Descarte de resíduos

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Descarte de resíduos

  1. 1. Maceió – dezembro de 2014
  2. 2. Higiene e Sanitização INSTITUTO FDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALAGOAS discente CRISTIAN BERNARDO professor JONAS SOUSA
  3. 3. INTRODUÇÃO Na industria de alimentos são conhecidos como ‘resíduos’, parte da matéria-prima não utilizadas no processamento do produto principal. As tecnologias de tratamento de efluentes são aperfeiçoados do processo de depuração da natureza, e buscam: • Menor tempo de duração; • Maior capacidade de tratamento, com o mínimo de recursos em instalações e operação, e menos quantidade de efluente lançado.
  4. 4. Demanda Bioquímica de Oxigênio(DBO5) Mede a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar biológicamente a matéria orgânica presente na amostra, após certo tempo (tomado para efeito de comparação em e 5 dias) a uma temperatura padrão 20°C (para efeito de comparação). DESCARTE DE RESÍDUOS Demanda Química de Oxigênio(DQO) Representa a demanda de oxigênio requerida para estabilizar quimicamente a matéria orgânica carbonácea. Utiliza fortes agentes oxidantes em condições ácidas.
  5. 5. Vantagens do teste da DBO Indicação aproximada da fração biodegradável do despejo; Indicação da taxa de degradação do despejo; Indicação do consumo de oxigênio em função do tempo; A determinação aproximada da quantidade de oxigênio requerido para estabilização biológica da matéria orgânica presente. DESCARTE DE RESÍDUOS
  6. 6. Limitações do teste da DBO pode-se encontrar baixos valores de DBO caso os microorganismos responsáveis pela decomposição não estejam adaptados aos despejos; Os metais pesados e outras substâncias tóxicas podem matar ou inibir os microorganismos; Há a necessidade de inibição dos organismos responsáveis pela oxidação da amônia. DESCARTE DE RESÍDUOS
  7. 7. Vantagens do teste de DQO Teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser realizado; O resultado do teste dá uma indicação do oxigênio requerido para a estabilização da MO; O teste não é afetado pela nitrificação. DESCARTE DE RESÍDUOS
  8. 8. Limitações do teste da DQO São oxidadas, tanto a fração biodegradável, quanto a inerte do despejo; Não fornece a taxa de consumo do oxigênio ao longo do tempo. DESCARTE DE RESÍDUOS
  9. 9. DESCARTE DE RESÍDUOS Comprometimento de mananciais potáveis; Erosão; Lixiviação; Redução de habitats saudáveis; Comprometimento da saúde da população, fauna e flora. Pontos relevantes a serem considerados no descarte de resíduos agroindustriais: A disposição final dos resíduos seja ela em aterro sanitário, reuso no local, despejo em efluentes ou seja na atmosfera deve levar em conta impacto ambiental e só é feita mediante licença de acordo com resolução CONAMA n° 237/97
  10. 10. Incineração; Coprocessamento; Biorremediação remediação química ou física; Reciclagem. Principais formas e tratamento de resíduos: Qualquer que seja o tratamento dado ao resíduo, este requer pesquisa criteriosa em que são considerados fatores econômicos e de risco. DESCARTE DE RESÍDUOS
  11. 11. Devem satisfazer os pré-requisitos • Baixo custo de implementação; • Elevada sustentabilidade do sistema. Pouca dependência de fornecimento de energia, peças e equipamentos de reposição; • Simplicidade operacional de manutenção e de controle (operadores e engenheiros altamente especializados); • Baixos custos operacionais; • Adequada eficiência na remoção das diversas categorias de poluentes (Matéria orgânica biodegradável, sólidos suspensos, nutrientes e patogênicos); • Pouco ou nenhum problema com a disposição do lodo gerado na estação; • Baixos requisitos de área; • Existência de flexibilidade em relação, às expansões futuras e ao aumento de eficiência; • Possibilidade de aplicação em pequena escala (sistemas descentralizados) com pouca dependência da existência de grandes interceptores; • Fluxograma simplificado de tratamento (poucas unidades integrando a estação); • Elevada vida útil; • Ausência de problemas que causem transtorno à população vizinha; • Possibilidade de recuperação de subprodutos úteis, visando sua aplicação na irrigação e na fertilização de culturas agrícolas; • Existência de experiência prática.
  12. 12. DESCARTE DE RESÍDUOS
  13. 13. DESCARTE DE RESÍDUOS O tratamento de efluentes compreendem as seguintes etapas de remoção: Preliminar: Remove sólidos grosseiros e areia; Primário: Remove sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes (óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão; Secundário: Remove matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) e matéria orgânica em suspensão não removida o tratamento primário; Terciário: Remove poluentes específicos e/ou poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário. Ex.: Nutrientes, organismos patogênicos, metais pesados, sais inorgânicos, compostos recalcitrantes.
