Tratamento de Efleuntes de Laticínios_Palestra III Semana da Indústria UFJF

Tratamento de Efluentes na Indústria de Laticínios

Legislação Ambiental para o Estado de Minas Gerais

EFLUENTE

Segundo Machado et al. (2006) as atividades de laticínio caracterizam-se pelo alto consumo de água nas operações de processamento e limpeza, tendo elevada geração de efluentes (1,1 – 6,8 m3 efluente/m3 leite processado), sendo necessário a implementação de sistemas de tratamentos de efluentes e a identificação dos pontos críticos de geração dos despejos líquidos no processo produtivo.

– A destinação adequada de efluentes e resíduos inicialmente foi marcada pela suplementação do solo com nutrientes;

Ex: aumento matéria seca capim-tanzânia (Gheri et al 2003);

– Na suplementação animal (Instrução Técnica Embrapa 44);

– Vaca louca o Governo Brasileiro proibiu o uso da cama de aviário ou qualquer outra fonte de proteína de origem animal na alimentação de ruminantes colocando um fim ao procedimento (IN Nº 8/04).

O que fazer?

- Grandes volumes de efluente líquido; - Elevada carga orgânica.

Oxigênio varia:– Microrganismos degradando matéria orgânica;– Re-aeração natural, repõem O2 na biodegradação

de poluente.

Em termos qualitativos os efluentes de laticínios variam de acordo com as condições operacionais das indústrias;Maior carga orgânica em empreendimentos (pequeno porte) em função da:

- ineficiência da segregação do soro;Em plantas maiores (médio porte) - melhor segregação de soro,

- efluentes com menor carga orgânica.

- Os empreendimentos que produzem 300 mil litros de soro diários podem poluir com carga orgânica tanto quanto uma população de 150 mil pessoas. - Aliado a estes problemas existe um grande consumo de água pelos laticínios o que gera uma necessidade de uma produção mais limpa para melhorar o balanço hídrico das plantas de maneira a recuperar/reutilizar os efluentes em todo o seu processo industrial.

Em relação ao meio ambiente os cuidados com a correta destinação de efluentes e resíduos constituem uma preocupação cada vez maior, pois têm em sua constituição grandes quantidades de leite diluído a seus subprodutos, detergentes, lubrificantes, areia, águas de lavagem de equipamentos e esgotos domésticos.

O que deve-se considerar:– Tamanho do empreendimento;– Área disponível;– Disponibilidade hídrica;

http://www.zee.mg.gov.br

As condições de lançamento de efluentes da indústria de alimentos a nível nacional devem atender as exigências da Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA N° 357/2005, alterada pela Resolução CONAMA N° 430/2011, onde complementa 357/05, que dispões sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluente, e dá outras providencias.

LEGISLAÇÃO NACIONAL

No entanto cada estado pode legislar sobre o tema, devendo empreendedores e consultores fazer uma pesquisa sobre sua realidade e adotar o parâmetro mais restritivo quanto ao lançamento de efluente, para que não haja prejuízo para as empresas e ao meio ambiente.

Os empreendimentos que exercem a atividade de laticínios devem inicialmente buscar a sua regularização ambiental por meio dos atos autorizativos descritos pela legislação mineira, especialmente pelas espécies descritas pelo Decreto Estadual 44.844/2008, em seus artigos 4º e 5º, onde:

LEGISLAÇÃO VIGENTE EM MINAS GERAIS

Art. 4º - A localização, construção, instalação, ampliação, modificação e operação de empreendimentos ou atividades utilizadoras de recursos ambientais considerados efetiva ou potencialmente poluidores, bem como dos que possam causar degradação ambiental, na forma estabelecida pelo Conselho Estadual de Política Ambiental (COPAM), nos termos do caput do Art. 3º, dependerão de prévio Licenciamento Ambiental ou da Autorização Ambiental de Funcionamento (AAF).

44.844/08

AAF Procedimento administrativo

simplificado;

Ocorre em uma única etapa;

Sem análise técnica ambiental;

Termo de Responsabilidade assinado pelo empreendedor + Responsável Técnico – ART + Declaração da prefeitura + Anuência de Unidade de Conservação ;

Ato do próprio Superintendente das Supram’s;

SEM condicionantes;

Validade: 4 anos.

Licença Ambiental Procedimento administrativo vinculado

à apresentação de vários documentos – EIA/RIMA, RCA, PCA;

Ocorre em 3 etapas: LP + LI + LO

Análise técnica do processo;

Pareceres das SUPRAM’s subsidiam o COPAM na concessão ou indeferimento da licença;

COM condicionantes e prazos estabelecidos;

Monitoramento ambiental;

Validade: até 8 anos.

x

Art. 5º - Os empreendimentos ou atividades considerados de impacto ambiental não significativo ficam dispensados do processo de licenciamento ambiental no nível estadual, mas sujeitos à AAF, pelo órgão ambiental estadual competente, na forma e de acordo com os requisitos dispostos pelo COPAM, em Deliberação Normativa específica, sem prejuízo da obtenção de outras licenças ou autorizações cabíveis.

44.844/08

Tal obrigação do empreendedor é reforçada pela legislação, quando a mesma impõe a aplicação de Autuação Administrativa pelo exercício irregular de atividade que exija a concessão de Licença Ambiental ou AAF, conforme o Anexo I do Decreto nº 44.844, de 25 de junho de 2008, em seus códigos 106 e 108, que determinam assim:

44.844/08

44.844/08

Após uma avaliação dos impactos ambientais da atividade ocorre a classificação;

Licença Ambiental;Autorização Ambiental de Funcionamento;Impacto irrelevante;

Certidão de Dispensa de Licenciamento.

