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- 1. TRATAMENTO DE EFLUENTES CristalCoser de Camargo Engenheira Ambiental Ma. Engenharia Civil - Saneamento e Ambiente 1
- 2. Resumo do currículo CristalCoser de Camargo 2 2009 2012 2012-2015 2015 até o presente 2015 até o presente 2005 até o presente ↓NH3
- 3. • Empresa 100%nacional fundada em 1995 • Matriz Brusque – SC • Área de atuação Tratamento de água, efluentes, saneamento básico e gerenciamento de resíduos • ES operação das ETEs Lodos Ativados da Grande Vitória 3
- 4. Estação de Tratamento– Brusque • ETE Brusque maior estação de tratamento de efluentes de Santa Catarina, com uma área instalada de 40.000 m² e capacidade para tratamento de 1.000 m³/h. Remoção de DBO equivalente a uma cidade de 400.000 habitantes com eficiência de 98% no tratamento.; • Início de operação em 1996; • Atende a mais de 100 indústrias via rede coletora e caminhões; • Produz cerca de 800 t de Lodo por Mês; • Recebe efluente de indústrias Têxteis, Metal Mecânica, Alimentícias, Aterros Sanitários e esgotos sanitários. 4
- 5. • Efluentes chegamà RIOVIVO por meio de uma rede coletora exclusiva; • 50 km de rede em polipropileno, 3 elevatórias equipadas com geradores para pressurização da rede; ETE Brusque 5
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- 7. Introdução • Definição (NBR9800 de 1987) • Efluente líquido industrial: Despejo líquido proveniente do estabelecimento industrial, compreendendo efluentes de processo industrial, águas de refrigeração poluídas, águas pluviais poluídas e esgotos domésticos; • Efluentes de processo industrial: Despejos líquidos provenientes das áreas de processamento industrial, incluindo os originados nos processos de produção, as águas de lavagem da operação de limpeza e de outras fontes, que comprovadamente apresentem poluição por produtos utilizados ou produzidos no estabelecimento industrial”. 7
- 8. Introdução Água bruta/potável Processosindustriais Efluente (GIORDANO, 2008) Incorporação ao produto Lavagem de máquinas, tubulações e pisos; Águas de sistemas de resfriamento e geradores de vapor; Águas de drenagem pluvial contaminada Esgotos sanitários dos funcionários A água que não foi incorporada ou perdida, transforma-se em efluente industrial Usos da água na indústria 8
- 9. Introdução • Boa notícia existe tecnologia para tratar qualquer coisa Má notícia o custo nem sempre é atrativo e não existe “receita de bolo” 9
- 10. 1º passo: identificaçãodos pontos de geração de efluentes (necessário conhecimento do processo industrial); 2º passo: caracterização de cada tipo de efluente (para decidir quais serão misturados e quais serão tratados em separado) – necessário conhecer os contaminantes; 3º passo: seleção do(s) tratamento(s) – muitas vezes é necessária uma combinação; Cuidado! Muito comum a adoção de soluções “prontas”. Investimentos são realizados, estações são construídas para somente então descobrir que o tratamento não é efetivo. Introdução 10
- 11. Introdução Na adoção dosprocessos de tratamento, os seguintes fatores devem ser considerados (GIORDANO, 2008): Características do efluente Legislação ambiental Clima Interação com a vizinhança CAPEX/OPEX Consumo de energia Qualidade do lodo gerado Qualidade do efluente tratado Natureza do corpo receptor Segurança operacional Geração de odor Possibilidade de reúso 11
- 12. 12 Legislação - CONAMA 357/2005 -CONAMA 430/2011 - Lei 9.433 de 1997 – Política Nacional de Recursos Hídricos - Lei 5.818 de 1998 – Política Estadual de Recursos Hídricos Instrução Normativa 007 de 2006 – IEMA - Estabelece critérios técnicos referentes à outorga para diluição de efluentes em corpos de água superficiais do domínio do Estado do Espírito Santo. - Decreto 8.468 de 1976 – Aprova o Regulamento da Lei n. 997 de 31 de maio de 1976, que dispõe sobre a prevenção e o controle da Poluição Do Meio Ambiente Art. 1º. A Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se nos seguintes fundamentos: I - a água é um bem de domínio público; II - a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico;
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- 15. Tecnologias de tratamento •As tecnologias apresentadas a seguir consistem em mecanismos de transferência de fase; • Em geral, o que se consegue é uma redução no volume da matriz contendo o contaminante; 15
- 16. Tecnologias de tratamento •Coagulação http://pimartins.weebly.com/tratamento-de-aacutegua.html 16 Al2(SO4)3 FeCl3 Fe2(SO4)3 Aln (OH)m(Cl3)n-m
- 17. Tecnologias de tratamento •Floculação http://paginas.fe.up.pt/~projfeup/bestof/12_13/files/REL_MIEA102_02.PDF 17 Floculação/sedim entação Contaminante transferido para o lodo
- 18. Tecnologias de tratamento •Sedimentação As partículas mais pesadas são arrastadas pela força da gravidade (geralmente precedida de coagulação e floculação). http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/268.htm 18
- 19. Tecnologias de tratamento •Flotação • Introdução de água saturada com ar no fundo do tanque de forma que as microbolhas carreiem os sólidos em suspensão e o material coagulado/floculado para a superfície; http://ecopreneur.com.ar/pt-br/services-view/unidade-de-flotacao-por-ar-dissolvido-daf/ 19 Vantagem: necessidade reduzida de área; Desvantagem: alto custo operacional.
