CURSO: TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

1. CURSO:TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS ENG.º JOSÉ EDUARDO W. DE A. CAVALCANTI.

3. PRODUÇÃO INSUSTENTÁVEL (PRODUÇÃO + SUJA) Água de uso Intensivo Energia nem sempre “Limpa” Produtos Químicos e Insumos Insustentáveis Matérias Primas Inapropriadas + Produto Final + Resíduos, Emissões,Resíduos Tóxicos e muito energéticos Processo Industrial Mercado Tratamentos Inservíveis Meio Ambiente

4. PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL (PRODUÇÃO + LIMPA) Água Otimizada Energia Limpa Reagentes e Insumos “Benignos” Matérias Primas Apropriadas + Produto Final + Resíduos, Emissões e Efluentes menos tóxicos e menos energéticos Processo Industrial Mercado Inservíveis Reúso Tratamento Pós-Consumo (Logística Reversa)

5. EFLUENTES LÍQUIDOS POR QUE TRATÁ-LOS? “Enforcement” • Legislação • Opinião pública • Competitividade • Carência de água • Sustentabilidade

6. LEGISLAÇÃO AMBIENTALAntecedentes • Ordenações do Reino • Código de águas • Usinas de açúcar

7. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL • Antecedentes • Década de 60 • Década de 70 • Década de 80 • Década de 90 • Anos 2000

8. LEGISLAÇÃO AMBIENTALDécada de 60 • Estado de Guanabara • Consórcio intermunicipal ABC

9. LEGISLAÇÃO AMBIENTALDécada de 70 • Legislação autoritária • Criação da SEMA • Planasa • Conferência de Estocolmo

10. LEGISLAÇÃO AMBIENTALDécada de 80 • Constituição federal • Criação do CONAMA • Política nacional do meio ambiente • Disciplina a ação civil pública • Licenciamento ambiental

11. LEGISLAÇÃO AMBIENTALDécada de 90 • Criação da lei de crimes ambientais • Rio 92

12. LEGISLAÇÃO AMBIENTALAnos 2000 • Convenção de Estocolmo • Mudanças climáticas • CONAMA357/05 • CONAMA 430/11 • Lei sobre resíduos sólidos • Rio +20

13. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL RIO GRANDE DO SUL NT SSMA 01/89 DE 16/03/89 • Estabelece critérios e padrões de emissão de efluentes líquidos • Inclui dentre os padrões de lançamento: • Dureza O&G (mineral, vegetal e animal), DQO e SS

14. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL RIO GRANDE DO SUL NT SSMA 01/89 DE 16/03/89 • DQO, DBO e SS tem padrões de lançamento definidos em função da vazão para fontes poluídas existentes e a serem implantadas

15. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL RIO GRANDE DO SUL RESOLUÇÃO CONSEMA 128/2006 • Dispõe sobre a fixação de padrões de emissão de efluentes líquidos. • Estabelece limites de lançamento para DQO, DBO e SS em função da vazão de lançamento. • Ponto de lançamento deverá estar a montante do ponto de captação.

16. GRAU DE TRATAMENTO • Padrões de qualidade • Padrões de lançamento • Padrões de reuso

17. GRAU DE TRATAMENTO • Padrões de lançamento • Concentração • Associado à matéria prima ou produção

18. UNIDADES DE MEDIDAS Turbidez NTU Cor mgPt/L pH 0-14 Sólidos Sedimentáveis mL/L Outros Parâmetros g/L ou mg/L

19. UNIDADES DE MEDIDASTransformações 1 kg/m³ = 1 g/L = 1 mg/mL 1 g/m³ = 1 mg/L 1 kg = 1000g ou 10³g 1 g = 1000 mg ou 103 mg 1 L = 1000 mL ou 103 mL

20. CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES • É dada usualmente em termos de massa por volume. M C = V Pode ser expressa em g/L, mg/L ou kg/m3 • Exemplo: Qual a concentração da solução em que se dissolvem 20 mg de sulfato de alumínio em 1 L de água?

21. CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES • É dada usualmente em termos de massa por volume. M C = V Pode ser expressa em g/L, mg/L ou kg/m3 • Exemplo: Qual a concentração da solução em que se dissolvem 20 mg de sulfato de alumínio em 1 L de água? • SOLUÇÃO: 20 mg C= 1 L

22. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS • Temperatura • Oxigênio dissolvido • Sólidos • Alcalinidade • Dureza

23. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS TEMPERATURA • ●ONDE INFLUI? • - Reações químicas • - Solubilidade do oxigênio - ▲reações ▼solubilidade • - Atividades bacterianas

24. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS OXIGÊNIO DISSOLVIDO • ●DEPENDE DA: • - Temperatura • - Altitude • - Salinidade • A 20 º e ao nível do mar é igual a 9,07 mg/L

25. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS SÓLIDOS TOTAIS SÓLIDOS TOTAIS (ST) RESÍDUOS TOTAIS (RT) SÓLIDOS EM SUSPENSÃO (SST) RESÍDUOS NÃO FILTRÁVEIS (RNF) (INCLUEM SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS) SÓLIDOS DISSOLVIDOS (SDT) RESÍDUOS FILTRÁVEIS (RF) (INCLUEM SÓLIDOS COLOIDAIS) MINERAIS (FIXOS) (SDF) (RFF) ORGÂNICOS (VOLÁTEIS) (SDV) (RFV) MINERAIS (FIXOS) (SSF) (RNFF) ORGÂNICOS (VOLÁTEIS) (SSV) (RNFV)

26. SÓLIDOS EM SUSPENSÃO (SEDIMENTOS, FLUTUANTES E DISPERSOS

27. ANÁLISE DE SÓLIDOS FILTRAÇÃO

28. ANÁLISE DE SÓLIDOS SECAGEM

29. ANÁLISE DE SÓLIDOS BALANÇA

30. ANÁLISE DE SÓLIDOS MUFLA

31. ANÁLISE DE SÓLIDOS BALANÇA

32. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS • Alcalinidade • Capacidade de um sistema aquoso em neutralizar uma solução ácida • Resultado da presença de hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos

33. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS • Dureza • Somatória dos cátions multivalentes principalmente cálcio e magnésio. • Dureza carbonatada (dureza temporária) • Dureza não carbonatada (dureza permanente)

34. DUREZA • Somatória dos cátions multivalentes da água DT= Ca2++ Mg2++ Mn2++ Sr2++ Al3++ Fe2++ Fe3+ É dada em mg/L de CaCO3 ou mEq/L de CaCO3

35. DUREZA • Menor que 50 mg/L de CaCO3: água mole • Entre 50 e 150 mg/L de CaCO3: água com dureza moderada • Entre 150 e 300 mg/L de CaCO3: água dura • Maior que 300 mg/L de CaCO3: água muito dura

36. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS • Matéria orgânica • Carboidratos • Proteínas • Óleos e graxas

37. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS MATÉRIA ORGÂNICA CARBOIDRATOS • Largamente distribuído na natureza • Inclui açúcares, amido, celulose e fibra de madeira • Contém CHO • C6 ou múltiplo H e O • Açúcar solúvel; amido insolúvel • Açúcar tende a se decompor • Amido + estáveis = açúcar por ação de MC ou H+ diluídos • Celulose é resistente, decompõe-se no solo.

38. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS MATÉRIA ORGÂNICA PROTEÍNAS • Principal constituinte do organismo animal • 75%SS + 40%SD – derivado reino vegetal + animal + sintético • C, H, O, N + P, Fe, S • Proteínas (40 a 60%) Carboidratos (25 a 50%) Gorduras Óleos (10%) • Uréia • A quantidade varia desde pequenas porcentagens como tomates, até grandes como carnes e feijão • Proteínas são complexas e instáveis, sujeitas a muitas formas de decomposição • Algumas são solúveis e outras insolúveis • PM 20.000 a 20 x 106 • Proteína tem C, O e H e principalmente N (16%) • Uréia e proteína são fontes de N • Causam mal cheiro

39. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS MATÉRIA ORGÂNICA ÓLEOS & GRAXAS • Incluem: óleos, graxas, gorduras, ceras e outros. • Gorduras e óleos são compostos (ésteres) de álcool ou glicerol (glicerina) com ácidos graxos. Ácidos atacam decompondo-os nestas substâncias. • Óleos são os glicerídeos de ácidos graxos em estado líquido à temperatura ambiente. • Óleo total = Óleo livre + Óleo emulsionado + Óleo solúvel • Composto de C, H, O em várias proporções.

40. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS TOC- CARBONO ORGÂNICO TOTAL CONCEITO : MEDE TODO O CARBONO ORGÂNICO EXPRESSO COMO CARBONO

41. CARACTERÍSTICAS QUÍMICASDQO – DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO • Mede a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica (biodegradável ou não) e inorgânica.

42. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DQO – DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO EXEMPLO DE CÁLCULO EMPÍRICO DE DQO • Caso de um despejo contendo 100mg/L de lactose e 10mg/L de fenol: • As reações são as seguintes: • CH2O + 1O2 CO2 + H2O • C6H6O + 7O2  6CO2 + 3H2O • Cálculo estimativo da DQO: • DQO = x 100 = 107mg/L (lactose) • DQO = x 10 = 23,8mg/L (fenol) • DQO TOTAL = 107mg/L + 23,8mg/L = 130,8mg/L 1x 32 30 7 x 32 94

43. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DBO5 – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO CONCEITO : QUANTIDADE ESTIMADA DE OXIGÊNIO NECESSÁRIA PARA ESTABILIZAR A MATÉRIA ORGÂNICA BIODEGRADAVÉL. OU DIFERENÇA DO OXIGÊNIO DISSOLVIDO MEDIDO NO 1º E NO 5º DIA DBO5 = OD1 (mg/L) – OD5 (mg/L)

44. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DBO – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO EXEMPLO: Lançamento de 1 litro de um despejo com DBO = 300 mg/L DBO = 300 mg/ L O.D da água de rio limpa = 3 mg/ L Necessidade de água para satisfazer a demanda: 300 3 ~ 100 litros de água do rio =

45. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DBO – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO VARIAVEIS QUE ESTÃO SUJEITAS AS ANÁLISES DE DBO: • TEMPO DE INCUBAÇÃO • NITRIFICAÇÃO • ACLIMATIZAÇÃO DA SEMENTE • TOXICIDADE

46. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DBO – DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGÊNIO Toxicidade • A DBO AUMENTA COM A DILUIÇÃO DA AMOSTRA.

47. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS • Poluentes Prioritários • POPs (Poluentes Orgânicos Persistentes) • Compostos Orgânicos Endócrinos (EDCA)

48. POLUENTES PRIORITÁRIOS • São 129 poluentes prioritários selecionados com base em carcinogenicidade, mutagenicidade, teratogenicidade e toxicidade aguda

49. POPs são substâncias resistentes à degradação por possuírem propriedades tóxicas. Bioacumulam-se sendo transportados tanto pela água como pelo ar, bem como pelas espécies migratórias que se acumulam em ecossistemas aquático e terrestres POLUENTES ORGÂNICOS PERSISTENTES (POPs)

50. São produtos orgânicos (naturais e sintéticos) e produtos inorgânicos persistentes. Elevam os níveis de Vittelogenina (Bio indicador da feminilidade em peixes nos pontos a jusante das descargas em corpo receptor. São hormônios esteróides comumente encontrados em esgotos sanitários tais como esterona e 17 ß Estradiol (Hormônios Naturais) e 17 £ ETHINYLESTRADIOL (Hormónio sintético, principal constituinte da pílula anticoncepcional) COMPOSTOS ORGÂNICOS ENDOCRINOS (EDCA)