3 classes iniciais (I, II e III) foram desdobradas em 6 classes, segundo o porte do empreendimento e potencial poluidor/degradador:

1 2 63 4 5

Deliberação Normativa COPAM nº 74/04

Listagem A → Atividades MineráriasListagem B → Atividades Industriais / Indústria Metalúrgica e OutrasListagem C → Atividades Industriais / Indústria QuímicaListagem D → Atividades Industriais / Indústria AlimentíciaListagem E → Atividades de InfraestruturaListagem F → Serviços e Comércio AtacadistaListagem G → Atividades Agrossilvipastoris

DN 74/2004 CLASSIFICA

Listagem de atividades

Listagem A → Atividades MineráriasListagem B → Atividades Industriais / Indústria Metalúrgica e OutrasListagem C → Atividades Industriais / Indústria QuímicaListagem D → Atividades Industriais / Indústria AlimentíciaListagem E → Atividades de InfraestruturaListagem F → Serviços e Comércio AtacadistaListagem G → Atividades Agrossilvipastoris

DN 74/2004 CLASSIFICA

Listagem de atividades

Em que pese a não verificação destes procedimentos em nível Estadual;

- nada obsta que o município realize esta verificação,

conforme o artigo 4º da referida norma.

DN 74/04

É importante destacar o termo capacidade instalada, porque este termo gera duvidas quanto ao preenchimento dos formulários de caracterização dos empreendimentos. Os consultores e empreendedores tendem a classificar seu laticínio com a quantidade de leite que se esta recebendo em determinado momento e esta pode variar com a época do ano e gerar penalidades aos mesmos.

D-01-06-6 – Preparação do leite e fabricação de produtos de laticínios.

Pot. Poluidor/Degradador:

– Ar: M Água: M Solo: M Geral: M

Porte:

500 < Capacidade Instalada < 15.000 ℓ de leite/dia: pequeno

15.000 Capacidade Instalada 80.000 ℓ de leite/dia: médio

Capacidade Instalada > 80.000 ℓ de leite/dia: grande

D-01 Indústria de Produtos Alimentares

DN 74/04

P M GP 1 1 3M 2 3 5G 4 5 6

Porte do empreendimento

Potencial poluidor / Degradador geral da atividade

Enquadramento dos empreendimentos Enquadramento dos empreendimentos

DN 74/04

A legislação indica uma sequência lógica que deverá ser obedecida, para que o empreendedor cumpra as disposições legais e não seja autuado, que é a obtenção:– Licença Prévia – LP;– Licença de Instalação – LI; – Licença de Operação – LO;

artigo 9º do citado Decreto.

44.844/08

Art. 14 - O empreendimento ou atividade instalado, em instalação ou em operação, sem a licença ambiental pertinente deverá regulariza-se obtendo LI ou LO, em caráter corretivo, mediante a comprovação de viabilidade ambiental do empreendimento. §1º - O empreendimento ou atividade instalado, em instalação ou em operação, sem a devida AAF deverá regularizar-se obtendo a respectiva AAF, em caráter corretivo.

44.844/08

Mesmo requerendo a LIC ou LOC, estão passiveis de autuação, porém, será excluída a aplicação da penalidade decorrente da instalação ou operação irregulares, anteriores a publicação deste Decreto, pela denúncia espontânea, se o infrator, formalizar pedido de LI ou LO ou AAF, em caráter corretivo, antes do início de qualquer procedimento administrativo junto à Secretaria de Estado de Meio ambiente e Desenvolvimento Sustentável de Minas Gerais – SEMAD, às entidades vinculadas, fiscalização ou atividade, conforme o artigo 15 e parágrafo primeiro do Decreto 44844/2008

Os empreendedores deverão procurar uma das unidades da SEMAD para inicio dos procedimentos de regularização ambiental, após a classificação das atividades do empreendimento.

Regularização Ambiental

Supram’s Supram’s RegionaisRegionais

Regionalização

Desta forma, inicia-se o processo de adequação ambiental, sendo certo que todos os empreendimentos independente da classe que se encontre, deverão respeitar o padrões de qualidade de lançamento de efluentes descritos na legislação, evitando a degradação ambiental, especialmente a poluição dos recursos hídricos.

No estado de Minas Gerais a Deliberação Normativa Conjunta COPAM/CERH-MG Nº 1, de 05/05/08, dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, assim, os empreendimentos de laticínios devem estar atentos às exigências desta norma, em especial ao que determina seu artigo 29 e parágrafo primeiro, segundo e terceiro.

Legislação Efluente Mineira

§1º - O efluente não deverá causar ou possuir potencial para causar efeitos tóxicos aos organismos aquáticos no corpo receptor, de acordo com os critérios de toxicidade estabelecidos pelo órgão ambiental competente.

§2º - Os critérios de toxicidade previstos no §1º devem se basear em resultados de ensaios ecotoxicológicos padronizados, utilizando organismos aquáticos, e realizados no efluente


§3º - Nos corpos de água em que as condições e padrões de qualidade previstos nesta Deliberação Normativa não incluam restrições de toxicidade a organismos aquáticos, não se aplicam os parágrafos anteriores.


Ainda ressalta-se que a Legislação Nacional e Estadual prevêem a outorga de lançamento de efluentes em corpos de água superficiais desde o ano de 1997, com a Lei Nº 9.433, de janeiro de 1997, seguida pela Resolução CNRH Nº 16, de 08 de maio de 2001, e em Minas Gerais pela Lei Estadual Nº 13.199, de 29 de janeiro de 1999 e o Decreto Estadual Nº 41.578, de março de 2001.


• Deverão requerer outorga para o lançamento de efluentes de laticínios os empreendimentos localizados nos municípios localizados no interior da área de drenagem da subbacia do Ribeirão da Mata:

Capim Branco, Confins, Esmeraldas, Lagoa Santa, Matozinhos, Pedro Leopoldo, Ribeirão das Neves, Santa Luzia, São José da Lapa e Vespasiano.

Municípios

O ponto de maior importância no procedimento é a verificação das referências contidas no Artigo 2º, incisos de um a sete da mesma:

I - o parâmetro Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); II - a disponibilidade hídrica para diluição, função da vazão de

referência; III - a vazão de diluição, assim considerada como a quantidade de água necessária para a diluição da concentração de DBO;


IV - a concentração de DBO no efluente; V - a concentração permitida de DBO no corpo de água onde é

realizado o lançamento;VI - a concentração de DBO no corpo de água imediatamente a

montante do lançamento e; VII - as metas progressivas de melhoria de qualidade, de acordo

com o programa para efetivação do enquadramento.

