Com a situação da empresa De Millus, no estudo de caso apresentado, pudemos verificar que é possível se ter uma gestão voltada para a sustentabilidade no consumo de bens naturais como a água, na política de reuso de água tratada nos processos industriais. Os resultados apresentados confirmam que se torna viável um investimento, através de procedimentos e posturas responsáveis e ambientalmente corretas, cumprindo o que se é exigido por lei. As indústrias, além das têxteis, têm um novo desafio pela frente; que não é só o de estarem de acordo com as legislações ambientais vigentes, mas também, e principalmente, de se tornarem modelos no estudo e desenvolvimento de tecnologias e métodos de reutilização da água tratada nos processos industriais, seja qual for o ramo de atividades. Isso faz parte da filosofia empresarial moderna, que esta em busca de conquistas no mercado comercial, mas que, paralelamente, sejam alternativas eficientes no sentido de se promover o desenvolvimento sustentável utilizando as ferramentas da gestão ambiental.

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