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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOSQUIDOSQUIDOSQUIDOS
QMC 1036QMC 1036QMC 1036QMC 1036 QUQUQUQUMICAMICAMICAMICA AMBIENTAL EAMBIENTAL EAMBIENTAL EAMBIENTAL E
GERENCIAMENTO DE REGERENCIAMENTO DE REGERENCIAMENTO DE REGERENCIAMENTO DE RESSSSDUOSDUOSDUOSDUOS
PARTE 1PARTE 1PARTE 1PARTE 1 EFLUENTES LQUIDOSEFLUENTES LQUIDOSEFLUENTES LQUIDOSEFLUENTES LQUIDOS
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
SUMRIOSUMRIOSUMRIOSUMRIO
1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL ...................................................................... 7777
1.11.11.11.1 Ecoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade Ambiental ................................................. 7777
1.1.1 Indstria - Ecoeficincia e Sustentabilidade ............................................................. 7
2. EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS2. EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS2. EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS2. EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS ................................................ 10101010
2.1 Gerao x Consumo de gua2.1 Gerao x Consumo de gua2.1 Gerao x Consumo de gua2.1 Gerao x Consumo de gua ......................................................................... 10101010
2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico----QumicoQumicoQumicoQumico ............................................................................... 10101010
2.2.1 Precipitao qumica com coagulantes .................................................................... 12
2.2.2.1 Polieletrlitos ........................................................................................ 14
2.2.3 Nveis de tratamento ................................................................................ 15
2.2.4 Escolha do tratamento .............................................................................................. 16
2.2.5 Caractersticas dos efluentes industriais .................................................................. 19
2.2.5.1 Matria orgnica .................................................................................................... 19
2.2.5.2 DBO Demanda bioqumica de oxignio ............................................................ 20
2.2.5.3 DQO Demanda qumica de oxignio ..................................................... 21
2.2.5.4 Slidos totais ........................................................................................ 24
2.2.5.5 pH.......................................................................................................................... 25
2.2.5.6 Temperatura .......................................................................................................... 25
2.2.5.7 Compostos txicos ................................................................................................. 26
2.2.5.8 Nutrientes ............................................................................................................... 26
2.2.5.8.1 Eutrofizao ........................................................................................................ 26
2.2.6 Processos Unitrios.................................................................................................. 28
2.2.6.1 Peneiramento ......................................................................................................... 28
2.2.6.2 Resfriamento......................................................................................................... 29
2.2.6.3 Gradeamento......................................................................................................... 29
2.2.6.4 Desarenao .......................................................................................................... 30
2.2.6.5 Reteno de gordura............................................................................................. 31
2.2.6.6 Reteno de leo ................................................................................................... 32
2.2.6.7 Equalizao ........................................................................................................... 34
2.2.6.8 Correo de pH ...................................................................................................... 35
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
2.2.6.9 Mistura rpida ........................................................................................................ 37
2.2.6.10 Floculao........................................................................................................... 41
2.2.6.11 Decantao.......................................................................................................... 432.2.6.12 Flotao ............................................................................................................... 45
2.2.6.13 Adensamento de lodo .......................................................................................... 47
2.2.6.14 Desaguamento de lodo ........................................................................................ 48
2.2.7 Processos Qumicos Especficos............................................................................. 55
2.2.7.1 Recuperao de cromo......................................................................................... 55
2.2.7.2 Oxidao de sulfetos............................................................................................. 56
2.2.7.3 Oxidao de cianetos ............................................................................................57
2.2.7.4 Reduo de cromo hexavalente ............................................................................ 58
2.2.7.5 Remoo de metais pesados e outras substncias txicas ................................. 59
2.2.7.6 Remoo de fsforo por precipitao qumica ...................................................... 60
2.2.7.7 Remoo de nitrognio por arraste de ar .............................................................. 61
2.3 Tratamentos Tercirios Avanados2.3 Tratamentos Tercirios Avanados2.3 Tratamentos Tercirios Avanados2.3 Tratamentos Tercirios Avanados ......................................................... 66662222
2.3.1 Adsoro ................................................................................................................... 62
2.3.2 Eletrodilise ..............................................................................................................632.3.3 Osmose reversa ........................................................................................................ 65
2.3.4 Troca inica............................................................................................................... 66
2.4 Processos Biolgicos2.4 Processos Biolgicos2.4 Processos Biolgicos2.4 Processos Biolgicos ........................................................................... 66669999
2.4.1Consumo de nutrientes em sistemas biolgicos ...................................................... 70
2.4.2 Tratamento aerbio .................................................................................................. 71
2.4.2.1 Lagoas facultativas ................................................................................................ 71
2.4.2.2 Sistema de lagoas anaerbias-lagoas facultativas ................................................ 73
2.4.2.3 Lagoa aerada facultativa ........................................................................................ 74
2.4.2.4 Sistema de lagoas aeradas de mistura completa lagoas de decantao ......... 75
2.4.2.5 Lodos ativados convencional................................................................................. 76
2.4.2.6 Lodos ativados com aerao prolongada .............................................................. 78
2.4.2.7 Fluxo intermitente (batelada) ................................................................................. 79
2.4.2.8 Filtros biolgicos de baixa carga ............................................................................ 80
2.4.2.9 Filtros biolgicos de alta carga ....................................................................... 82
2.4.3 Tratamento anaerbio ............................................................................................... 83
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
2.4.3.1 Sistema fossa sptica filtro anaerbio ............................................................... 83
2.4.3.2 Reator anaerbio de manta de lodo ...................................................................... 84
2.4.3.3 Disposio de efluentes no solo............................................................................ 852.2.5 Legislao ................................................................................................................. 89
2.2.5.1 Projeto e licenciamento de ETE ............................................................................. 89
2.2.5.2 Padres de emisso de efluentes lquidos ............................................................ 91
2.6 Frigorficos e Abatedouros2.6 Frigorficos e Abatedouros2.6 Frigorficos e Abatedouros2.6 Frigorficos e Abatedouros ................................................................... 99992222
2.6.1 Graxarias .................................................................................................................. 96
2.6.2 Operao de limpeza ............................................................................................... 97
2.6.3 Currais ......................................................................................................................98
2.6.4 Consumo de gua ..................................................................................................... 99
2.6.5 Uso de produtos qumicos........................................................................................ 101
2.6.6 Caractersticas dos efluentes lquidos ...................................................................... 103
2.6.7 Tratamento dos efluentes lquidos ............................................................................ 108
2.6.8 Resduos slidos ....................................................................................................... 110
3.3.3.3. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAREFERNCIAS BIBLIOGRFICAREFERNCIAS BIBLIOGRFICAREFERNCIAS BIBLIOGRFICASSSS ..................................................... 111111113333
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1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL1. GERENCIAMENTO AMBIENTAL
1.11.11.11.1 Ecoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade AmbientalEcoeficincia e Sustentabilidade Ambiental
A integrao entre Qualidade e Meio Ambiente possibilita s instalaes a
substituio da antiga viso, fim de tubo, por procedimentos que levam
preveno dos impactos sade e ao meio ambiente, ou seja, a introduo do
conceito de ecoeficincia. Essa estratgia visa prevenir a gerao de resduos,
em primeiro lugar, e ainda minimizar o uso de matrias-primas e energia. Ossetores crticos das instalaes so os alvos para a introduo destas
modificaes, constituindo-se, quase sempre, em solues suficientes para a
maioria das indstrias. Maior eficincia resulta, naturalmente, em reduo de
desperdcios e, conseqentemente, em menor gerao de resduos,
racionalizao dos recursos naturais, aumento da produtividade e
desenvolvimento econmico e social.