Em função da complexidade e exigência da legislação ambiental é necessário que se conheçam os padrões de lançamento de efluentes, uma vez que os estados possuem

parâmetros diferentes. Grande parte dos empreendimentos apenas reagem aos problemas ambientais quando são fiscalizados, – Não se sentindo pressionados pelo mercado interno ou

consumidores;– desconsiderando que as questões ambientais;

são barreiras não tarifarias que podem impedir a realização de negócios.

Considerações sobre legislação

O fato de um empreendimento obter sua licença ambiental– Não significa que este esta isento do cumprimento;– Diversas exigências legais;– Gestores responsáveis pela manutenção das

exigências;Legais e normativas.

Os empreendimentos que adotam métodos de produção de acordo com a legislação ambiental tendem a otimizar melhor os recursos, insumos e tornam-se inovadores e consequentemente mais competitivos evitando ainda a penalização pela legislação vigente.

A cadeia produtiva de leite e derivados passa por um processo de profissionalização e deve evitar que a legislação ambiental, uma variável indispensável na estruturação dos projetos seja tratada como empecilho ao sucesso, buscando meios para alcançar os objetivos e metas de crescimento e sustentabilidade.

Efluentes de laticínios: definições, pontos geradores

Presente em todos os processo industrial, independente de sua natureza: Geração

Resíduos - Gerenciamento/Descarte adequado (Tratamento, inativação/inertização, reaproveitamento).- Caracterização e Classificação (ABNT-NBRs);

Mercado de trabalho

Processo Industrial

A inserção do conceito de "usuário pagador" na captação de água e descarte de efluentes (Brasil, 1997/Política Nacional de recursos hídricos) levou técnicos e administradores de atividades produtivas a repensar o planejamento estratégico de alguns setores. As indústrias de alimentos são exemplos de atividades que sofrerão consequências econômicas com o conceito do usuário pagador, pois há um grande consumo de água para o processamento de seus produtos e limpeza de seus equipamentos.

No contexto da industria de laticínios

As usinas de laticínios encontram-se nesse grupo de indústrias, pois as operações de lavagens de silos, tubulações, tanques, pasteurizadores e equipamentos demandam grandes volumes de água, descartando consequentemente grandes volumes de efluentes. Em alguns casos, cada litro de leite processado pode gerar até onze litros de efluente enviados ao tratamento de final de tubo.

Setor de leite e derivados é uma importante parte da indústria de alimentos Difundida

por todo o país.

Identificação da demanda: Que problema ambiental surge com os efluentes da indústria de

laticínios?

Efluentes têm altos teores de gorduras e matéria orgânica (açúcares, proteínas) além de sais/minerais.

O setor de laticínios tem convivido com o consumo de água de limpeza, que representa mais de 80% da demanda de água nestas agroindústrias, sendo posteriormente tratada em sistema de tratamento de resíduos.Os sólidos solúveis e suspensos, tratados nestes sistemas, representam parte da matéria prima ou resíduos de sanitizantes. Considerando os diferentes estágios de geração de efluentes na indústria de laticínios, as etapas de limpeza também acrescentam às águas compostos tanto derivados do leite, quanto estranhos à sua composição

Nas indústrias de laticínios, qualquer etapa do processamento gera grandes volumes de efluentes (“águas brancas”), devido ao processo de higienização. Esta água de processo, a qual contém frações diluídas de produtos lácteos, contribuem significativamente para as perdas não acidentais de leite ou de produtos lácteos e para a produção total do efluente

Tabela: Caracterização alimentação, rejeito e permeado obtido no ensaio para concentração para FC=34.

Fonte: BRIAO, Vandré Barbosa; TAVARES, Célia Regina Granhen. Ultrafiltração como processo de tratamento para o reúso de efluentes de laticínios. Eng. Sanit. Ambient., Rio de Janeiro, v. 12, n. 2, June 2007 . Available from http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522007000200004 Access on 22 Abr. 2016. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-41522007000200004.

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522007000200004

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522007000200004

Características Típicas dos Resíduos de Laticínios

Etapa de processo Kg DBO/m3 de leite processado

Recepção do leite, lavagem de recipientes e limpeza das instalações 0,26

Resfriamento, armazenagem, lavagem de tanques e tubulações 0,19

Desnatamento, armaz. do leite desnatado e do creme, pasteurização do creme 0,66

Batedeira e lavagem da manteiga 0,46Evaporação do leite desnatado, secagem em spray

dryer 0,74

Secagem em secador rotativo 0,53

Pasteurização do leite, estocagem, engarrafamento e lavagem de garrafas 0,85

Queijaria 0,89

Condensação do soro envelhecido 0,75 (Condensado) 0,60 (Lavagem da fábrica)

Condensado doce separado do leite condensado 1,4Creme de leite evaporado + enlatemento 0,75

Características de despejos Brutos de Subcategorias de laticínios

SubcatergoriaKg DBO/Ton Leite

ProcessadoM3 de Despejos/Ton Leite

Processado ReferênciaVariação Média Varianção Média

Posto de recepção e refrigeração de leite

0,3-0,7 0,46 0,31 - 1,86 0,82 10,02-4,8 1 4,6 - 12,5 6,1 3

- 1,1 - 1,06 4

Leite pasteurizado e Manteiga

- 1,09 - 0,83 4- 0,43 - 1,47 4- 0,87 - 0,8 2

Leite condensado1-1,9 1,45 1,2 - 2,3 1,75 3

0,18-13,3 6,7 0,99 - 3,32 2,1 2- 2,8 - 3,2 4

Leite em pó0,6 - 12,3 8,9 3,32 2,8 30,02 - 4,6 2,2 1,5 - 5,9 3,7 2

- 4,1 - 5,4 4Leite esterilizado e

iogurte - 0,84 - 2,9 4

Leite pasteurizado e iogurte - 14,24 - 4,1 4

1 – Relat. EPA 440/1 – 74 – 021 – a- pg. 402 – Relat. EPA 12060 EGU 03/71- pg. 493 – Relat. EPA 12060 EGU 03/71- pg. 484 – Relat. p/ estabelecimento de fatores de emissão – Ind. De laticínios e deriv. – CETESB – Ago/79

Características qualitativas médias de efluentes brutos e dados de matérias-primas para as subcategorias baseada em dados de campo, com pH variando

de 2 a 12.

