INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS

1. SHS0415 –GESTÃO AMBIENTAL NA EMPRESA INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS Prof. Dr. Eugenio Foresti - 2011-

2. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Objetivos do Tratamento de Águas Residuárias Industriais • Adequação das características das águas residuárias aos padrões de emissão em corpos d’água receptores ou no sistema público de esgots sanitários; • Aproveitamento de subprodutos (Ex. Hidrogênio, metano, metais, etc.) • Produzir água para reuso. • No caso da produção de água para reuso, as características a serem atendidas pela água de reuso é que vão determinar o nível e grau de tratamento.

3. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Processos e Operações no Tratamento de Águas Residuárias • Processos Químicos • Processos Biológicos • Operações de Separação • Uma Estação de Tratamento de Águas Residuárias é composta por diversas unidades de tratatamento dispostas em série destinadas a: • Diminuir, até níveis aceitáveis, as concentrações dos poluentes; • Converter os poluentes em compostos menos agressivos ao ambiente ou que possam ser facilmente separáveis da corrente líquida; • Permitir o aumento da concentração de substâncias a serem separadas e removidas; • Separar, através de operações adequadas, constituintes indesejáveis, por serem poluentes, ou por poderem prejudicar o funcionamento de equipamentos, ou ambos.

4. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Processos Químicos • Destinados a remover compostos químicamente reativos ou passíveis de serem concentrados por processo físico químico. • Em muitos desses processos, forma-se um lodo químico que é separado da corrente líquida por sedimentação. • Coagulação seguida de Floculação – remoção de partículas coloidais; remoção de cor • Adsorção – Remoção de cor; remoção de compostos específicos • Precipitação Química – remoção de metais pesados; remoção de sulfatos • Desinfecção (com Cloro, com Ozônio, por Processos Combinados) –remoção de microrganismos patogênicos • Processos Oxidativos Avançados (combinação de diversos agentes oxidantes) – remoção de matéria orgânica recalcitrante à oxidação biológica • Troca Iônica – Remoção de íons específicos, tais como Cloretos, Na, Ca, Mg e NH4+

5. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Processos Biológicos • Destinados a remover fração significativa da Matéria Orgânica, que é fonte de carbono e energia para os microrganismos, bem como remover compostos de N, P e S, por exemplo. • Nas unidades de tratamento biológico, são oferecidas as condições ambientais adequadas para o crescimento da biomassa, na forma de matéria particulada (lodo biológico) que, posteriormente, é separado da corrente líquida por sedimentação. • Processos Aeróbios – ocorrem na presença de Oxigênio Livre (O2) • Processo Anaeróbios - ocorrem na ausência de (O2) • Processos Anóxicos – ocorrem na presença de oxigênio combinado, normalmente NO2- e NO3-

6. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Operações – Ações destinadas à Separação de constituintes • Flotação – Separação de sólidos de difícil sedimentação; Separação de Óleos e Graxas; • Sedimentação – Separação de Sólidos Sedimentáveis em Suspensão • Sedimentação Primária – Separação inicial dos sólidos sedimentáveis presentes na corrente líquida; • Sedimentação Secundária- Separação do lodo biológico formado nas unidades de tratamento biológico • Gradeamento – Separação de Sólidos Grosseiros em Suspensão • Desarenação - Caixa de Areia – Remoção da areia presente na corrente líquida • Filtração – Separação de sólidos finos em suspensão • Filtração em Membrana • Mirofiltração, Nanofiltraçãoe Ultrafiltração separam partículas coloidais, bactérias e protozoários • Osmose Reversa e Eletrodiálise separam partículas coloidais, moléculas orgânicas, matéria inorgânica dissolvida, bactérias, protozoários e virus • Desague ou desaguamento - Centrífuga, Filtro Prensa, Filtro a Vácuo, Leito de Secagem – remoção de água e secagem do lodo químico ou biológico, para redução de volume.

7. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Unidades Complementares Regularização de Vazão – Reservatório para amortecimento dos picos de vazão e bombeamento a vazão constante; Homogeneização – Destina-se a amortecer as variações de composição da água residuária. Normalmente composta por reservatório provido de sistema de mistura par abater as variações muito signisficativas de composição, seguido de sistema de bombeamento a vazão constante

8. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas • Características Predominantes de Águas Residuárias Industriais • Presença predominante de matéria orgânica – Os processos biológicos aeróbios e anaeróbios. A escolha da tecnologia anaeróbia é preferível devido a: menor consumo de energia, menor produção de lodo biológico e possibilidade de se obterem os gases metano e hidrogênio (nesse caso, as tecnologias encontram-se em desenvolvimento); • Presença predominante de matéria inorgânica – Os processos físico-químicos devem ser aplicados, sendo produzido lodo químico. • Presença de altas concentrações de matéria orgânica de difícil degradação biológica devido à presença de compostos tóxicos ou de matéria orgânica refratária à degradação biológica – Depende de cada caso. Pode ser necessário o pré-tratamento químico para reover compostos indesejáveis, seguindo-se tratamento biológico, de processos avançados de oxidação.

9. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas ETAPAS DO TRATAMENTO 1. Tratamento Preliminar – Remoção de sólidos grosseiros em suspensão; remoção de areia (gradeamento, desarenação) 2. Tratamento Primário – Remoção e sólidos sedimentáveis (decantadores); Digestão de lodo, quando conteúdo de MO é elevado (digestores de lodo); Secagem do lodo digerido (leito de secagem, filtro a vácuo, filtro prensa) 3. Tratamento Secundário – Remoção de MO por processos biológicos (aeróbios e anaeróbios) 4. Tratamento Terciário – Remoção de nutrientes N e P (processos anóxicos e/ou físico químicos) 5. Tratamento Avançado – Remoção de MO recalcitrante, protozoários, bactérias e virus, substâncias orgânicas e inorgânicas em solução e em suspensão coloidal.

10. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas FLUXOGRAMA TÍPICO – ÁGUAS RESIDUÁRIAS COM PRESENÇA PREDOMINANTE DE MATÉRIA ORGÂNICA Fonte: Von Sperling (http://pt.scribd.com/doc/19590008/Lodos-Ativados-Von-Sperling)

11. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Estação de Tratamento de Esgotos Sanitários de FRANCA – SP Setor 1 – Chegada, Gradeamento, Remoção de Areia Setor 2 – Decantadores Primários Setor 3 – Tanque de Aeração – Lodos Ativados Setor 4 – Decantadores Secundários Setor 5 – Mistura e Adensamento dos Lodos Primário e Secundário Setor 6 – Digestores Anaeróbios Setor 7 – Desaguamento do Lodo

12. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Fluxograma de uma ETAR – Tratamento físico-químico seguido de tratamento biológico Indústria de embalagem de papel Fonte: Beal et al. Eng. Sanit. Ambient. vol.11 no.3 Rio de Janeiro July/Sept. 2006

13. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Tratamento Químico de Efluentes de Indústria de Acabamento de Metais Fonte:http://www.ppgerha.ufpr.br/dissertacoes/files/129-Rui_Simas.pdf

14. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Fonte: Mounter, R Industrial Wastewater Characteristics

15. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas Reuso de Água na Indústria O reuso de água na indústria vem se tornando em aspecto cada vez mais importante na Gestão Ambiental nas Empresas. Para alguns casos, necessita-se apenas de operações simpples, como no caso de reuso de águas de resfriamento de equipamentos, em que, muitas vezes, é suficiente o resfriamento da água em Torres de Resfriamento. Usos mais nobres de águas poluídas podem exigir sistemas complexos de tratamento, com a utilização de processos avançados. Muitas indústrias já utilizam a osmose reversa para produzir água para usos mais exigentes. Há tecnologia suficiente para produzir água de qualidade ruim em água de excelente qualidade para qualquer uso. O custo do empreendimento e de operação do sistema, comparado com a disponibilidade e o custo da água de abastecimento é que vai determinar as vantagens e desvantagens do reuso.

16. SHS0415 – Gestão Ambiental de Empresas That’s all, folks!