Nesse contexto, considerando uma viso holstica do sistema de produo, odesenho do produto tem grande importncia, pois leva em conta que um dia
este se tornar resduo. O projeto deve prever a futura desmontagem,
facilitando a recuperao ou reciclagem. A adoo de medidas neste sentido,
independe de regulamentaes e acordos, reflete a responsabilidade do setor
industrial. Para assegurar a Qualidade Ambiental deve-se prever o ciclo de vida
do produto, j na fase de concepo, identificando as matrias-primas e o
desenvolvimento do respectivo processo produtivo, as solues para osresduos gerados atravs do gerenciamento dos mesmos e da produo,
passando assim, a ser tratados de forma integrada, abandonando a antiga
forma de gesto fim de tubo .
1.1.11.1.11.1.11.1.1 IndstriaIndstriaIndstriaIndstria ---- Ecoeficincia e SustentabilidadeEcoeficincia e SustentabilidadeEcoeficincia e SustentabilidadeEcoeficincia e Sustentabilidade
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
O processo competitivo e econmico est cada vez mais fundamentado no
emprego de medidas que permitam minimizar o consumo de matrias-primas e
outros insumos. Assim, as indstrias esto buscando caminhos para diminuir ovolume de resduos gerados com a implantao de estratgias de recuperao
e de reuso (EPA, 2002). H inmeras vantagens, diretas e indiretas, com a
implantao de estratgias de recuperao. Hart apud Carlos et al. (2003),
afirma que o alcance da sustentabilidade est associado estabilizao ou
reduo da carga ambiental. O desenvolvimento sustentvel, a preveno e
controle integrados da poluio, so palavras-chave para uma nova
abordagem, visando a proteo ambiental. Atualmente se consideraindissocivel do conceito de produtividade, a minimizao de efluentes e a
racionalizao do consumo de matrias-primas (CEPIS/OPS, 2002; NCDENR,
2004). So diversos os benefcios advindos da implantao de programas de
reuso e reaproveitamento:
reduo dos custos de implantao e operao de estaes de tratamento;
possibilidade de aumentar a produo sem ampliar as instalaes para
tratamento de efluentes;
aumento de produtividade e reduo de perdas decorrentes da otimizao
do processo, da conscientizao e do envolvimento dos funcionrios.
Projetos voltados reduo, ao reuso ou reciclagem, por exemplo, de gua e
de produtos qumicos exigem uma viso de produtividade, em que a substncia
a ser recuperada deve ser vista como matria-prima. Contribuindo para o
desenvolvimento da viso de produtividade, Staniskis e Stasiskiene (2003)apresentam os aspectos-chave para o entendimento do processo de integrao
entre meio ambiente e o crescimento econmico, ou seja:
compreender o meio ambiente e o processo que o afeta, atravs da
identificao na origem das provveis fontes de degradao ambiental,
suas conseqncias e os custos de reduo, como um fundamento para
polticas efetivas;
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
desenvolver indicadores de performanceambiental a serem aplicados nas
polticas locais, regionais e nacionais;
usar informaes ambientais para melhorar as regulamentaes pblicas e
privadas nas decises a tomar;
gerenciar o meio ambiente atravs da compreenso, construo,
acumulao e disseminao do entendimento, melhorando o setor privado e
ampliando os modelos de polticas pblicas para incluir as variveis
ambientais.
O cerne da questo ambiental fundamenta-se na sustentabilidade,
conforme o conceito encontrado no Relatrio de Brundtland, ou seja,
satisfazer as necessidades das geraes presentes sem, contudo
comprometer a sobrevivncia das geraes futuras (Frankenberg et al.,
2003, p.30).
ComentrioComentrioComentrioComentrio
A busca de novas tecnologias em substituio as poluentes tem sido uma
forma eficaz de reduzir os problemas ambientais, mas na maioria das vezes
isto ocorre em resposta a presses legais ou a outro risco eminente. preciso
que se faa uma abordagem bem mais ampla e profunda incorporando-se
gesto empresarial aes que possam acompanhar todo o processo industrial
desde a negociao com fornecedores para a aquisio de matria-prima,
at a disposio final ou reciclagem dos produtos consumidos introduzindo
uma mudana organizacional consciente em prol da adequao ambiental da
empresa industrial. A preocupao de gerenciar a natureza de forma
equilibrada j era evidenciada por Francis Bacon, no final do ano de 1500:
Para comandar a natureza preciso obedec-la .
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
2.2.2.2. EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS
EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAISEFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAISEFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS
2.1 Gerao2.1 Gerao2.1 Gerao2.1 Gerao xxxx Consumo de guaConsumo de guaConsumo de guaConsumo de gua
A gua um bem inestimvel. Em nosso planeta a disponibilidade de gua
para consumo humano dramtica. Em se tratando de gua para o consumo
industrial, a situao bastante grave, pois alm de satisfazer as
especificaes legais para descarte, deve-se considerar o elevado custo de
tratamento e disposio final.
Os despejos industriais so originados de resfriamentos, lavagens, descargas,
extraes, tratamentos qumicos e outras operaes. So to variados quantos
os processos de fabricao. Variam de grandes descargas de gua de
refrigerao que causam poluio trmica at as relativamente pequenas com
concentraes elevadas de substncias qumicas. sabido que certos
despejos industriais ocasionam dificuldades nas estaes de tratamento.
Metais txicos e produtos qumicos podem destruir a atividade biolgica nasestaes e cursos d gua, dificultando ou inviabilizando o aproveitamento
posterior.
O consumo de gua deve ser bem analisado tanto na fase de projeto da
estao quanto na operao, visando verificar o consumo excessivo que trs
custos significativos ao tratamento de efluentes. Com o consumo elevado de
gua, a vazo de efluente para a ETE ser maior, consequentemente as
unidades tero dimenses maiores, assim como o consumo de produtos
qumicos, a energia eltrica e a potncia dos equipamentos.
Outra forma de reduzir o consumo de gua na indstria a recuperao
atravs da recirculao de guas que podero ser aproveitadas em outros
setores. o caso de guas de refrigerao e condensao.
necessrio urgentemente agir nos processos industriais objetivando
implementar sistemas de produo mais limpa. Trata-se, hoje, de uma questo
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
de sobrevivncia, no s dos empreendimentos, mas fundamentalmente dos
habitantes terrestres.
Atualmente diversas tecnologias esto disponveis, porm h diversas barreiras
legais, financeiras, governamentais para introduzir muitas delas em nosso pas.
H escassez de acessabilidade para o empreendedor agir e implantar solues
para estes problemas. Tambm h carncia de cultura da gua no setor
industrial. muito comum o desperdcio de gua quando a captao prpria,
pois os custos se resumem ao consumo de energia para funcionamento das
bombas e outros equipamentos.
O fechamento de ciclos de gua em etapa especficas do processo ou mesmo
aps o tratamento fsico-qumico permite reduo da captao de gua,
desperdcios, alm da possibilidade de implantao de estratgias de reuso e
recuperao de matrias primas.