Características qualiatativas médias dos efluentes brutos e dados de matéria prima da industria de laticínios, para subacatergorias – valores de campo

Parâmetros (mg/L)

Processos e SubcatergoriasPosto de

Recep. e refrig.

Leite past. e manteiga

Leite past. e iogurte

Leite ester. e

iogurte

Leite conden

s.Leite pó

DBO 1033 487 1319 3420 290 875 761DQO 1397 873 1740 4430 2010 1365 1370

Resid. Não filtrável

total520 329 494 420 915 776 471

Resíduo Total - - 993 3300 - 1870 1406Resíduo sedimentá

vel- - 14 1 1,5 0,1 1,7

Nitrogênio Total - 26,5 43,2 86,2 56,7 25,5 11,3

Fósforo total 5,75 4,5 5,9 14,2 18,8 6,8 8,8Óleos e Graxas 562 - 253 575 - 100 -Temperatura

(ºC) - - 29 31 29 38 28

Vazão (m3/Tonelada leite

produzido)

1,06 1,47 0,83 4,1 5,5 3,2 5,4

Leite processad

o (Tonelada

s)

18,5 29,4 48,4 226,2 59,7 80 63,4

Os efluentes das indústrias de alimentos são caracterizados por altas concentrações de óleos e graxas, sulfatos, nitratos e fosfatos e consequentemente, apresentam elevada demanda química de oxigênio (DQO), apresentando baixa biodegradabilidade.

Caracterização

O efluente gerado na higienização compõe um licor rico em gorduras, carboidratos (lactose, principalmente) e proteínas (caseínas, principalmente) que passam a ser contaminantes se lançado diretamente em corpos receptores.

Em indústrias de laticínios, são gerados três subprodutos: o soro, o leitelho e o leite ácido. O primeiro é o de maior importância, pelo volume produzido (cerca de 9 litros por kg de queijo produzido). É um subproduto de processamento de queijo, contém caseína e outros produtos de leite acidificado. Aproximadamente 75 a 85% do volume do leite destinado à fabricação de queijos são constituídos pelo soro. O potencial de poluição do soro de queijo é aproximadamente cem vezes maior do que o de um esgoto doméstico.

Entende-se como poluente qualquer forma de matéria (substância/composto) emitida ao ambiente com intensidade e em quantidade (concentração) em desacordo com os níveis pré-estabelecidos, que tornem o ambiente:

I) Impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde;II) Inconveniente ao bem estar público;III) Danosos aos materiais, à fauna e a flora;

IV) Prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e das atividades normais da comunidade (valor recreativo).

Poluição

Poluente (Características): Vinculado ao processo empregado

• Beneficiamento/produção Matéria-prima• Geração de energia

•Gasoso

•Líquido

•Sólido

•Ar

•Água

•Solo

Estado Físico Ambiente

Trat

amen

to

adeq

uado

Esco

lha

met

odol

ogia

Poluição Água

As principais formas de poluição que afetam as nossas reservas de água (superficiais e subterrâneas) são:

Reservas de água

Poluição

BiológicaSedimentar Térmica Despejo de substâncias

Poluição por despejo de substânciasSubstâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de identificar nem de removerEm geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para serem sentidosOs poluentes mais comuns das águas são:

Fertilizantes agrícolas Esgotos doméstico e industrial Compostos orgânicos sintéticos (COS) (corantes) Plásticos Petróleo Metais pesados

Os poluentes inorgânicos, em especial nitrogênio e fósforo, são gerados em grande quantidade em processadoras de laticínios, uma vez que o leite possui cerca de 3% de proteínas e 1.000 mg.L-1 de fósforo. Embora essenciais como nutrientes para tratamentos biológicos, quando em excesso, ocasionam extrapolações do efluente gerado, o que pode vir a causar a eutrofização dos rios. O valor característico da DQO para efluente industrial de laticínio encontrado por é de aproximadamente de 2 g.L-1.

Poluentes dos laticínios

Opções de tratamento

1 - Fossas SépticasUnidades estanques de tratamento primário de esgotos, onde a velocidade e a permanência do líquido na fossa

permitem a separação da fração sólida do líquido, proporcionando digestão limitada da matéria orgânica e

acúmulo dos sólidos.

2 – SumidourosUnidades que recebem a fração líquida proveniente das

fossas sépticas e têm a função de permitir sua infiltração no solo e, para tanto, devem ser construídos

em tijolo em crivo ou concreto perfurado.

3 - Tanques ImhoffSão unidades compactas, possuindo em um mesmo

tanque, as unidades de decantação e digestão do lodo, dispostas de tal maneira que um processo não interfira

no outro.

4 - Filtros BiológicosO tratamento em filtros caracteriza-se pela alimentação e percolação contínua de esgotos através de um meio

suporte comumente constituído de pedras ou pedregulhos. A passagem constante de esgotos nos interstícios promove o crescimento e a aderência de

massa biológica na superfície do meio suporte, realizando desta forma a clarificação dos esgotos.

5 - Lagoas de EstabilizaçãoAs lagoas de estabilização são grandes tanques escavados no solo,

nos quais os esgotos fluem continuamente e são tratados por processos naturais. Bactérias e algas são os seres

vivos que habitam as lagoas, coexistindo em um processo de simbiose e, desta forma, tratando os esgotos através da

decomposição da matéria orgânica pelas bactérias. Conforme oprocesso biológico que nelas ocorre, as lagoas são classificadas em:

a) Lagoas AnaeróbiasNelas ocorrem simultaneamente os processos de sedimentação e digestão anaeróbia, não havendo oxigênio dissolvido. No fundo

permanece um depósito de lodo e na superfície formam-se bolhas de gás resultantes da fermentação do mesmo. Estas lagoas admitem cargas elevadas, reduzindo-as em cerca de 50%, sendo, portanto

comumente utilizadas como lagoa primária de uma série de lagoas.

b) Lagoas AeróbiasProjetadas de maneira a existir oxigênio dissolvido em

toda massa líquida, ocorrendo apenas o processo aeróbio. Ocupam áreas maiores que outros tipos de

lagoas, sendo por isso, pouco utilizadas.

c) Lagoas FacultativasOperam em condições intermediárias entre as aeróbias e anaeróbias, coexistindo os processos encontrados em

ambas. O princípio de funcionamento já foi descrito anteriormente.

d) Lagoas de MaturaçãoSua finalidade principal é a remoção de organismos patogênicos, sólidos em suspensão e nutrientes. São utilizadas após o tratamento secundário dos esgotos,

realizados em lagoasou não, com o propósito de melhorar a qualidade do

efluente.

e) Lagoas AeradasO oxigênio a ser utilizado no processo biológico é

introduzido mecanicamente através de aeradores, com a finalidade de manter a concentração de oxigênio

dissolvido em toda ou parte da massa líquida, garantindo as reações bioquímicas que caracterizam o processo.