  14. 14. DESCARTE DE RESÍDUOS Estimativa da eficiência de remoção esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE. Tipo de tratamento Matéria orgânica (% DBO) Sólidos em suspensão (% SS) Nutrientes (% nutrientes) Bactérias (% remoção) Preliminar 5 – 10 5 –20 Não remove 10 – 20 Primário 25 –50 40 –70 Não remove 25 –75 Secudário 80 –95 65 –95 Pode remover 70 – 99 Terciário 40 - 99 80 – 99 Até 99 Até 99,999 Fonte: (CETESB, 1988 - http://www.fec.unicamp.br/~vanys/sisttrat.htm)
  15. 15. DESCARTE DE RESÍDUOS São destinados à remoção de sólidos grosseiros, sedimentáveis, flutuantes, e umidade de lodo; homogeneização e equalização de efluentes; diluição: • Grades de limpeza manual ou mecanizada; • Peneiras estáticas, vibratórias ou rotativas; • Caixa de areia simples ou aeradas; • Tanques de retenção de materiais flutuantes; • Decantadores; • Flotadores de ar dissolvido; • Leitos de secagem de lodo; • Filtros prensa e a vácuo; • Centrifugas; • Filtros de areia; • Adsorção em carvão ativado.
  16. 16. DESCARTE DE RESÍDUOS Utilizam produtos químicos para aumentar a eficiência de remoção de substâncias, modificar sua estrutura ou característica química: • Neutralização ou correção de pH; • Precipitação química; • Oxidação; • Cloração; • Coagulação-floculação.
  17. 17. DESCARTE DE RESÍDUOS Dependem da ação de microrganismos aeróbios ou anaeróbios. Procuram reproduzir os fenômenos biológicos observados na natureza: • Lodos ativados e suas variações; • Filtros biológicos aeróbios ou anaeróbios; • Lagoas aeradas; • Lagoas de estabilização facultativas e anaeróbias; • Digestores anaeróbios.
  18. 18. Processo fermentativo, sem a presença de oxigênio (O2), em que a matéria orgânica é degradada a compostos mais simples, formando, basicamente, metano (CH4) e gás carbônico (CO2). Digestão anaeróbia - Composição média do biogás Compostos químicos %Vol do biogás em geral H2 (Hidrogênio) 1 a 2% O2 (Oxigênio) 0,1 a 1% N2 (Nitrogênio) 0,5 a 2,5% CO2 (Dióxido de Carbono) 25 a 40% CH4 (Metano) 50 a 80% H2S (Sulfeto de Hidrogênio) 1 a 2% Fonte: Adaptado de COMGÁS (2013) DESCARTE DE RESÍDUOS
  19. 19. DESCARTE DE RESÍDUOS
  20. 20. CUIDADO: BACTÉRIAS TRABALHANDO Descrição do processo De forma simplificada, a conversão anaeróbia se desenvolve em duas etapas: Liquefação e formação de ácidos (através das bactérias acidogênicas); e Formação de metano (através das bactérias metanogênicas). Microrganismos: predominância de bactérias, seguidas pelos protozoários, micrometazoários e fungos. DESCARTE DE RESÍDUOS
  21. 21. Unidade cilíndrica ou prismática retangular, de fluxo horizontal, para tratamento de esgotos por processos de sedimentação, flotação e digestão. Separação gravitacional da escuma e dos sólidos, em relação ao líquido afluente, vindo os sólidos a se constituir em lodo; - Digestão anaeróbia e liquefação parcial do lodo; - Armazenamento do lodo. NBR 7229 indica tanques sépticos para: - Áreas desprovidas de rede pública coletora de esgotos; - Como alternativa de tratamento de esgotos em áreas providas de rede coletora local; - Quando da utilização de redes coletoras com diâmetro e/ou declividades reduzidos. Tanque Séptico DESCARTE DE RESÍDUOS
  22. 22. Tratamento complementar Alternativas para: Disposição final - Filtro anaeróbio; - Filtro aeróbio; - Filtro de areia; - Vala de filtração; - Escoamento superficial; - Desinfecção. Esgoto afluente Efluente líquido - Digestor; - Leito de secagem; - Estação de tratamento de esgoto. - Aterro sanitário; - Campo agrícola. - Sumidouro; - Vala de infiltração; - Corpo de água; - Sistema público. Tanque Séptico DESCARTE DE RESÍDUOS
  23. 23. As lagoas anaeróbias têm sido utilizadas no tratamento de esgotos domésticos e despejos industriais predominantemente orgânicos, com altos teores de DBO, como matadouros, laticínios, bebidas, etc. A conversão da matéria orgânica em condições anaeróbias é lenta, pelo fato das bactérias anaeróbias se reproduzirem numa vagarosa taxa. A temperatura do meio tem grande influência nas taxas de reprodução da biomassa e conversão do substrato, o que faz com que as regiões de clima quente se tornem propício a este tipo de lagoas. Lagoas Anaeróbias DESCARTE DE RESÍDUOS
  24. 24. Lagoa anaeróbia – Lagoa facultativa DESCARTE DE RESÍDUOS