2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico2.2 Tratamento Fsico----QumicoQumicoQumicoQumico2.2.1 Precipitao2.2.1 Precipitao2.2.1 Precipitao2.2.1 Precipitao qqqqumicaumicaumicaumica com coagulantescom coagulantescom coagulantescom coagulantes
O tratamento fsico-qumico por coagulao-floculao de guas residurias
decorrentes de processos industriais tem sido empregado, na maioria das
vezes, a nvel primrio, precedendo o tratamento biolgico de depurao,
objetivando reduzir a carga orgnica afluente, resultando em um
dimensionamento menor destas unidades. A finalidade principal deste tipo de
tratamento a remoo de poluentes inorgnicos, matrias insolveis, metais
pesados, matrias orgnicas no biodegradveis, slidos em suspenso, cor,
etc.
O tratamento fsico-qumico por coagulao-floculao difere muito pouco dos
sistemas de tratamento empregados no tratamento de gua bruta para
abastecimento pblico, nos quais a concepo bsica consiste em transformar
e flocos, impurezas em estado coloidal, suspenses etc. e, posteriormente,
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
remov-los em decantadores. Para ocorrer a floculao, lana-se mo de
coagulantes qumicos, como sais de alumnio e de ferro, que reagem com a
alcalinidade contida ou adicionada nas guas residurias, formando hidrxidosque desestabilizam os colides, partculas em suspenso, para reduo do
potencial zeta a valores prximos a zero, denominado potencial isoeltrico1.
A remoo dos slidos coloidais e em suspenso pode ocorrer atravs dos
seguintes mecanismos:
Varredura os slidos so removidos ao serem envolvidos pelo gel do
hidrxido, sendo posteriormente arrastados na precipitao. Os flocosformados possuem maior densidade, consequentemente, tm melhor
sedimentao.
Adsoro os produtos de hidrlise de cargas opostas s dos slidos
adsorvem em sua superfcie as partculas coloidais. Como as partculas
formadas so muito pequenas, a remoo mais eficiente por meio da
filtrao.
Alm dos mecanismos citados, existem as atraes atravs de foras fracas de
Van der Walls e a adsoro atravs da formao de pontes quando se adiciona
polieletrlitos para melhorar a coagulao-floculao e, tambm atravs da
polimerizao dos coagulantes. Pequena parte dos slidos solveis arrastada
juntamente com os flocos sedimentveis (co-precipitao).
2.2.2 Precipitao2.2.2 Precipitao2.2.2 Precipitao2.2.2 Precipitao qqqqumica pelaumica pelaumica pelaumica pela vvvvariao de pHariao de pHariao de pHariao de pH
Existe tambm a precipitao de poluentes sem ocorrer a coagulao-
floculao, apenas pela variao do pH. Os metais pesados podem ser
1Nas guas naturais e residurias os colides frequentemente encontram-se carregados
negativamente que permanecem estveis graas s foras de repulso. Na coagulao h o
agrupamento das micelas formando uma disperso tipo gel. Quando o coagulante adicionado, h reduo do potencial zeta valores muito baixos, permitindo a aglomeraoatravs de foras eletrostticas e de Van der Walls.
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precipitados pela elevao do pH, na forma de hidrxidos ou carbonatos,
fsforo na forma de fosfatos, etc.
Quando se usa cal, o produto formado carbonato de clcio que atua como
coagulante, conseguindo precipitar certas protenas, lignina alm dos metais
pesados e fsforo. Sempre necessrio pesquisar o pH timo em que a
solubilidade do slido mnima e a precipitao mxima. Quando a elevao
ultrapassa este ponto, os slidos podem tornar-se solveis. Exemplo: efluentes
cidos de minerao. No caso de efluentes muito alcalinos, efluentes de ltex,
por exemplo, em que os slidos encontram-se solveis, devido a forte
alcalinizao acima do ponto timo, necessrio adicionar cido para atingir o
ponto timo.
Existem substncias que tambm precipitam com cidos, como, por exemplo,
protenas animais, encontradas em efluentes de curtumes que alm de
precipitarem entre 8 e 8,4, precipitam tambm entre 6 e 6,5. Os corantes como
lixvia negra, da indstria de celulose, precipitam em pH em torno de 4. Na
maioria dos casos, a precipitao ocorre na fase alcalina.
A adio de cal pode elevar o pH muito alm do ponto timo de coagulao,
acarretando com isso maior consumo de coagulante. Nem todos os
precipitantes podem ser empregados para qualquer efluente. Cada caso deve
ser analisado separadamente, objetivando selecionar o precipitante ou os
precipitantes que daro melhores resultados de remoo de poluentes. A
natureza dos resduos, custos e a disponibilidade dos precipitantes so fatores
importantes a serem considerados.
s vezes, pode-se empregar simultaneamente a cal com sais de ferro ou de
alumnio, inclusive polieletrlitos para obter uma melhor sedimentao dos
slidos precipitveis pela floculao e pela formao de insolveis.
Slidos insolveis de difcil sedimentao podem ser removidos por filtrao,
aps a decantao ou mesmo por flotao.
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
2.2.2.1 Polieletrlitos2.2.2.1 Polieletrlitos2.2.2.1 Polieletrlitos2.2.2.1 Polieletrlitos
Dificuldades ocorrem com a coagulao, frequentemente, ocorrem devido aos
precipitados de baixa decantabilidade e o enrijecimento dos flocos. Os
materiais mais usados so os polieletrlitos. Os polmeros sintticos so
substncias orgnicas de cadeia longa e alto peso molecular, disponveis numa
variedade de nomes comerciais. Os polieletrlitos so classificados de acordo
com a carga eltrica na cadeia do polmero.
Os aninicos so os que possuem cargas eltricas negativas, os carregados
positivamente so os catinicos e que no possuem carga eltrica so os no-
inicos. Os aninicos ou no-inicos so frequentemente usados com
coagulantes metlicos para promoverem a ligao entre os colides, a fim de
desenvolver flocos maiores e mais resistentes.
A dosagem requerida de um auxiliar de coagulao geralmente da ordem de
0,1 a 1,0 mg/L. Na coagulao de algumas guas, os polmeros podem
promover floculao satisfatria, com significativa reduo das dosagens de
sulfato de alumnio. As vantagens potenciais do uso de polmeros so a
reduo da quantidade de lodo e a sua amenidade desidratao.
Os polmeros catinicos tm sido usados com sucesso, em alguns casos como
coagulantes primrios. Embora o custo unitrio destes polmeros seja alto, 10 a
15 vezes maior que os custos do sulfato de alumnio, as reduzidas dosagens
requeridas podem igualar o custo final com substncias qumicas para os dois
casos. Adicionalmente, ao contrrio do lodo gelatinoso e volumoso oriundo do
uso do sulfato de alumnio, o lodo formado pelo uso de polmero
relativamente mais denso e fcil para ser desidratado, facilitando o manuseio e
a disposio.
Algumas vezes, os polmeros catinicos e no-aninicos podem ser usados
conjuntamente para formar um floco mais adequado, o primeiro sendo o
coagulante primrio e o segundo um auxiliar de coagulao. Embora
significativos progressos tenham sido feitos na aplicao de polieletrlitos, no
tratamento de gua sua principal aplicao ainda auxiliar de coagulao.
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
Testes de floculao devem ser feitos para determinar a eficincia de um
determinado polieletrlito na floculao de uma determinada gua.
2.2.3 Nveis de2.2.3 Nveis de2.2.3 Nveis de2.2.3 Nveis de ttttratamentoratamentoratamentoratamento
Dependendo das condies das guas receptoras e da eficincia dos
processos, podemos classificar o tratamento de guas residurias em
diferentes nveis ou fases.