6 - Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de LodoSão tanques de concreto ou outro material, aos quais os esgotos

brutos têm acesso pelo fundo, distribuídos uniformemente de forma a atravessarem uma manta de lodo rica em bactérias

anaeróbias, onde se processa a digestão, obtendo-se remoções de matéria orgânica de 50 a 70%. Os modernos reatores são

dotados de separadores de fases, que possibilitam a permanência dos sólidos no reator e a coleta de gases na parte

superior onde são geralmente queimados.

7 - Tratamento por Lodos Ativados:

Processos de tratamento mais empregado Processo aeróbio: microrganismos degradação de substâncias orgânicas complexas crescimento em suspensão na massa líquida com retenção de biomassa efluente com elevada qualidade.

Constituição da estação de tratamento de esgotos por lodos ativados :

a) Decantador primário: sedimentação de sólidos orgânicos e inorgânicos.

b) Tanque de aeração: introdução de oxigênio e mistura esgoto e lodo.

c) Decantador secundário: sedimentação e retirada do lodo para recirculação ou digestão.

d) Elevatória de recirculação de lodo: recalque do lodo para o tanque de aeração.

e) Digestor de lodo: digestão do lodo excedente retirado do decantador secundário.

f) Dispositivo para desidratação do lodo: mecanizada ou em leitos de secagem.

Desvantagem p/ laticínios:

% de gorduras prejudicam sua eficiência, havendo a necessidade de um pré-tratamento p/ a carga lipídica.

Perspectivas

Estudos atuais apontam para o uso de enzimas (lipases)

Vantagens do processo com lipases Facilidade de assimilação das gorduras após hidrólise enzimática.

Desvantagens: $ necessidade de novos métodos de produção, como a fermentação em estado sólido a partir de rejeitos da agroindústria.

Desempenho de sistemas de tratamento em laticínios:

Redução da DBO na faixa de 97,5 a 99% para sistemas:Lodos ativados apenas;Lodos ativados e lagoas aeradas;Lagoas apenas;Filtros biológicos e Tanques sépticos.

Problema de tratamento em laticínios:

Soro de leite

DBO varia entre 25.000 a 120.000 mg/L aprox. ½ dos sólidos do leite integral.

Aproveitamento no processo Transformação em produtos de valor agregado em vez de seu descarte.

Composição com valor nutritivo: Proteínas solúveis, aminoácidos, lactose, vitaminas, sólidos de

leite.Sua baixa carga de N2 dificulta o tratamento biológico;Portanto: Segregação, tratamento e disposição a parte.

Efluentes de laticínios: vazão e análises laboratoriais

Os efluentes líquidos ao serem despejados com os seus poluentes característicos causam a alteração de qualidade nos corpos receptores e consequentemente a sua poluição (degradação).

A poluição hídrica pode ser definida como qualquer alteração física, química ou biológica da qualidade de um corpo hídrico, capaz de ultrapassar os padrões estabelecidos para a classe, conforme o seu uso preponderante. Considera-se a ação dos agentes: físicos materiais (sólidos em suspensão) ou formas de energia (calorífica e radiações); químicos (substâncias dissolvidas ou com potencial solubilização); biológicos (micro-organismos).

A poluição origina-se devido a perdas de energia, produtos e matérias primas, ou seja, devido à ineficiência dos processos industriais. O ponto fundamental é compatibilizar a produção industrial com a conservação do meio ambiente que nos cerca. Somente a utilização de técnica de controle não é suficiente, mas é importante a busca incessante da eficiência industrial, sem a qual a indústria torna-se obsoleta e é fechada pelo próprio mercado. A eficiência industrial é o primeiro passo para a eficiência ambiental.

Os sistemas de tratamento de efluentes são baseados na transformação dos poluentes dissolvidos e em suspensão em gases inertes e ou sólidos sedimentáveis para a posterior separação das fases sólida/líquida. Sendo assim se não houver a formação de gases inertes ou lodo estável, não podemos considerar que houve tratamento. A Lei de Lavoisier, sobre a conservação da matéria é perfeitamente aplicável, observando-se apenas que ao remover as substâncias ou materiais dissolvidos e em suspensão na água estes sejam transformados em materiais estáveis ambientalmente. A poluição não deve ser transferida de forma e lugar. É necessário conhecer o princípio de funcionamento de cada operação unitária utilizada bem como a ordem de associação dessas operações que definem os processos de tratamento.

As características dos efluentes industriais são inerentes a composição das matérias primas, das águas de abastecimento e do processo industrial. A concentração dos poluentes nos efluentes é função das perdas no processo ou pelo consumo de água.

CARACTERISTICA DOS POLUENTES

A poluição térmica, devido às perdas de energia calorífica nos processos de resfriamento ou devido às reações exotérmicas no processo industrial, também é importante fonte de poluição dos corpos hídricos. Neste caso o parâmetro de controle é a temperatura do efluente.

As características sensoriais dos efluentes notadamente o odor e a cor aparente são muito importantes, pois despertam as atenções inclusive dos leigos podendo ser objeto de atenção das autoridades.

As características físico-químicas são definidas por parâmetros sanitários que quantificam os sólidos, a matéria orgânica e alguns de seus componentes orgânicos ou inorgânicos. Os compostos com pontos de ebulição superiores ao da água serão sempre caracterizados como componentes dos sólidos.

