tratamento de efluentes industriais utilizando a radiação ionizante ...
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SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS
Engº Ricardo de Gouveia
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SEQÜÊNCIA TÍPICA
n Tratamento Primário
n Tratamento Secundário
n Tratamento Terciário
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SEQÜÊNCIA TÍPICA
n Tratamento Primário– Grades ou Peneiras
– Caixa de Areia
– Equalização / Tanque Pulmão
– Tratamento Físico-Químico
– Separação de Fases
– Dispositivo de Desaguamento de Lodo
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TRATAMENTO PRIMÁRIO
n Grades
– As grades tem por função reter sólidos grosseiros e desta forma proteger os equipamentos a montante
n Peneiras– Alguns tipos de industriais em função das características
de seus processos produtivos geram efluentes onde é necessário a instalação de peneiras estáticas ou rotativas
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Peneiras
ROTATIVAESTÁTICA
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FÍSICO-QUÍMICO
n Metas– Remoção de compostos que possam afetar sistemas
biológicos de tratamento
n Óleos e Graxa FenóisnMetais pesados Solventesn pH (ajuste do pH) Cianetos
– Remoção da carga orgânica dos efluentes
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Remoção de Óleos e Graxas
n Óleos e Graxa não Emulsionados
n Óleos e Graxas Emulsionados
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Remoção de Óleos e Graxas não Emulsionados
n Em geral separadores gravitacionais são suficientes, desde que bem projetados e operados, para reduzir o teor de óleos e graxas a limites que permitam o lançamento dos efluentes.
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Separador Gravitacional
ÓLEO
REMOVIDO
EFLUENTE
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Remoção de Óleos e Graxas Emulsionados
n Quebra Ácida– Através do ajuste de pH a valores abaixo de 3 é possível
quebrar a emulssão do óleo e separa-lo gravitacionalmenten Via de regra utiliza-se ácido sulfúrico para o ajuste do pH. Mas
qualquer outro ácido forte pode ser utilizado.
n Ultrafiltração– Algumas indústrias utilizam-se de equipamentos de
ultrafiltração, que tem por vantagem não necessitar da quebra ácida mas geram um óleo com elevado teor de água
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Equalização
– Fundamental em qualquer tratamento pois possibilita a homogeneização das características físico-químicas dos efluentes.
– Operam em regime contínuo, com volume variável de forma a absorver picos de vazão
– Dotada de dispositivo de agitação n Agitador flutuanten Agitador fixon Ar difuso
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Tanque Pulmão
– Opera em regime semi-contínuo, o tem tem a vantagem de eliminar variações ao longo do tratamento.
– Dotada de dispositivo de agitação n Agitador flutuanten Agitador fixon Ar difuso
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Remoção de Metais Pesados
n A maioria dos metais pesados é insolúvel na forma de hidróxidos. Ou seja a simples elevação do pH faz com que os metais precipitem.
– Como agentes para a elevação do pH utiliza-se em geral cal ou soda cáustican Cal - custo mais baixo mas elevada geração de lodon Soda cáustica - custo mais alto mas menor geração de
lodo
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Remoção de Metais Pesados - Cromo
n O cromo hexavalente não é insolúvel na forma de hidróxidos. Logo, para sua remoção faz-se necessária a redução do cromo hexavalente para a forma trivalente para que seja possível remover o cromo através da precipitação
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Remoção de Metais Pesados - Cromo
n Para redução do cromo hexavalente a trivalente utiliza-se agentes redutores tais como metabissulfito ou bissulfito de sódio em pH ≈ 2,5.
n Como controle para confirmar se todo o cromo hexavalente foi convertido a trivalente medidores de oxido-redução ou através da observação da viragem de cor de marrom para verde
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Remoção de Fénois
n Via de regra não é possível remover fenóis com tratamentos físico-químicos a concentrações que permitam seu lançamento Quebra Ácida. tratamentos biológicos, em especial o de lodos ativados, são eficientes na remoção de fenóis
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Remoção de Fénois
n Tratamentos usuais buscam oxidar os fenóis através da introdução de agentes oxidantes fortes tais como:– Peróxido de hidrogênio – Ozônio– Permanganato de potássio
n Problemas – Alguns tratamentos podem aumentar a concentração de fenóis ao invés de
reduzi-la– A análise de fenóis considera uma gama muito grande de compostos
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Remoção de Solventes
n Solventes tais como benzeno tolueno, xileno e outros compostos similares não são removidos eficientemente por tratamentos físico-químicos ou biológicos. Logo, recomenda-se encontrar a fonte geradora do efluente contendo solventes e se possível eliminar o uso deste.
n Caso não seja possível eliminar o efluente estudar a viabilidade de segregar os efluentes contendo solventes e destina-los a incineração ou co-processamento.