Tratamento Preliminar remove apenas slidos grosseiros, flutuantes e
matria mineral sedimentvel. Os processos preliminares so:
Gradeamento
Desarenao
Reteno de leo e gordura
Peneiramento
Tratamento primrio remove matria orgnica em suspenso e a DBOparcialmente. Os processos so:
Decantao primria ou simples
Precipitao qumica com baixa eficincia
Flotao
Neutralizao
Tratamento Secundrio remove matria orgnica dissolvida e em
suspenso. A DBO removida quase totalmente. Dependendo do sistema
adotado a eficincia muito alta. Os processos so:
Lodos ativados
Lagoas de estabilizao
Sistemas anaerbicos com alta eficincia
Lagoas aeradas Filtros biolgicos
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
Precipitao Qumica com alta eficincia
Tratamento Tercirio quando se pretende obter um efluente com alta
qualidade ou a remoo de outras substncias contidas nas guas residurias.
Os processos so:
Adsoro em carvo ativado;
Osmose reversa
Eletrodilise
Troca inica Filtros de areia
Remoo de nutrientes
Oxidao qumica
Remoo de organismos patognicos
2.2.4 Escolha do2.2.4 Escolha do2.2.4 Escolha do2.2.4 Escolha do ttttratamentoratamentoratamentoratamento
Os processos fsico-qumicos so recomendados para a remoo de poluentes
inorgnicos, metais pesados, leos e graxas, cor, slidos sedimentveis,
slidos em suspenso atravs da coagulao-floculao, matria orgnica no
biodegradvel, slidos dissolvidos por precipitao qumica e outros compostos
por oxidao qumica.
Na remoo de slidos volteis (dissolvidos e em suspenso), o tratamento
biolgico o mais indicado. Num sistema de lodos ativados com aerao
prolongada, por exemplo, a eficincia de remoo da DBO encontra-se em
torno de 90 a 95%. Para remover slidos fixos dissolvidos, recomenda-se
tratamentos avanados como troca inica, adsoro em leitos de carvo
ativado e outros.
No tratamento de esgotos sanitrios atravs da coagulao-floculao a
eficincia de remoo da DBO situa-se entre 50 e 75% e h a remoo quase
total dos slidos em suspenso. Para slidos efluentes industriais, a eficincia
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de remoo bastante varivel, dependendo muito das caractersticas de cada
efluente. A eficincia ser mais elevada, se grande parte dos slidos se
encontrarem em suspenso. No caso de slidos dissolvidos, a eficincia muito baixa. A eficincia mais elevada de remoo de DBO dificilmente
ultrapassa 75%. A remoo de slidos em suspenso, a eficincia geralmente
ultrapassa 90%.
No caso, da escolha do tratamento, dois parmetros so de grande importncia
para avaliar o mais adequado DQO e DBO. No caso, da DQO ser menor
que o dobro da DBO, provvel que grande parte da matria orgnica seja
biodegradvel, podendo ser adotado os tratamentos biolgicos convencionais.
Se a DQO for muito alm do dobro da DBO (triplo ou qudruplo) possvel que
grande parte da matria orgnica no seja biodegradvel. Se a causa for, por
exemplo, a existncia de celulose, que no biodegradvel e no txica,
poder ser aplicado o tratamento biolgico. Caso a grande parte da matria
no biodegradvel for causadora da poluio, os processos fsico-qumicos por
precipitao qumica e coagulao-floculao podero ser os mais adequados.
O procedimento para avaliar a eficincia, objetivando oferecer subsdios para
estudo preliminar de projetos de tratamento de efluentes, recorrer aos
ensaios de floculao (Jar-Test) que uma simulao do que realmente ocorre
na estao de tratamento (Figura 1). Analisam-se parmetros de DBO, DQO,
slidos sedimentveis, slidos volteis, etc. dos efluentes bruto e do clarificado
obtidos no ensaio e, posteriormente, calcula-se a eficincia de remoo em
percentagem. recomendvel efetuar cinco anlises, sendo tolervel o mnimode trs, para se ter uma boa representao e confiabilidade dos resultados.
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
Figura 1: Jar Test
Parmetros muito importantes na caracterizao dos despejos so a variao
de pH, temperatura, DBO, DQO, slidos totais, slidos sedimentveis e
volteis, leos e graxas etc. O procedimento para caracterizar e determinar as
vazes de efluentes visando o tratamento bastante complexo.
importante observar as matrias primas, os produtos qumicos utilizados e
consumo de gua nas diversas operaes da fbrica e etapas do processo.
Exemplo: Num matadouro so consumidos de 1200 a 2500 L de gua por
cabea de gado abatido, sendo as contribuies correspondentes a sala de
matana, bucharia, triparia, midos, sanitrios, ptios, currais, lavagem de
caminhes e outras operaes. De acordo com o fabricante, pois o consumo
de gua varia de um matadouro para outro, este volume pode chegar a 2500L/cabea.
O consumo de gua fundamental para determinar o dimensionamento da
estao de tratamento, portanto cabe ao projetista considerar o nmero de
setores e a contribuio de cada um na gerao dos efluentes.
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2.2.5 Caractersticas dos2.2.5 Caractersticas dos2.2.5 Caractersticas dos2.2.5 Caractersticas dos eeeefluentesfluentesfluentesfluentes iiiindustndustndustndustriaisriaisriaisriais
O conhecimento das caractersticas das guas residurias industriais, constitui-
se no primeiro passo para o estudo preliminar do projeto e tambm permite
estabelecer o potencial poluidor dos efluentes. A variao de concentrao em
efluentes industriais grande, mesmo em empresas do mesmo ramo, devendo
por tanto serem analisadas caso a caso, isto ocorre em decorrncia da
diversidade de matrias primas e dos prprios processos.
2.2.5.1 Matria orgnica2.2.5.1 Matria orgnica2.2.5.1 Matria orgnica2.2.5.1 Matria orgnica
A matria orgnica um composto considerado principal poluente dos corpos
d gua, pelo fato de ocasionar consumo de oxignio dissolvido, pois os
microrganismos que a utilizam nas suas atividades metablicas. So
constitudas principalmente por elementos como: C, H, O e, dependendo da
origem podemos encontrar outros, N, P, S e Fe. Os principais compostos
orgnicos encontrados em efluentes urbanos e industriais so protenas,
carboidratos, lipdios, fenis, uria, surfactantes, pesticidas e outros.
O nitrognio e o fsforo so nutrientes essenciais para o crescimento dos
microrganismos que degradam a matria orgnica, encontram-se em elevada
concentrao em efluentes urbanos. Protenas so encontradas em grande
concentrao nos alimentos crus e nas carnes magras, e em pequenas
concentraes em frutas que contm muita gua.
Os acares, amidos e celulose so os carboidratos mais encontrados em
guas residurias. Os acares so solveis, o amido e a celulose insolveis,
sendo esta ltima mais resistente a degradao microbiana. A celulose
empregada na fabricao do papel, fios de algodo, pelculas fotogrficas.
Os lipdios (gorduras, leos e graxas) so insolveis em gua e solveis em
solventes orgnicos (hexano, clorofrmio, benzeno). So encontrados em
carnes, cereais e algumas frutas. No so facilmente degradados pelos
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
microrganismos. A concentrao de matria orgnica expressa a partir da
anlise de DBO e DQO.