- 20. Tecnologias de tratamento •Flotação • Pode acontecer na etapa de pré-tratamento ou pode substituir a sedimentação; • Aplicável para tratamento de efluentes com teores de óleos e graxas (petroquímicas, pescado, frigoríficos); • Não aplicada a óleos emulsionados, a menos que tenham sido coagulados. 20
- 21. Tecnologias de tratamento •Eletrocoagulação/Eletroflotação 21 Vantagem: baixo tempo de detenção, operação simples, Desvantagem: gasto energético, consumo dos eletrodos
- 22. Tecnologias de tratamento Águabruta de manancial com alta carga de matéria orgânica dissolvida 22
- 23. Tecnologias de tratamento •Filtração • Passagem de um líquido por um meio poroso capaz de reter as partículas em suspensão. A eficiência depende do tamanho das partículas contidas no meio líquido e do tamanho dos poros. 23 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAa_wAE/apostila-geral-eta?part=8
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- 26. Tecnologias de tratamento •Nanofiltração http://www.quimica.com.br/pquimica/10896/petroleo-petroleiras-removem-sulfato-de-agua-de-injecao-com-nanofiltracao-e-criam-mercado- milionario-para-as-membranas/3/ 26
- 27. Tecnologias de tratamento •Osmose reversa http://www.dreamstime.com/royalty-free-stock-image-reverse-osmosis-use-membrane-to-act-like-extremely-fine-filter-to-create-drinking-water-contaminated-water-pressure- image36752266 27 Osmose reversa Contaminantes concentrados no rejeito do processo
- 28. Tecnologias de tratamento •Adsorção • Processo pelo qual átomos, moléculas ou íons são retidos na superfície de sólidos através de interações de natureza química ou física. http://www.naturaltec.com.br/Carvao-Ativado.html 28 Adsorção Adsorvente com contaminante adsorvido
- 29. Tecnologias de tratamento •Resinas de troca iônica • Remoção de compostos ionizados no meio aquoso através de resinas aniônicas (remoção de ânions) ou catiônicas (remoção de cátions). Os íons da solução são atraídos pela resina, onde são substituídos. http://www.naturaltec.com.br/Filtro-desmi-abrandamento-resinas-troca-ionica.html 29 - Remoção de ferro e manganês; - Remoção de Ca e Mg (dureza)
- 30. Tecnologias de tratamento •Precipitação química • Dependendo do composto que estiver em solução, adiciona-se um reagente que forme um composto insolúvel e permita a precipitação. • Ex.: Estruvita NH4MgPO4.6H2O 30
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- 33. Tecnologias de tratamento •Stripping • Processo físico de arraste com ar que remove substâncias voláteis do meio líquido; • No caso da amônia, pH deve ser elevado para deslocar o equilíbrio da reação para a esquerda, deixando a amônia na forma de NH3(volátil). 33 http://www.lowryh2o.com/air-strippers.html
- 34. TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO Destruição dopoluente 34
- 35. Tecnologias de tratamento •Processos Oxidativos • Os processos oxidativos objetivam a destruição dos poluentes orgânicos por meio da oxidação (mineralização); • Os mais utilizados são a incineração e o tratamento biológico (métodos oxidativos convencionais); • Tratamento biológico matéria orgânica é convertida em produtos mineralizados inertes por mecanismos naturais; • Outra opção oxidação através de produtos químicos. 35
- 36. Tecnologias de tratamento 36 Aeróbio– O2 Anaeróbio – O2 Vantagens Desvantagens Vantagens Desvantagens Eficiência > 90% Operação complexa Operação Simples Eficiência < 75% Sem odor Alto custo Baixo custo Com odor (H2S) Não forma CH4 Gera muito lodo Gera pouco lodo Formação de CH4 Demanda digestão do lodo Lodo mais estabilizado Exemplos: Lagoa aeróbia, lodos ativados, biofiltro aerado Exemplos: Fossa séptica, lagoa anaeróbia, reator UASB, biofiltro anaeróbio X
- 37. Tecnologias de tratamento •Processos biológicos – Lagoas de estabilização; 37 Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe-jgAA/lagoas-estabilizacao
- 38. Tecnologias de tratamento •Processos biológicos - Lodos ativados 38
- 39. Tecnologias de tratamento •Processos biológicos - Reatores UASB 39 Fonte: http://www.revistatae.com.br/noticiaInt.asp?id=6920
- 40. Tecnologias de tratamento •Processos Oxidativos Avançados (POA´s) • São processos de oxidação que geram radicais hidroxila; • Objetivam transformar os contaminantes inorgânicos em dióxido de carbono, água e ânions orgânicos. http://lqa.iqm.unicamp.br/cadernos/caderno3.pdf 40
- 41. Tecnologias de tratamento •Processos Oxidativos Avançados (POA´s) • Vantagens: • mineralizam o poluente; • transformam produtos refratários em biodegradáveis; • Desvantagem: a oxidação pode gerar compostos mais tóxicos do que a substância inicial; 41 http://lqa.iqm.unicamp.br/cadernos/caderno3.pdf Sem catalisador na forma sólida
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- 43. Resumo Dissolvidos Coloidal Em suspensão - Tratamentobiológico - Processos oxidativos - Ultrafiltração/Osmose - Destilação - Stripping - Adsorção - Precipitação química - Coagulação - Floculação (quím/bio) - Sedimentação - Flotação - Eletroflotação - Filtração 43 < 0,001 µm > 0,001 µm e < 1 µm > 1 µm
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- 45. ETE Brusque 45 Lagoa de equalização 1.000m³/h Deep shaft 4 m 60 m Coagulação/ floculação Sedimentação Filtração Recebe efluente de indústrias Têxteis, Metal Mecânica, Alimentícias, Aterros Sanitários e esgotos sanitários.