  25. 25. Sistema constituído de um leito de material ao qual os microrganismos aderem e através do qual o efluente é percolado, após ser distribuído sobre o topo do leito por um distribuidor rotativo geralmente acionado pela reação do jato do líquido. O filtro anaeróbio é muito utilizado no Brasil, no meio rural e em comunidades de pequeno porte. Os sólidos em suspensão se sedimentam no fundo de uma fossa séptica, então se formam o lodo onde ocorre a digestão anaeróbia. O líquido se encaminha para o filtro anaeróbio que possui bactérias que crescem aderidas a uma camada suporte formando a biomassa, que reduz a carga orgânica dos esgotos. Filtros Anaeróbios DESCARTE DE RESÍDUOS
  26. 26. Filtro Anaeróbio DESCARTE DE RESÍDUOS
  27. 27. A tecnologia dos reatores biológicos aeróbios de biodisco é escolha de tratamento de esgotos e efluentes em todos os continentes. Desenvolvida na Alemanha na década de 60 é conhecida pela eficiência e robustez no tratamento de esgotos domésticos e efluentes. O sistema baseia-se na geração de biofilme sobre discos giratórios que digerem a carga orgânica continuamente. No Brasil foi objeto de estudo em universidades, monitorado e referenciado desde essa época. O Reator de biodisco é desenhado para atende a todos os requisitos oficiais de eficiência de remoção de DBO (carga orgânica) e nitrogênio. Purifica esgotos e efluentes de pequenas e médias indústrias e de novas áreas urbanas. O efluente produzido pode ser reutilizado para irrigação ou lançamento em corpos de água. Otimiza o tempo de retenção de efluentes de alta carga orgânica e alcança 95% de remoção média de BOD5 sem dano ao meio ambiente. Biodisco DESCARTE DE RESÍDUOS
  28. 28. Biodisco Entrada Sedimentação primária Clarificador Saída Lodo primário Retorno do lodo DESCARTE DE RESÍDUOS
  29. 29. Construção de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente em Escala Experimental Utilizando Materiais Recicláveis As superfícies do material suporte servem de apoio para ao crescimento bacteriano aderido (formação de biofilme), enquanto os espaços vazios existentes no material de empacotamento são ocupados por microorganismos que crescem dispersos. O crescimento de microorganismos faz gerar uma maior geração de biogás, já que eles consumirão parte da matéria orgânica existente. DESCARTE DE RESÍDUOS
  30. 30. Funcionamento DESCARTE DE RESÍDUOS
  31. 31. Vantagens e Desvantagens dos Sistemas Anaeróbios Vantagens Desvantagens baixa produção de sólidos; as bactérias anaeróbias são suscetíveis à inibição por um grande número de compostos; baixo consumo de energia; a partida do processo pode ser lenta na ausência de lodo de semeadura adaptado; baixa demanda de área; alguma forma de pós-tratamento é usualmente necessária; baixos custos de implantação; a bioquímica e a microbiologia da digestão anaeróbia são complexas e ainda precisam ser mais estudadas; produção de metano; possibilidade de geração de maus odores, porém controláveis; possibilidade de preservação da biomassa, sem alimentação do reator, por vários meses; possibilidade de geração de efluente com aspecto desagradável; tolerância a elevadas cargas orgânicas; remoção de nitrogênio, fósforo e patogênicos insatisfatória. aplicabilidade em pequena e grande escala; baixo consumo de nutrientes. DESCARTE DE RESÍDUOS
  32. 32. professor JONAS SOUSA discente CRISTIAN BERNARDO HIGIENE E SANITIZAÇÃO Referências: 1) MARRIOTT, N., G.; GRAVANI, R., B. Principles of food sanitation. Food Science Text Series. 5ª Ed. New York, USA. 2006. 2) ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Política Nacional de Resíduos Sólidos. 3) ANVISA – RDC nº 306, de 07 de dezembro de 2004. 4) CONAMA. RESOLUÇÃO n° 20, de 18 de junho de 1986. Publicado no D.O.U. de 30/7/86. 5) BLANCO, V. D.; ENCINA, P. A. G.; FDZ-POLANCO, F. Effects of biofilm growth, Gas and Liquid Velocities on the Expansion of an Anaerobic Fluidized Bed Reactor (AFBR). Wat. Res. 29 (7), p. 1649-1654. 1995 6) GONÇALVES. R. F.; CHERNICHARO, C. A. L.; ANDRADE NETO, C. O.; ALEM SOBRINHO, P.; KATO, M. T.; COSTA, R. H. R.; AISSE, M. M.; ZAIAT, M. Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios por Reatores com Biofilme. p.171-278. In: CHERNICHARO, C. A. L. (coord.) Pós-Tratamento de Efluentes de ReatoresAnaeróbios.Belo Horizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p. 7) ENGER, W.; HEIJNEN, J. J. Review on the Application of Anaerobic Fluidized Bed Reactors in Wastewater Treatment. Biotec (Biosens. Environ. Biotech.) v. 2, p. 89- 111. 1988 8) ALEM SOBRINHO, P. e JORDÃO, E. P. Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios – Uma Análise Crítica. p.491-513. In: CHERNICHARO, C. A. L.(coordenador)Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios. BeloHorizonte:Projeto PROSAB, 2001. 544p. DESCARTE DE RESÍDUOS

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