2.2.5.2 DBO2.2.5.2 DBO2.2.5.2 DBO2.2.5.2 DBO DemandaDemandaDemandaDemanda bbbbioqumica deioqumica deioqumica deioqumica de ooooxignioxignioxignioxignio
O principal efeito da poluio orgnica em um curso d gua o decrscimo
de oxignio dissolvido. A DBO representa a quantidade de oxignio necessria
para oxidar biologicamente a matria orgnica. uma medida indireta da
quantidade de carbono biodegradvel. um dos parmetros mais importantes
na medio da poluio orgnica e da quantidade de material orgnico para
efeito de dimensionamento de reatores biolgicos.
A estabilizao completa demora, em termos prticos, vrios dias (cerca de 20
dias ou mais para esgotos domsticos). Convencionou-se proceder a anlise
no 5 dia (DBO5). Para esgotos domsticos tpicos, esse consumo do quinto dia
pode ser relacionado com o consumo total final (DBOu). O teste realizado a
uma temperatura de 20 C, j que temperaturas diferentes interferem no
metabolismo bacteriano, alterando os resultados.
Simplificadamente, o teste da DBO pode ser entendido da seguinte forma: no
dia da coleta determinada a concentrao do oxignio dissolvido (OD) da
amostra. Cinco dias depois, com a amostra mantida em um frasco fechado e
incubada a 20 C determina-se a nova concentrao, j reduzida, devido ao
consumo de oxignio durante o perodo. A diferena entre o teor de OD no dia
zero e no dia 5 representa o oxignio consumido para a oxidao da matriaorgnica, sendo, portanto, a DBO5.
No caso de esgotos, alguns aspectos de ordem prtica fazem com que o teste
tenha algumas adaptaes (diluio da amostra). Os esgotos urbanos
possuem DBO na ordem de 300 mg/L, ou seja, 1 L de esgoto consume
aproximadamente 300 mg de oxignio em 5 dias. O teste permite:
Indicao aproximada da frao biodegradvel do esgoto;
Indicao de taxa de degradao do despejo;
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
Indicao da taxa de consumo de oxignio em funo do tempo;
Determinao aproximada da quantidade de oxignio requerido para a
estabilizao da matria orgnica presente.
No entanto, tambm apresenta limitaes:
Pode-se encontrar valores baixos de DBO5 caso os microrganismos no
estejam adaptados ao despejo;
Os metais pesados e outras substncias txicas podem matar ou inibir os
microrganismos;
H necessidade de inibio dos organismos responsveis pela oxidao da
amnia, para evitar o consumo de oxignio para nitrificao (demanda
nitrogenada) interfira na demanda carboncea;
A relao DBOu/DBO5 varia em funo do despejo;
A relao DBOu/DBO5 varia, para um mesmo despejo, ao longo da linha do
tratamento da ETE;
O teste demora 5 dias, no sendo til para controle operacional de umaETE.
Apesar das limitaes, o teste da DBO continua sendo extensivamente
utilizado.
2.2.5.3 DQO2.2.5.3 DQO2.2.5.3 DQO2.2.5.3 DQO DemandaDemandaDemandaDemanda qqqqumica deumica deumica deumica de ooooxignioxignioxignioxignio
Quantidade de oxignio necessria para oxidar quimicamente a matria
orgnica. No teste de DQO, alm da matria orgnica biodegradvel, tambm
oxidada a no biodegradvel e outros compostos inorgnicos, como os
sulfetos. tambm usado na quantificao de matria orgnica, principalmente
quando h a presena de substncias txicas.
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
A relao DQO/DBO importante no estudo de possveis tipos de tratamento,
haja vista que importante saber o grau de biodegradabilidade das guas
residurias, como tanto pode-se eliminar os testes de DBO, caso se chegue aconcluso que h uma relao praticamente constante.
A principal diferena com relao ao teste de DBBBBO que este se relaciona a
oxidao bioqumicabioqumicabioqumicabioqumica da matria orgnica, realizada inteiramente por
microrganismosmicrorganismosmicrorganismosmicrorganismos. J a DQQQQO corresponde a oxidao qumicaqumicaqumicaqumica da matria
orgnica, obtida atravs de um forte oxidanteforte oxidanteforte oxidanteforte oxidante (dicromato de potssio) em meio
cido. Principais vantagens:
O tempo de realizao da anlise, 2 a 3 horas;
O resultado do teste d uma indicao do oxignio requerido para
estabilizao da matria orgnica;
O teste no afetado pela nitrificao, dando uma indicao da oxidao
apenas da matria carboncea e no da nitrogenada.
As principais limitaes so:
No teste de DQO so oxidadas tanto a frao biodegradvel quanto a
frao inerte do despejo. O teste superestima, portanto, o oxignio a ser
consumido no tratamento biolgico;
O teste no fornece informaes sobre a taxa de consumo da matria
orgnica ao longo do tempo;
Certos constituintes inorgnicos podem ser oxidados e interferir no
resultado.
Para esgotos urbanos brutos, a relao DQO/DBO varia em torno de 1,7 a 2,4.
Para efluentes industriais, a relao bastante varivel. Dependendo da
magnitude da relao pode-se tirar concluses sobre a biodegradabilidade e do
processo de tratamento a ser empregado.
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
Relao DQO/DBO baixa
A frao biodegradvel elevada;
Indicao para tratamento biolgico.
Relao DQO/DBO elevada
A frao inerte (no biodegradvel) elevada;
Se a frao no biodegradvel no for importante em termos de poluio do
corpo receptor: possvel indicao de tratamento biolgico;
Se a frao no biodegradvel for importante em termos de poluio do
corpo receptor: possvel indicao de tratamento fsico-qumico.
A relao DQO/DBO varia tambm medida que o esgoto passa pelas
diversas etapas do tratamento. A tendncia da relao aumentar, medida
que a frao biodegradvel vai sendo reduzida, ao passo que a frao inerte
permanece inalterada (tratamento biolgico) (Quadro 1). Assim, o efluente final
do tratamento biolgico possui valores da relao DQO/DBO, usualmente
superior a 3,0.
Quadro 1: DBO e DQO de alguns despejos industriais
FONTEFONTEFONTEFONTE POLUENTEPOLUENTEPOLUENTEPOLUENTE DBODBODBODBO
(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
DQO (dicromato)DQO (dicromato)DQO (dicromato)DQO (dicromato)
(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)
Acar carboidratos 850 1150
cervejaria Carboidratos e protenas 550 320
lavanderias Carboidratos, sabes e
detergentes
1600 2700
Polpa de madeira Carboidratos, lignina, sulfatos 25000 76000
Refinaria de petrleo Fenis, hidrocarbonetos,sulfetos,
mercaptanas, cloretos
850 1500
curtume Protenas, sulfetos, lcalis 3300 5100
Esgoto domstico Slidos, leos, graxas,
carboidratos e protenas
300 300
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
2.2.5.4 Slidos totais2.2.5.4 Slidos totais2.2.5.4 Slidos totais2.2.5.4 Slidos totais
Slidos totais so os slidos que permanecem como resduo da evaporao de
uma amostra a temperatura de 105 C (inclui os slidos dissolvidos e os slidos
suspensos).
ClassificaoClassificaoClassificaoClassificao quanto a:quanto a:quanto a:quanto a:
Tamanho e estado: slidos em suspenso; slidos dissolvidos.
Caractersticas qumicas: slidos volteis; slidos fixos.
Decantabilidade: slidos sedimentveis; slidos no sedimentveis.
O teor de slidos dissolvidos representa a quantidade de substncias
dissolvidas na gua, que alteram suas propriedades fsicas e qumicas da
gua. O excesso de slidos dissolvidos na gua pode causar alteraes no
sabor e problemas de corroso.
