TRATAMENTO DE EFLUENTES Cristal Coser de Camargo Engenheira

TRATAMENTO DE EFLUENTES Cristal Coser de Camargo Engenheira Ambiental Ma. Engenharia Civil - Saneamento e Ambiente 1

Resumo do currículo Cristal Coser de Camargo 2012 -2015 até o presente 2012 ↓NH 3 2009 2005 até o presente 2015 até o presente 2

• 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

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

ETE Brusque • Efluentes chegam à RIOVIVO por meio de uma rede coletora exclusiva; • 50 km de rede em polipropileno, 3 elevatórias equipadas com geradores para pressurização da rede; 5

INTRODUÇÃO 6

Introdução • Definição (NBR 9800 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

Introdução Esgotos sanitários dos funcionários Usos da água na indústria Incorporação ao produto Águas de drenagem pluvial contaminada Lavagem de máquinas, tubulações e pisos; Águas de sistemas de resfriamento e geradores de vapor; A água que não foi incorporada ou perdida, transforma-se em efluente industrial Água bruta/potável Processos industriais Efluente (GIORDANO, 2008) 8

Introdução • Boa notícia existe tecnologia para tratar qualquer coisa Má notícia o custo nem sempre é atrativo e não existe “receita de bolo” 9

Introdução 1º passo: identificação dos 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. 10

Introdução Na adoção dos processos de tratamento, os seguintes fatores devem ser considerados (GIORDANO, 2008): Características do efluente CAPEX/OPEX Natureza do corpo receptor Legislação ambiental Consumo de energia Segurança operacional Clima Qualidade do lodo gerado Geração de odor Interação com a vizinhança Qualidade do efluente tratado 11 Possibilidade de reúso

Legislação 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; - 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 12

Tecnologias de tratamento 13

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO Transferência de fase 14

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

Tecnologias de tratamento • Coagulação Fe. Cl 3 Al 2(SO 4)3 Aln (OH)m(Cl 3)n-m Fe 2(SO 4)3 http: //pimartins. weebly. com/tratamento-de-aacutegua. html 16

Tecnologias de tratamento • Floculação/sedim entação Contaminante transferido para o lodo 17 http: //paginas. fe. up. pt/~projfeup/bestof/12_13/files/REL_MIEA 102_02. PDF

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

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; Vantagem: necessidade reduzida de área; Desvantagem: alto custo operacional. http: //ecopreneur. com. ar/pt-br/services-view/unidade-de-flotacao-por-ar-dissolvido-daf/ 19

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

Tecnologias de tratamento • Eletrocoagulação/Eletroflotação Vantagem: baixo tempo de detenção, operação simples, Desvantagem: gasto energético, consumo dos eletrodos 21

Tecnologias de tratamento Água bruta de manancial com alta carga de matéria orgânica dissolvida 22

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. http: //www. ebah. com. br/content/ABAAAAa_w. AE/apostila-geral-eta? part=8 23

1 µm = 0, 001 mm 24 Fonte: http: //www. meiofiltrante. com. br/materias_ver. asp? action=detalhe&id=740&revista=n 53

http: //www. revistatae. com. br/noticia. Int. asp? id=4576 25

Tecnologias de tratamento • Nanofiltração http: //www. quimica. com. br/pquimica/10896/petroleo-petroleiras-removem-sulfato-de-agua-de-injecao-com-nanofiltracao-e-criam-mercadomilionario-para-as-membranas/3/ 26

Tecnologias de tratamento • Osmose reversa Contaminantes concentrados no rejeito do processo 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- 27 image 36752266

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. Adsorção http: //www. naturaltec. com. br/Carvao-Ativado. html Adsorvente com contaminante adsorvido 28

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. - Remoção de ferro e manganês; - Remoção de Ca e Mg (dureza) http: //www. naturaltec. com. br/Filtro-desmi-abrandamento-resinas-troca-ionica. html 29

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 NH 4 Mg. PO 4. 6 H 2 O 30

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Tecnologias de tratamento • Stripping • Processo físico de arraste com ar que remove substâncias voláteis do meio líquido; • No caso da amônia, p. H deve ser elevado para deslocar o equilíbrio da reação para a esquerda, deixando a amônia na forma de NH 3(volátil). http: //www. lowryh 2 o. com/air-strippers. html 33

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO Destruição do poluente 34

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

Tecnologias de tratamento Aeróbio – O 2 X Anaeróbio – O 2 Vantagens Desvantagens Vantagens Eficiência > 90% Operação complexa Operação Simples Eficiência < 75% Sem odor Alto custo Baixo custo Com odor (H 2 S) Não forma CH 4 Gera muito lodo Gera pouco lodo Formação de CH 4 Demanda digestão do lodo Lodo mais estabilizado Exemplos: Lagoa aeróbia, lodos ativados, biofiltro aerado Desvantagens Exemplos: Fossa séptica, lagoa anaeróbia, reator UASB, biofiltro anaeróbio 36

Tecnologias de tratamento • Processos biológicos – Lagoas de estabilização; Fonte: http: //www. ebah. com. br/content/ABAAAe-jg. AA/lagoas-estabilizacao 37

Tecnologias de tratamento • Processos biológicos - Lodos ativados 38

Tecnologias de tratamento • Processos biológicos - Reatores UASB Fonte: http: //www. revistatae. com. br/noticia. Int. asp? id=6920 39

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/caderno 3. pdf 40

Tecnologias de tratamento • Processos Oxidativos Avançados (POA´s) • Vantagens: Sem catalisador na forma sólida • 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/caderno 3. pdf

S E T N A S N I E T M N A E T G N R CO ME E http: //www 1. folha. uol. com. br/folha/cotidiano/ult 95 u 129198. shtml 42

Resumo - - Coagulação Floculação (quím/bio) Sedimentação Flotação Eletroflotação Filtração Tratamento biológico Processos oxidativos Ultrafiltração/Osmose Destilação Stripping Adsorção Precipitação química Em suspensão > 1 µm Coloidal > 0, 001 µm e < 1 µm Dissolvidos la < 0, 001 µm Ta nh a m cu í t r a ap d o 43

EXEMPLOS 44

ETE Brusque 4 m 1. 000 m³/h Lagoa de equalização 60 m Deep shaft Coagulação/ floculação Sedimentação Filtração Recebe efluente de indústrias Têxteis, Metal Mecânica, Alimentícias, Aterros Sanitários e esgotos sanitários. 45

Abatedouros e frigoríficos Principais poluentes • 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 (GIORDANO; SURERUS, 2015) 46 http: //www. vet. ufmg. br/noticias/exibir/1003/sistema_de_tratamento_de_efluente_melhora_a_qualidade_da_agua

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 p. H com precipitação química (GIORDANO; SURERUS, 2015) 47

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. (GIORDANO; SURERUS, 2015) 48

Conclusão • Importante conhecer o processo de geração dos efluentes; • Estudo de tratabilidade é fundamental para balizar a escolha da tecnologia; • Tendência reúso. 49

OBRIGADA!!! ccoser@riovivo. com. br www. riovivo. com. br 50

Referências • GIORDANO, Gandhi. Apostila do 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

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, 96 p. • 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