Os sólidos são compostos por substâncias dissolvidas e em suspensão, de composição orgânica e ou inorgânica. Analiticamente são considerados como sólidos dissolvidos àquelas substâncias ou partículas com diâmetros inferiores a 1,2 μm e como sólidos em suspensão as que possuírem diâmetros superiores.

SÓLIDOS

Os sólidos em suspensão são subdivididos em sólidos coloidais e sedimentáveis/ flutuantes. Os sólidos coloidais são aqueles mantidos em suspensão devido ao pequeno diâmetro e pela ação da camada de solvatação que impede o crescimento dessas partículas. É importante ressaltar que partículas com diâmetro entre 0,001 e 1,2 μm são coloidais (suspensão), mas pela metodologia analítica padronizada são quantificadas como sólidos dissolvidos. Os sólidos sedimentáveis e os flutuantes são aqueles que se separam da fase líquida por diferença de densidade.

A matéria orgânica

A matéria orgânica está contida na fração de sólidos voláteis, mas normalmente é medida de forma indireta pelas demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). A DBO mede a quantidade de oxigênio necessária para que os micro-organismos biodegradem a matéria orgânica. A DQO é a medida da quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica. A matéria orgânica ao ser biodegradada nos corpos receptores causa um decréscimo da concentração de oxigênio dissolvido (OD) no meio hídrico, deteriorando a qualidade ou inviabilizando a vida aquática.

Outros componentes orgânicos tais como os detergentes, os fenóis e os óleos e graxas podem ser analisados diretamente.

Os detergentes são industrialmente utilizados em limpezas de equipamentos, pisos, tubulações e no uso sanitário. Podem ser utilizados também como lubrificantes. Existem os detergentes catiônicos e os aniônicos, mas somente os últimos são controlados pela legislação.

Os fenóis podem originar-se em composições desinfetantes, em resinas fenólicas e outras matérias primas.

Os óleos e graxas estão comumente presentes nos efluentes tendo as mais diversas origens. É muito comum a origem nos restaurantes industriais. As oficinas mecânicas, casa de caldeiras, equipamentos que utilizem óleo hidráulico além de matérias primas com composição oleosa (gordura de origem vegetal, animal e óleos minerais).

A matéria inorgânica

O nitrogênio e o fósforo são elementos presentes nos esgotos sanitários e nos efluentes industriais e são essenciais às diversas formas de vida, causando problemas devido à proliferação de plantas aquáticas nos corpos receptores. Nos esgotos sanitários são provenientes dos próprios excrementos humanos, mas atualmente têm fontes importantes nos produtos de limpeza domésticos e ou industriais tais como detergentes e amaciantes de roupas (VON SPERLING, 1996, p. 31). Nos efluentes industriais podem ser originados em proteínas, aminoácidos, ácidos fosfóricos e seus derivados.

Os metais são analisados de forma elementar. Os que apresentam toxicidade são os seguintes: alumínio; cobre; cromo; chumbo; estanho; níquel; mercúrio; vanádio; zinco. A toxicidade dos metais é função também de seus números de oxidação (cromo trivalente e hexavalente, etc). Outros metais tais como o sódio, cálcio, magnésio, e potássio são analisados principalmente em casos de reuso de águas ou em casos nos quais a salinidade do efluente influencie significativamente em processos de corrosão, incrustação e osmose.

Agentes biológicos

Os contaminantes biológicos são diversos agentes patogênicos ou não. As características bacteriológicas dos esgotos referem-se à presença de diversos micro-organismos tais como bactérias inclusive do grupo coliforme, vírus e vermes (VON SPERLING, 1996, p. 19). No caso das indústrias, as que operam com o abate de animais também são grandes emissoras de micro-organismos, bem como muitas produtoras de alimentos.

Os micro-organismos presentes contaminam o solo, inclusive os lençóis subterrâneos e as águas superficiais, sendo responsáveis pelas doenças de veiculação hídrica.

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LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS

Sendo os efluentes industriais as perdas de água e matérias primas ou produtos oriundos do processo deve-se em primeiro lugar verificar se estas perdas não podem ser evitadas ou reduzidas antes de se realizar o monitoramento.

Para caracterizar a carga poluidora dos efluentes industriais é necessário o conhecimento prévio do processo industrial para a definição do programa de Amostragem. As informações importantes a serem obtidas são: Lista de matérias-primas, principalmente aquelas que de alguma forma possam ser transferidas para os efluentes; fluxograma do processo industrial indicando os pontos nos quais são gerados efluentes contínuos ou intermitentes; identificar os pontos de lançamento de efluentes; definir o sistema de medição de efluentes e instalá-lo.

Os parâmetros escolhidos para a caracterização dos efluentes devem ser: representativos da carga poluidora; servirem para a definição do processo de tratamento; servirem para o dimensionamento da estação de tratamento; atenderem ao programa de monitoramento estabelecido para o atendimento à legislação ambiental.

Amostragem de efluentes industriais

Tipo de coletaOutra definição importante é sobre o tipo de amostra, ou seja, se a amostra é simples ou composta.

A Amostra Simples representa o que está ocorrendo naquele momento. Se o manancial não varia muito, ela pode ser representativa.

A Amostra Composta é formada por várias e pequenas alíquotas coletadas ao longo do tempo. À cada turno (8 horas, 24 horas), coletam-se alíquotas que formam as amostras compostas.

A amostra composta pode ser obtida por:• alíquotas pré-estabelecidas ou volume pré-estabelecido.• alíquotas variáveis, que são aquelas nas quais o volume varia de acordo com, a vazão (neste caso são amostras de alíquotas proporcionais à vazão), é por isto que em medições de água e esgoto, tem que se ter um vertedor perto do ponto de coleta da amostra.

Dispositivos de Medição de VazãoExistem dispositivos simples: para pequenas vazões, como por exemplo, cubagem. Anota-se o tempo que a água leva para encher um recipiente de volume conhecido. Como a vazão é o volume em função do tempo, é só dividir o volume do recipiente pelo tempo que se levou para enchê-lo. Se não se conhece o volume do recipiente, faz-se uma marca no recipiente, anota-se o tempo e depois vai-se aferir o volume em outro local.