Os slidos em suspenso provocam a turbidez da gua gerando problemas
estticos e prejudicando a atividade fotossinttica.
Classificao pelas caractersticas qumicas: T = 550 C, fraofraofraofrao orgnicaorgnicaorgnicaorgnica oxidada (slidos volteisslidos volteisslidos volteisslidos volteis), enquanto que a inorgnicainorgnicainorgnicainorgnica representada pelos
slslslslidos fixosidos fixosidos fixosidos fixos (Figura 2).
Figura 2: Representao esquemtica da determinao de slidos totais
Slidos totais
Slidos volteis
Slidos
suspensos
Slidos
dissolvidos
Slidos fixos
Slidos volteis
Slidos fixos
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2.2.5.5 pH2.2.5.5 pH2.2.5.5 pH2.2.5.5 pH
Mede a concentrao hidrogeninica, ons H+, de guas residurias. A
eficincia da precipitao qumica, assim como da coagulao-floculao
dependem do pH do efluente a ser tratado e do ponto timo para ocorrncia
das reaes.
2.2.5.6 Temperatura2.2.5.6 Temperatura2.2.5.6 Temperatura2.2.5.6 Temperatura
Do ponto de vista do tratamento biolgico aerbio, temperaturas altas
diminuem a concentrao de oxignio dissolvido e interferem na velocidade de
degradao, elevando a atividade dos microrganismos com acrscimo do
consumo de oxignio. Nos sistemas anaerbios, as temperaturas muito baixas
(abaixo de 30 C) retardam o processo de digesto. Nos sistemas fsico-
qumicos por coagulao-floculao, existe influncia na formao de flocos,
sendo as temperaturas mais altas favorveis (at certo limite) acelerando a
reao. A temperatura da gua residuria pode ser decorrente do processo
industrial ou das condies climticas da regio.
2.2.5.72.2.5.72.2.5.72.2.5.7 Compostos txicosCompostos txicosCompostos txicosCompostos txicos
Nas guas residurias industriais, compostos txicos, tais como, cianetos,
sulfetos e metais pesados como cromo, cobre, chumbo, nquel, cdmio,
mercrio etc. so encontrados em altas concentraes em despejos industriais
(galvanoplastia, por exemplo). Em muitos casos o tratamento biolgico torna-se
invivel devido a toxidez.
2.2.5.8 Nutrientes2.2.5.8 Nutrientes2.2.5.8 Nutrientes2.2.5.8 Nutrientes
Os nutrientes principalmente, nitrognio e fsforo so considerados essenciais
ao crescimento dos microrganismos responsveis pela degradao das guas
residurias. As principais fontes de nitrognio so protenas e uria.
Detergentes sintticos e protenas so as fontes de fsforo. Algumas indstrias
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PARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LPARTE 1: TRATAMENTO DE EFLUENTES LQUIDOQUIDOQUIDOQUIDOSSSS
possuem caractersticas ideais para o tratamento biolgico so: laticnios,
matadouros, frigorficos e alimentares.
Uma das principais preocupaes com os nutrientes a eutrofizao de corpos
d gua, considerando que efluentes, mesmo tratados, podem carrear
concentraes destes nutrientes, suficientes para proliferar grande quantidade
de algas.
2.2.5.8.2.2.5.8.2.2.5.8.2.2.5.8.1 Eutrofizao1 Eutrofizao1 Eutrofizao1 Eutrofizao
As algas so plantas simples, a maioria microscpica. Incluem plantas de
movimentao livre, fitoplnctons e algas bnticas fixas. Ambas obtm energia
do processo da fotossntese.
A eutrofizao o crescimento excessivo das plantas aquticas, a nveis tais
que causa interferncias indesejveis nos corpos d gua. O processo mais
freqente em lagos, lagoas e represas. As principais causas da eutrofizao
so: ocupao por matas e florestas (decomposio de material), agricultura
(fertilizantes) e urbanizao (assoreamento, drenagem pluvial e esgotos). Estas
aes oferecem condies para o desenvolvimento de algas e, ainda so fonte
de N e P, como a agricultura e os esgotos.
Figura 3: Eutrofizao de um aude
Autor: Sten Porse (www.dicionario.pro.br)
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Os principais efeitos da eutrofizao so:
Problemas estticosProblemas estticosProblemas estticosProblemas estticos diminuio do uso da gua para recreao,
balneabilidade e outros usos em geral, devido as freqentes floraes das
guas, crescimento excessivo da vegetao, distrbios com mosquitos e
insetos, maus odores e mortandade de peixes.
Condies anaerbias no fundo do corpo d guaCondies anaerbias no fundo do corpo d guaCondies anaerbias no fundo do corpo d guaCondies anaerbias no fundo do corpo d gua no fundo predominam as
condies anaerbias em funo da deposio de slidos e a reduzida
penetrao de oxignio, bem como a ausncia de fotossntese (falta de luz).
Com a anaerobiose, predominam condies redutoras, com compostos eelementos no estado reduzido o ferro e o mangans encontram-se na forma
solvel, trazendo problemas ao abastecimento; o fosfato encontra-se tambm
na forma solvel, representando uma fonte interna de fsforo s algas e o gs
sulfdrico causa problemas de toxicidade e mau cheiro.
Mortandade de peixesMortandade de peixesMortandade de peixesMortandade de peixes em funo das condies de anaerobiose e aumento
da concentrao de amnia toxicidade da amnia (NH3) maior que a forma
NH4+.
Problemas com o abastecimento de gua industrialProblemas com o abastecimento de gua industrialProblemas com o abastecimento de gua industrialProblemas com o abastecimento de gua industrial elevao dos custos de
tratamento e maior consumo de produtos qumicos, devido a alterao de
sabor, cor, odor; maior concentrao das algas e maior freqncia na limpeza
dos filtros.
DesaparecDesaparecDesaparecDesaparecimento gradual do lagoimento gradual do lagoimento gradual do lagoimento gradual do lago em decorrncia da eutrofizao e do
assoreamento, aumenta o acmulo de matrias e de vegetao. O lago setorna cada vez mais raso, at vir a desaparecer. Esta tendncia de
desaparecimento de converso de brejos ou reas pantanosas irreversvel,
porm geralmente lenta. A interferncia do homem pode acelerar o processo.
2.2.2.2.2.2.2.2.6666 Processos UnitriosProcessos UnitriosProcessos UnitriosProcessos Unitrios
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.1 Peneiramento.1 Peneiramento.1 Peneiramento.1 Peneiramento
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Tem como principal finalidade remover slidos grosseiros suspensos das
guas residurias com granulometria superior a 0,25 mm. H dois tipos de
peneiras: esttica e rotativa. As peneiras estticas ou hidrodinmicas so muitoempregadas na indstria de celulose e papel, txtil (remoo de fios e fibras),
frigorficos, curtumes, fbricas de sucos e tambm na remoo de slidos
suspensos de esgotos sanitrios.
Figura 4 Peneira estticaFonte: www.vibrotex.com.br
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.2 Resfriamento.2 Resfriamento.2 Resfriamento.2 Resfriamento
Despejos muito quentes, como os provenientes da indstria txtil, devem ser
reduzidos a valores timos, para no prejudicar a floculao ou a solubilizao
de oxignio em tanques de aerao de lodos ativados. Para lanamento no
corpo receptor, a legislao federal limita a 40 C CONAMA 357/2005. Empequenas indstrias, tanques de equalizao podem ser dimensionados com
superfcie maior, para haver melhor contato com a atmosfera e reteno mais
prolongada. Em grandes indstrias, podem ser empregados tanques com
aspersores de ar ou torres de resfriamento. A reduo de temperatura no
mnimo de 10 C.
