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Principais Usos da Água na Indústria e Técnicas para Tratamento de Efluentes.

Profª. Especialista – Roelí Nascimento PaulucciMetodologia do Ensino Superior;

Química Industrial e Pesquisa;MBA em Gestão Ambiental ;

Fundação Santo André

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Principais Usos da Água na Indústria e Técnicas para Tratamento de Efluentes.

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Usos de Água na Indústria:

Incorporação em Produtos (Águas de Produto)• Bebidas, Alimentos• Tintas• Produtos Químicos em solução aquosa• Medicamentos• Cosméticos

Processos Físico Químico de Produção (Águas de Processo)• Tratamento de Minérios• Extração e Refino de Petróleo• Extração e Refino de Metais• Produção e Alvejamento de Celulose• Alvejamento e Tingimento Têxtil• Produção de Produtos Químicos

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Usos de Água na Indústria:

• Emulsificador de Lubrificantes de Equipamentos / Selagem de Bombas

• Aquecimento (Águas de Caldeira)• Resfriamento (Águas de Refrigeração)• Lavagem de pátios e Abatimento de poeira• Lavagem de frutas / hortaliças• Irrigação / Hidropônica / Aqüicultura • Tratamento de Superfícies• Tratamento de Gases

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Por quê tratar efluentes antes do seu descarte em corpos receptores

Objetivo: Conservação dos ecossistemas.

Obrigação legal em todo o mundo – a eventual atitude voluntária de empresas nunca seria suficiente para assegurar o objetivo.

No Brasil e em vários países, a legislação ambiental regula odescarte de efluentes sobre corpos d’água limitando a cargapoluidora lançada de acordo com o tipo de uso estabelecidopara a água do corpo receptor (classe da água).

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Antes de iniciar qualquer projeto de tratamento de efluentes

• Avaliar possibilidade de minimização da geração da carga poluidora - (P + L)

• Avaliar possibilidade do reuso da água do efluente.

• Tomar conhecimento da legislação aplicávelFederalEstadualMunicipal

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Em busca da Legislação Aplicável:

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Conceitos de OD, DQO e DBO

O lançamento de esgotos e efluentes industriais contendo substânciasorgânicas sobre os corpos d´água leva ao consumo do pouco O2disponível na água por conseqüência de reações do tipo:Matéria Orgânica + O2 (aq.) CO2 (aq.) + H2Oo que pode causar mortandade de peixes e outros organismos .

De forma a evitar esses impactos: Adoção dos conceitos,mensuração e controle de DQO e DBO em efluentes e nas águas dos corpos receptores.DQO = demanda total de O2 devido a substânciasrecalcitrantes (não-biodegradáveis)+ demanda de O2 devido a substâncias biooxidáveis (DBO)

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Técnicas de Tratamento de Água na Indústria

• Sistema Convencional de Tratamento• Abrandamento• Troca Iônica• Separação por Membranas

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Técnicas de Tratamento de Efluentes Líquidos:

• Neutralização• Filtração e Centrifugação• Precipitação Química• Coagulação, Floculação e Sedimentação ou Flotação• Oxidação ou Redução Química• Adsorção em carvão ativado• Separação por Membranas• Troca Iônica

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Técnicas de Tratamento de Efluentes Líquidos:

Os processos de tratamento se resumem em:

MÉTODO FÍSICO

• gradeamento ( separação dos resíduos sólidos do líquidos)

• floculação (agrupamento das partículas por colisão)

• flotação (usa o arraste dos particulados por pequenas partículas de ar formadas no volume do reator ).

• decantação (usa a força gravitacional)

• filtração ( separação dos sólidos do líquido).

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Seqüência de utilização dos métodos físicos numa planta convencional de tratamento de efluentes

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Seqüência de utilização dos métodos Químicos numa planta convencional de tratamento de efluentes

Coagulação por neutralização da carga.

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Seqüência de utilização dos métodos Químicos numa planta convencional de tratamento de efluentes

• PRECIPITAÇÃO QUÍMICA = alterar o equilíbrio iônico de um composto metálico para produzir um precipitado insolúvel.

• A técnica é útil para remover íons metálicos como os de cálcio e magnésio; ânions fosfatos; metais pesados

• OXIDAÇÃO = objetivo é obter produtos finais ou

intermediários de mais fácil biodegradação, ou removíveis por

adsorção.

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Seqüência de utilização dos métodos Químicos numa planta convencional de tratamento de efluentes

• OS OXIDANTES QUÍMICOS mais usados são: oxigênio; cloro; permanganato

de potássio; ozônio, peróxido de hidrogênio.

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Peróxido de Hidrogênio

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Ozônio

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Seqüência de utilização dos métodos Químicos numa planta convencional de tratamento de efluentes

• Os poluentes de possível remoção são: FERRO; MANGANÊS E CIANETOS (altamente tóxicos); ORGÂNICOS (pesticidas).

• ADSORÇÃO COM CARVÃO ATIVADO = adsorção física de compostos orgânicos solúveis na superfície do carvão.

• A técnica é útil para remover solventes orgânicos; compostos de alto peso molecular; metais pesados

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Osmose ReversaNano e Ultrafiltração

• São processos utilizados para a remoção de partículas de um solvente (filtram).

• Utilizam-se da tecnologia de membranas semi-permeáveis,que funcionam como um filtro, deixando a água passar por seus poros, impedindo a passagem de sólidos dissolvidos.

• Quanto menor o poro, maior terá que ser a pressão exercida, logo maior o custo.

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Nanofiltração

• Nanofiltração• Utiliza uma membrana para separar preferencialmente fluidos ou

íons diferentes.• É capaz de concentrar constituintes que tenham um peso molecular

maior do que 1,000 daltons (açucares, vírus, sais bivalentes,bactéria, proteínas, corantes...).

• Necessita de uma pressão em torno de 50-225 psi, requerendo menos energia do que a osmose reversa para realizar a separação.

• Comumente usada quando a alta rejeição para sais da osmose reversa não é necessária.

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UltrafiltraçãoUltrafiltração• Utiliza uma membrana para separação sólido/líquido e

eliminação de partículas.• Filtra constituintes que tenham um peso molecular maior do que

10,000 daltons (bactéria, algumas proteínas, alguns corantes...).• Necessita de uma pressão em torno de 10-100 psi, requerendo

menos energia do que a nanofiltração para realizar a separação.• Comumente usada para separar uma solução que se queira reaproveitar um dos componentes da mistura.• É muito usado como pré-tratamento para a osmose reversa.

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Separação por membrana

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Utilização de métodos Biológicos para de tratamento de efluentes

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Utilização de métodos Biológicos para de tratamento de efluentes

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Métodos Alternativos

• ELETRÓLISE = visando principalmente remoção de matéria orgânica

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Métodos Alternativos

• IRRADIÇÃO ULTRA-VIOLETA = visando principalmente desinfecção.Comprimentos de onda de 260 – 265 nm têm função germicida.

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Métodos Alternativos

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Métodos Alternativos

• PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS : utiliza radiação ionizante proveniente de feixe de elétrons de alta energia, gerados em aceleradores industriais.

• Processo usado para degradação química de compostos orgânicos industriais e desinfecção de esgotos e lodos domésticos

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PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS

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PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS

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PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS

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PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS

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PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS

Abatimento de DQO e Cor de Efluente de Tratamento BiológicoO poder da Oxidação Avançada

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REFERÊNCIAS