- 46. Abatedouros e frigoríficos Principaispoluentes • Proteínas; • Gorduras; • Sais minerais; • Hormônios de crescimento; • Produtos de limpeza. Etapas do tratamento • Peneiramento • Caixa de gordura • Coagulação/floculação • Flotação • Processo biológico anaeróbio • Processo biológico aeróbio 46 (GIORDANO; SURERUS, 2015) http://www.vet.ufmg.br/noticias/exibir/1003/sistema_de_tratamento_de_efluente_melhora_a_qualidade_da_agua
- 47. Indústria metalúrgica Principais poluentes •Metais tóxicos e não tóxicos • Óleos e graxas • Sólidos inorgânicos dissolvidos e em suspensão Etapas do tratamento • Caixa de areia • Correção de pH com precipitação química 47 (GIORDANO; SURERUS, 2015)
- 48. Indústria farmacêutica Principais poluentes •Antibióticos; • Hormônios; • Vitaminas; • Aminoácidos; • Sais orgânicos; • Essências; • Pigmentos. Etapas do tratamento • Peneiramento; • Clarificação físico-química; • Processo biológico – lodo ativado; • Membrana filtrante ultra ou nano. 48 (GIORDANO; SURERUS, 2015)
- 49. Conclusão • Importante conhecero processo de geração dos efluentes; • Estudo de tratabilidade é fundamental para balizar a escolha da tecnologia; • Tendência reúso.
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- 51. Referências • GIORDANO, Gandhi.Apostilado curso de Tratamento de Efluentes Industriais.Vitória-ES: ABES-ES, 2008. 72 p. • GIORDANO, Gandhi; SURERUS, Victor. Efluentes Industriais: Volume 1 - Estudo de Tratabilidade. Rio de Janeiro: Publit, 2015. 196 p. • Apresentação do Mini-curso do 7º Encontro Nacional de Tecnologia Química (ENTEQUI) –Água para fins de reuso, MSc. Mônica Maria Perim de Almeida, Vitória-ES, setembro de 2014. • NBR 9800 de 1987 -Critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor público de esgoto sanitário 51
- 52. Referências • FORNARI, M.M. T. Aplicação da Técnica de Eletro-Floculação no Tratamento de Efluentes de Curtume. Dissertação de Mestrado, Centro de Engenharia e Ciências Exatas, Universidade Estadual do Paraná, Toledo –PR, 2007. • CRESPILHO, F.; REZENDE, M. O. O. Eletroflotação –Princípios e Aplicações. São Carlos, Ed. Rima, 2004, 96p. • SOUTO, Gabriel D’arrigo de Brito. Lixiviados de aterros sanitários brasileiros –estudo de remoção do nitrogênio amoniacal por processo de arraste com ar (“stripping”). 2009. 371 f. Tese (Doutorado) -Departamento de Hidráulica e Saneamento, Universidade Federal de São Paulo, São Carlos, 2009. 52
Notas do Editor
- #22 Em sua forma mais simples um reator utilizado para eletro-coagulação é composto de um ânodo e um cátodo. Quando um potencial é aplicado, por uma fonte externa, o material do ânodo é oxidado, da mesma forma o cátodo estará sujeito à redução ou deposição redutiva do elemento metálico. (FORNARI, 2007)
- #34 Souto (2009, p.178) define que arraste com gás: “qualquer processo de transferência de massa em que a passagem de um determinado composto de uma fase líquida para uma fase gasosa seja acelerada forçando-se o contato do líquido com um gás que não contenha o composto que se deseja remover ou que, se contiver, esteja em concentrações suficientemente baixas para que o processo de transferência não seja significativamente prejudicado.”