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.3 Gradeamento.3 Gradeamento.3 Gradeamento.3 Gradeamento
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As grades, na maioria das vezes, fazem parte da primeira etapa de remoo de
slidos, retendo material grosseiro em suspenso e corpos flutuantes. Tm a
vantagem de, alm de remover slidos, proteger os equipamentossubseqentes (bombas, registros, vlvulas de reteno, tubulaes) e evitar
obstrues e danos causados por estes materiais. As grades podem ser
simples ou mecanizadas.
Figura 5: Gradeamento para separao de slidos grosseiros
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.4 Desarenao.4 Desarenao.4 Desarenao.4 Desarenao
As caixas de areia tm como objetivo reter substncias inertes, como areias e
slidos minerais sedimentveis, originrias de guas residurias, que provm
da lavagem de frutas, pisos e esgotos urbanos. de grande importncia a
remoo destas substncias para proteger bombas, vlvulas de reteno,
registros, canalizaes, evitando entupimento e abraso.
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As caixas de areia podem ser simples ou mecanizadas, sendo as primeiras
utilizadas em pequenas e mdias estaes. O mais comum uso de caixas em
cmara dupla, podendo retirar uma cmara para limpeza, enquanto o efluenteflui pela outra (Figura 6).
Figura 6: Caixas de areia
So dimensionadas para uma velocidade mdia de 30 m/s, com variao de +
20 %. A velocidade s se manter nos valores recomendados, se houver,
jusante, dispositivo para controlar o nvel, podendo ser um medidor de vazo
Parshall (Figura 7).
Figura 7: Medidor de vazo tipo Parshall
Fonte: www.agetec.com.br
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2.2.2.2.2.2.2.2.6666.5 Reteno de gordura.5 Reteno de gordura.5 Reteno de gordura.5 Reteno de gordura
As caixas retentoras de gordura so unidades destinadas a reter gorduras e
materiais que flotam naturalmente. So utilizadas no tratamento preliminar de
guas residurias de frigorficos, curtumes, laticnios, matadores. O princpio de
separao se d por diferena de densidade. Em matadouros e curtumes, as
gorduras recuperadas tm valor comercial (sabo, rao).
A caixa deve ser construda de forma que o lquido tenha permanncia
tranqila durante o tempo em que as partculas, a serem removidas, percorram
desde o fundo at a superfcie lquida. O tempo de deteno dever situar-seentre 3 a 5 minutos, se a temperatura do lquido se encontrar abaixo de 25 C.
Acima de 30 C, o tempo poder chegar at 30 minutos.
O formato da caixa dever ser retangular, possuindo duas ou mais cortinas,
uma prxima a entrada para evitar a turbulncia do lquido e a outra prxima
sada. Em um dos lados da caixa dever ter uma calha para remoo da
gordura (Figura 8).
Figura 8: Caixa retentora de gordura
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.6 Reteno de leo.6 Reteno de leo.6 Reteno de leo.6 Reteno de leo
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As caixas retentoras de leo ou caixas separao gua/leo se destinam a
remover leo das guas residurias provenientes de postos de lavagem e
lubrificao de veculos, oficinas mecnicas. O princpio similar s caixasretentoras de gordura porque, o leo menos denso que a gua, tendendo a
flotar (Figura 9). Uma vez que as guas residurias provenientes de lavagem
de veculos arrastam grande quantidade de areia e outros materiais inertes,
conveniente que as caixas retentoras de leo sejam precedidas de unidades de
desarenao.
Figura 9: Caixa de reteno de leo
Para guas residurias provenientes de atividades industriais, como, por
exemplo, da indstria petroqumica, onde as vazes so considerveis e as
concentraes de leos so elevadas, recomenda-se a adoo de caixas API
ou tanques de flotao. Como nas caixas de gordura, o lquido dever ter
permanncia tranqila e o mesmo tempo de deteno.
O formato da caixa dever ser retangular, possuindo duas cortinas, uma
prxima a entrada para evitar a turbulncia do lquido e a outra prxima
sada, imersa at perto do fundo para que os slidos sedimentveis sejam
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arrastados com o efluente. A forte inclinao do fundo em direo sada evita
o acmulo de slidos grosseiros sedimentveis.
Existem leos solveis e insolveis em gua. Os solveis so os mais difceis
de serem removidos, enquanto que os insolveis so mais fceis, sendo
removidos na superfcie. As indstrias que mais geram este tipo de efluente
so: mecnica, automobilstica, refinaria, e outras.
Os leos solveis para serem removidos requerem reduo de solubilidade. Os
meios fortemente cidos ou fortemente alcalinos diminuem a solubilidade,
sendo neste caso usados cidos ou lcalis e tambm dispersantes.Coagulantes so utilizados para a separao de leos solveis juntamente com
o lodo, enquanto que os leos insolveis so removidos pela superfcie.
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.7 Equalizao.7 Equalizao.7 Equalizao.7 Equalizao
Tem como principal finalidade regular a vazo que deve ser constante nas
unidades subseqentes. praticamente impossvel operar a estao sem ter avazo regularizada, pois variaes bruscas impossibilitam o funcionamento de
tanques de correo de pH, floculadores e decantadores, provocando tambm
cargas de choque em tanques de aerao de lodo ativado.
Alm de regular vazes tm a finalidade de homogeneizar o efluente, tornando
uniformes: pH, temperatura, turbidez, DBO, DQO, cor, etc. Tanques com nveis
variveis so utilizados para atender as duas finalidades.
O formato do tanque dever ser de seo quadrada, se a agitao for com
aerador de superfcie (Figura 10). necessrio instalar sistemas para mistura
atravs de aerador de superfcie, agitador mecnico, borbulhador e outros
equipamentos.
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Figura 10: Tanque de equalizao com aerador de superfcie
Nos tratamentos anaerbios, a agitao dos efluentes no pode ser realizada
por aeradores de superfcie ou difusores de ar, por transferirem oxignio
dissolvido massa lquida, que considerado inibidor do processo. O indicado
uso de mixxers. No caso de tratamento fsico-qumico por precipitao
qumica, a aerao com bolhas de ar, alm de agitar, tambm favorece aremoo de slidos em suspenso.
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.8 Correo de pH.8 Correo de pH.8 Correo de pH.8 Correo de pH
A necessidade de correo de pH decorre da coagulao exigir valor timo,
quando ocorre a formao dos flocos. Por isso, importante ensaios de
floculao, visando determinar este valor. No caso de efluentes alcalinos, como
de industriais txteis, aps a homogeneizao, necessrio pesquisar o pH
timo de coagulao e corrigi-lo, usando cido sulfrico ou gs carbnico,
antes da cmara rpida de mistura.
Nos sistemas biolgicos aerbios, a faixa ideal de pH situa-se entre 6,5 e 8,5
para o crescimento normal dos microrganismos. Nos sistemas anaerbios,
devido a maior sensibilidade das bactrias, a faixa ideal mais estreita, 6,3 a7,8. s vezes, possvel o lanamento no reator biolgico de efluentes com pH
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alcalino, acima da faixa, devido ao efeito tampo, conferido pelo sistema
carbnico: gs carbnico, bicarbonato e carbonato.
A correo de pH uma soluo tcnica e econmica, pois alm dos
coagulantes serem mais caros que os cidos, so necessrias dosagens
menores de corretivos: 1 ppm de cido sulfrico equivale a 2,5 ppm de sulfato
de alumnio.