Existem locais de difícil acesso sendo praticamente impossível instalar um dispositivo para se medir a vazão, ou nos casos que os custos forem elevados para se instalar um vertedor só para se coletar uma amostra, pode-se adotar o seguinte procedimento:

Em indústrias modernas há hidrômetros em cada seção para se controlar o consumo de cada seção da indústria ou etapa do processo. Aproveitam-se as medições parciais obtidas por estes hidrômetros em cada ramal ou seção para se chegar à vazão total.

Vertedores:Para cada faixa de vazão deve-se adotar um tipo de vertedor, com o seu formato e equação específica.

Fluxômetros - Para calhas de rios, utilizam-se fluxômetros para se obter a vazão.

Traçadores Radioativos e Fluorimétricos - são utilizados nos casos de impossibilidade de instalação de medidores de vazão ou até mesmo para a elaboração do “as built” da rede coletora de efluentes. Os traçadores são utilizados também para se conhecer as zonas de dispersão de efluentes lançados em rios ou em emissários submarinos.

Laticínios

Os efluentes industriais dos laticínios são oriundos das diversas etapas de lavagens de pisos e equipamentos que arrastam resíduos de leite e seus derivados incluindo também produtos de limpeza.

A qualidade dos efluentes varia em função dos produtos industrializados (resfriamento e ensacamento, fabricação de queijos, iogurtes, manteiga, requeijão, leite em pó, etc.), capacidade de produção, “layout” industrial, tecnologia utilizada para a higienização das instalações e qualidade do leite utilizado.

A minimização da geração de efluentes pode ser conseguida desde que sejam utilizadas membranas filtrantes com reuso de água e incorporação do rejeito na produção industrial.

O tratamento dos efluentes gerados pode ser conseguido através de diversos tipos de processos tais como; Preliminar (separação de gorduras, utilizando-se caixas de gordura);

Primário: flotação com o auxílio da coagulação química para a remoção de gorduras.

Secundário (lodos ativados, biodigestor, ou lagoas). É fundamental o aproveitamento do soro do leite, que não deve ser descartado para o efluente. Os efluentes brutos apresentam uma rápida alteração do pH devido à fermentação láctica, o que deve ser considerado em relação aos materiais empregados na execução do sistema de tratamento.

Os efluentes tratados apresentam concentrações inferiores a 10 mg O2/ L em relação a DQO. Isto demonstra a excelente biodegradabilidade dos efluentes pois na indústria de laticínios pode-se obter DQO superiores a 7.000 mg O2/ L no efluente bruto.

MINIMIZAÇÃO DA GERAÇÃO DE EFLUENTE: REUSO

Pressões decorrentes dos governos, da sociedade civil organizada e do próprio mercado, vem impulsionando as empresas a adotarem uma postura ambientalmente correta.

A questão ambiental é, geralmente, tratada por pequenas e médias empresas, como um compromisso secundário e de custo elevado, motivado, muitas vezes, pela pressão dos órgãos de controle.

A implantação de programas ambientais pode auxiliar as empresas a diminuírem seus custos.

Tanto as grandes empresas como as pequenas e médias estão se adequando a esse novo cenário, marcado por uma rígida legislação ambiental.

FINALIDADES DA ÁGUA NA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

ÁGUA PARA CALDEIRAS ÁGUA DE HIGIENIZAÇÃO


ÁGUA DE HIGIENIZAÇÃO





CONSUMO DE ÁGUA NA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOA indústria de laticínios caracteriza-se por consumir grande quantidade de água para operações de processamento e limpeza, tendo por outro lado, a geração de vazões elevadas de efluentes (1,1 a 6,8 m3. m-3 leite processado) contendo nutrientes, poluentes orgânicos e agentes infectantes.

Zona da Mata – laticínio de pequeno porte Consumo de água: 3,2 litros de água para cada litro de leite processado; A indústria de laticínios estaudada: capacidade de recepção de 8000 L.dia-1, atualmente, recebe, em média, 4000 L.dia-1, Produtos: queijo mussarela, requeijão em barra, requeijão em pote, iogurte, manteiga e ricota.

PROGRAMA DE CONSERVAÇÃO E REUSO DA

ÁGUA

PLANO DE CONSERVAÇÃO E REUSO DE ÁGUA (PCRA)

*** importante ferramenta na promoção do uso racional da água na indústria.

Um PCRA é composto por um conjunto de ações específicas de racionalização do uso da água na unidade industrial, que devem ser detalhadas a partir da realização de uma análise de demanda e oferta de água, em função dos usuários e atividades consumidoras, com base na viabilidade técnica e econômica de implantação das mesmas.


Implantar um PCRA significa avaliar de forma sistêmica o uso da água, ou seja, otimizar o consumo de água, com a consequente redução do volume de efluentes gerados, e utilizar as fontes alternativas de água disponíveis, considerando os diferentes níveis de qualidade necessários, de acordo com um sistema de gestão apropriado.

Contribui para a preservação dos recursos hídricos, favorecendo o "Desenvolvimento Sustentável"


Benefícios Esperados

Economia gerada pela redução do consumo de água; Economia gerada pela redução dos efluentes gerados; Consequente economia de outros insumos como: energia e produtos químicos; Aumento da disponibilidade de água (proporcionando aumento da produção sem incremento de custos de captação e tratamento);


Benefícios Esperados

• Agregação de valor aos produtos;• Minimização dos impactos da cobrança pelo uso da água;• Complementação às ações de responsabilidade social da

empresa.• Redução de custos operacionais e de manutenção dos

sistemas hidráulicos e de equipamentos;

1- Avaliação Técnica

Preliminar

Etapa 1 Principais Atividades

• Análise documental• Levantamento de Campo

Produtos• Plano de

Setorização do Consumo de

Avaliação Técnica Preliminar Água

Levantamento de todos os dados e informações que envolvam o uso da água na indústria

Plano de Setorização do Consumo consiste em um sistema de medição e monitoração setorizada do consumo de água, objetivando o controle de consumo.