O cido sulfrico um acidificante muito utilizado, porm seu manuseio merece
cuidados: os recipientes e equipamentos devem ser resistentes corroso e
recomenda-se utiliz-lo diludo. Para maior segurana operacional, a diluiodeve ser feita cido gua e nunca o contrrio, pois pode haver projeo de
cido no operador.
Atualmente bastante difundido o uso do gs carbnico para correo do pH,
no tocante manipulao do produto e corroso dos equipamentos.
No rebaixamento de pH de efluentes alcalinos contendo sulfetos, no
recomendado o uso de gs carbnico ou cidos devido a formao de gs
sulfdrico. Uma das solues usar sulfato ferroso e aerao para precipitar os
sulfetos sob a forma de hidrxido frrico e rebaixar o pH, atravs dos produtos
da hidrlise do sulfato ferroso.
Por outro lado, se o efluente for cido, a correo poder ser feita com
alcalinizantes: soda custica, carbonato de sdio, amonaco ou a cal que o
produto mais utilizado. A cal deve ser adicionada em duas ou mais etapas, no
caso de efluentes com pH muito baixo (abaixo de 3).
A neutralizao de efluentes pode ser conseguida tambm pela reunio de
efluentes cidos e alcalinos gerados na prpria indstria. o caso de efluentes
de galvanoplastia, em que se renem os despejos do tanque de oxidao de
cianetos e os cidos do tanque de reduo de cromo.
O pH timo de floculao depende muito do coagulante utilizado. Se for usado
sulfato de alumnio, o valor timo deve situar-se entre 5 e 8. No caso, docloreto frrico, o pH ideal para floculao se situa entre 5 e 11. No caso, de
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efluentes industriais, em muitos casos, o cloreto frrico mais utilizado por ter
faixa mais larga de pH.
A correo de pH deve ser feita em tanques especiais e no no tanque de
equalizao ou de mistura rpida. mais prtico e econmico uniformizar
primeiro no tanque de equalizao e depois corrigi-lo no tanque de correo de
pH, para atender a faixa de coagulao.
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.9 Mistura rpida.9 Mistura rpida.9 Mistura rpida.9 Mistura rpida
A mistura do coagulante e do efluente provoca a hidrlise, polimerizao e a
reao com a alcalinidade, formando hidrxidos denominados gis, produzindo
na soluo ons positivos que desestabilizaro as cargas negativas dos
colides e slidos em suspenso, permitindo a aglomerao das partculas e,
consequentemente a formao de flocos. Os flocos assim formados podem ser
separados por decantao, flotao ou filtrao. A reao do coagulante com a
alcalinidade ocorre em curtssimo espao de tempo, em torno de 1 segundo.
A mistura feita atravs de misturadores mecnicos ou hidrulicos, que fazem
a disperso do coagulante na massa lquida e, com energia suficiente para a
disperso total. realizada em tanques especficos situados montante da
unidade de floculao (mistura lenta). O misturador hidrulico muito utilizado
em estao de tratamento de gua para abastecimento pblico, que poder ter
uma calha Parshall, cujo ressalto fornece a energia especfica para a mistura
rpida (Figura 11).
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Figura 11: Ressalto hidrulico para mistura rpida
Outros dispositivos podem ser utilizados: canais de entradas de bombas,
canalizaes, difusores, etc. (Figura 12). A aplicao da soluo de coagulante
deve ser a montante do ponto de maior agitao nos sistemas hidrulicos e,
nos pontos de maior turbulncia da hlice do agitador em sistemas
mecanizados.
Figura 12: Mistura rpida do floculante e polieletrlito (unidade de flotao)
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A mistura rpida tambm pode ser utilizada para elevar o pH com alcalinizante
(cal, p.ex.), objetivando provocar a precipitao qumica dos metais pesados
ou de matria orgnica como algumas protenas. O carbonato formado tambmatua como coagulante. Neste caso, no necessria a implantao de
floculador e, sim decantador. A dosagem de cal deve ser determinada pelo
ensaio Jar-Test. A lignina encontrada em efluentes de indstria de papel pode
ser removida por precipitao qumica (pH em torno de 12), matria orgnica
no biodegradvel e encontra-se solvel.
Reaes
Formao de hidrxidos (gel)
Sulfato de alumnio com alcalinidade natural de bicarbonato de clcio
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3 + 6 CO2 +
18 H2O
Cloreto frrico com alcalinidade natural de bicarbonato de clcio
2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2 + 6 CO2
Sulfato ferroso com alcalinidade natural de bicarbonato de clcio e aerao
FeSO4 + Ca(HCO3)2 Fe(OH)2 + CaSO4 + 2 CO2
4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3
Sulfato ferroso com alcalinidade natural de bicarbonato de clcio, adio de cal
e aerao
FeSO4 + 7 H2O + Ca(HCO3)2 Fe(HCO3)2 + CaSO4 + 7 H2O
Fe(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 Fe(OH)2 + 2 CaCO3 + 2 H2O
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4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3
Formao de carbonato de clcio (insolvel)
Cal e alcalinidade natural de bicarbonato de clcio
2 Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O
Cal e gs carbnico
2 Ca(OH)2 + H2CO3 CaCO3 + 2 H2O
O carbonato de clcio atua como se fosse coagulante.
Formao de produtos de hidrlise
Hidrlise do sulfato de alumnio, formando o hidrxido de alumnio
Al2(SO4)3 2 Al3+aq + SO42-aq
Al3+aq + 3 H2O Al(OH)3 s + 3 H+aq
Hidrlise do cloreto frrico, formando hidrxido frrico
FeCl3 Fe3+aq + 3 Cl-aq
Fe3+aq + 3 H2Ol Fe(OH)3 s + 3 H+aq
Hidrlise do sulfato ferroso, formando hidrxido ferroso
FeSO4 Fe2+aq + SO42-aq
Fe2+aq + 2 H2Ol Fe(OH)2 s + 3 H+aq
A formao de H+ no meio diminui o pH.
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Figura 13: Tanque mecanizado de mistura rpida
2.2.2.2.2.2.2.2.6666.10 Floculao.10 Floculao.10 Floculao.10 Floculao
Aps a coagulao no tanque de mistura rpida, o efluente passa para a
unidade subseqente de mistura lenta, cujo gradiente de velocidade passa de
200 a 300 s-1 para 20 a 80 s-1, objetivando fazer com que os cogulos, que so
partculas desestabilizadas, tendam a formar partculas maiores denominadasflocos.
A formao de flocos se d medida que h colises entre as partculas. Alm
disso, importante salientar que, para haver a formao de flocos
perfeitamente grandes e com densidade suficiente para boa sedimentao, o
tempo de agitao dever ficar em torno de 30 minutos. A formao de bons
flocos ocorre quando se emprega dosagem de coagulante adequada, que sofre
influncia do pH e outros fatores. Pequenas dosagens no chegam a atingir
prximo do ponto isoeltrico, enquanto altas dosagens podem reverter o sinal
das cargas, reesestabilizando-as, sendo ambas prejudiciais.
Nos efluentes industriais, tem-se verificado que os flocos formados necessitam
de maior densidade para poderem sedimentar em decantadores. Recorre-se,
ento, aos auxiliares de coagulao, que so os polieletrlitos que aumentam a
velocidade de sedimentao dos flocos e a resistncia s foras de
cisalhamento.
entrada
coagulante
sada
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