Etapas de Implantação de um Programa de Conservação e Reuso de Água


Etapa 2 Principais Atividades Produtos

Avaliação da Demandade água

• Análise de Perdas Físicas

• Análise de Desperdício

• Identificação dos diferentes

níveis de qualidade de água

• Macro e micro fluxos de água

• Plano de adequação de equipamentos hidráulicos • Plano de adequação de

processos • Plano de otimização dos

sistemas hidráulicos *

Nesta etapa é feita a identificação das diversas demandas para avaliação do consumo de água atual e das intervenções necessárias para eliminação e/ou redução de perdas, racionalização do consumo e minimização de efluentes.

Macro-fluxo da água em uma indústria de laticínios:

Fonte: Manual de Conservação e Reuso de Água Para a Indústria

Distribuição do consumo de água (m3/dia) em uma indústria de laticínios

Fonte: Manual de Conservação e Reuso de Água Para a Indústria

Com base na análise dos processos que utilizam a água, são então relacionadas as adequações necessárias, com seus respectivos custos operacionais e investimentos necessários.

Esta fase do Programa tem por objetivo a avaliação dos componentes hidráulicos existentes de acordo com os usos específicos de cada ponto de consumo.

Indústria de laticínios: a automatização da operação, adequação do sistema de dosagem de produtos químicos e isolamento apropriado das tubulações das torres de resfriamento, reduziram o consumo de água deste setor em 15%.

Adequação de Equipamentos e Componentes



Avaliação da Oferta

de Água

• Concessionárias• Captação Direta• Águas pluviais• Reuso de efluentes• Águas subterrâneas

• Plano de aplicação de fontesalternativas de água *

Para o abastecimento de água, um dos requisitos importantes na escolha de alternativas, devem ser considerados os seguintes custos: de captação, adução e distribuição, de operação e manutenção, da garantia da qualidade e da eventuais descontinuidades do abastecimento.

O resultado é a análise quantitativa e qualitativa das possibilidades de oferta de água


Etapa 4 Principais Atividades ProdutosEstudo de ViabilidadeTécnica e

Econômica

• Montagem da matriz de soluções• Análise técnica e

econômica

• Cenário ótimo

Deverá fornecer os subsídios necessários para a consolidação do PCRA e o planejamento das ações de implantação do mesmo, com ênfase nos maiores consumidores, bem como para a imediata geração de economias, com baixos investimentos e períodos de atrativos de retorno.


Etapa 5 Principais Atividades ProdutosDetalhamento Técnico • Especificações

técnicas;• Detalhes técnicos

• Projeto executivo

Esta etapa consiste no Detalhamento e Implantação de PCRA

Em função das metas de redução estabelecidas e da disponibilidade de investimento, são detalhadas as ações tecnológicas a serem implementadas.

Muitas vezes a implementação das ações é realizada gradativamente de forma que as economias geradas por cada ação previamente planejada e consolidada, gere economias que viabilizem a ação seguinte prevista no programa

Após o detalhamento das ações, é dado início à implantação do PCRA onde devem ser considerados os seguintes aspectos:

-Implantar as ações imediatas: correção de perdas físicas detectadas e implantação do Plano de Setorização do Consumo. Estas ações já trarão impactos ao consumo de água da indústria;

-Realizar permanentemente ações de conscientização do uso da água que poderão ser realizadas imediatamente ao estabelecimento de uma PGA;

-Realizar de forma gradativa as ações detalhadas e constantes do PCRA, de acordo com a disponibilidade de investimentos e as prioridades de metas;

- Acompanhar implementação das ações de maneira a garantir total concordância com o projeto executivo.



Sistema de Gestão• Plano de monitoramento deconsumo de água• Plano de capacitação dosgestores e usuários• Rotinas de manutenção• Procedimentos específicos

• Sistema de gestão da água

Após a implementação das ações de base tecnológica, deve ser implantado o Sistema de Gestão da Água para monitoramento e manutenabilidade dos indicadores de economia obtidos.

• A elaboração e implementação de PCRAs na indústria pode resultar em benefícios significativos em termos econômicos, ambientais e de imagem da empresa.

• Uma vez implantado o PCRA, deve ser estabelecido um comitê coordenador para acompanhar e fazer as adaptações necessárias.

• Relatórios de gestão deverão ser emitidos periodicamente, estabelecendo uma comparação com o estado geral (inclusive econômico) da indústria antes da implantação do plano e durante a sua evolução.

• O sucesso de programas de conservação e reúso de água depende da participação de equipes devidamente capacitadas. Para a obtenção dos melhores resultados, é recomendada a contratação de profissionais ou empresas habilitadas para desenvolvimento e implementação de PCRAs.

Considerações

Controle de Resíduos Ambientais e Reuso

Aproveitamento de Águas Pluviais

Aproveitamento de Águas Pluviais

Reuso em Cascata

Reuso de Efluentes Tratados


Conformidade para ReusoClasse 4

Reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gados e outros cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual. · coliforme fecal – inferior a 5.000 NMP/100ml; · oxigênio dissolvido acima de 2,0 mg/l;

As aplicações devem ser interrompidas pelo menos 10 dias antes da colheita.


DBO (60mg ou redução de 85%) DQO (90mg ou redução de 90%)

Entrada(mg/L)

Saída(mg/L)

% Abatimento DBO

Entrada (mg/L)

Saída (mg/L)

% Abatimento DQO

Janeiro 2000 105 94,8 3225 190 94,1Fevereiro 483 75 84,5 914 190 79,2

Março 735 58 92,2 1915 136 92,9Abril 585 45 92,3 1104 110 90,1



Fluidos de Aquecimento e Resfriamento

Utilização de Sistemas de Membranas



Agradecimentos

Colaboradores em conteúdo:

Carlos de Oliveira TeixeiraAlison Borges de Souza

Aquileine Mainomy B. de Carvalho Carolina Martins Kamiyama

Isaura M. S. de AzevedoMônica C. S. Pereira

Obrigado

Marcelo Henrique OtenioGestão Ambiental, Recursos Hídricos, Resíduos, Efluentes e Biogás

e-mail: [email protected]. (32) 3311 7514

Environment

Tratamento de Efleuntes de Laticínios_Palestra III Semana da Indústria UFJF