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Remoção de Cianetos
n O cianeto pode ser removido através da reação com cloro livre em pH aproximadamente igual a 12
– Para cada parte de cianeto são necessário aproximadamente 5 partes de cloro livre
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Ajuste de pH
n O ajuste de pH é feito através da introdução de agentes ácidos ou alcalinos.– O ajuste de pH manual não é eficaz e somente pode ser
utilizado em pequenas estações onde possam ocorrer grandes variações desta grandeza.
– Recomenda-se, sempre que viável, a utilização de ajuste automático de pH através da instalação de pHmetro controlador indicador e de bomba dosadoras de ácido ou alcali.
– O ajuste de pH não é eficiente quando realizado em linha.
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Separação de Fases
n Decantador
– Proporciona a separação gravitacional dos flocos formados
n Gera lodo com teor de sólidos entre 0,6 a 1,5 %– Tempo de residência de aproximadamente 2 horas– Menor custo de implantação– Fácil operação
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Separação de Fases
n Floculador– Proporciona a separação através da pequenas bolhas de
ar que se agregam ao lodo.
n Gera lodo com teor de sólidos entre 3 e 4 % – Tempo de residência de aproximadamente 15 min.– Fácil operação– Custo de implantação superior ao decantador
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Separação de Fases
n Centrífuga– Proporciona a separação através de forças centrífugas
n Gera lodo com teor de sólidos de aproximadamente 15 %– Equipamento pequeno– Fácil operação – Necessita de agente auxiliar para coagulação do lodo (polímero)– Custo elevado de implantação
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Desaguamento de Lodo
n Filtro Prensa– Equipamento para separação de: Sólidos - Líquido sob
pressão positiva.
n Gera torta com teores de sólidos de aproximadamente 35 %
n Necessita em geral de condicionamento do lodo. Exceto para lodos provenientes de tratamento que utilizam cal
n Difícil operação
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Desaguamento de Lodo - Filtro Prensa
Filtro Manual
Filtro Automático
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Desaguamento de Lodo - Filtro Prensa
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Desaguamento de Lodo
n Centrífuga– Equipamento de desaguamento através de forças
centrífugasn Gera tortas com teor de sólidos de aproximadamente 15 %n Necessita de condicionamento do lodo com polímerosn Fácil operação
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Desaguamento de Lodo - Centrífuga
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Desaguamento de Lodo - Centrífuga
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Desaguamento de Lodo
n Leito de Secagem– Desaguamento do lodo através da disposição do lodo
em leitos que possibilitam a percolação e evaporação.n Gera tortas com teor de sólidos de aproximadamente 35 %n Não necessita de condicionamento n Não opera com lodos oleososn Operação dificultado pelo fato da remoção do lodo ser manual
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TRATAMENTO SECUNDÁRIO
n Sistema Anaeróbios
n Sistemas Aeróbios
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Sistemas Anaeróbios
n Sistema anaeróbios são adequados para industrias que gerem efluentes sem grandes variações em suas características – Cervejeiras– Molho de Tomate– Refrigerantes
n Em geral não atendem a legislação no que diz respeito a remoção de carga orgânica
n Tem custo de implantação e operação inferiores aos sistemas aeróbios
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Sistemas Aeróbios
n Sistema são adequados a quase todos os tipos de efluente e dentre os tipos de sistemas aeróbios podemos citar:
– Lagoas Aeradas– Valos de Oxidação– Dispositivos de Lodos Ativados
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Lodos Ativados
n É o método mais utilizado mundialmente para remoção de carga orgânica dos efluentes.
– Foi desenvolvido na Inglaterra por Arden e Lockett em 1914 sendo composto basicamente por duas unidades: tanque de aeração e decantador
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Lodos Ativados
EFLUENTE ASER TRATADO
TANQUE DE AERAÇÃO
DE LODODESCARTE
DECANTADOR
RECIRCULAÇÃO DE LODO
EFLUENTETRATADO
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Tanque de Aeração
– O tanque de aeração tem por objetivo receber os efluentes a serem tratados e, através de uma massa ativada de microorganismos mantidos em suspensão, estabilizar o substrato (carga orgânica) aerobicamente. A estabilização do substrato é obtida pela remoção dos compostos orgânicos solúveis e insolúveis do efluente e convertendo esse material em uma massa floculenta de microorganismos (lodo), que é passível de remoção em um decantador
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Ar Difuso
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Decantador
– Esta unidade tem por função reter o lodo formado no tanque de aeração, possibilitando o descarte dos efluentes tratados no corpo receptor. Parte do lodo retido é retornada ao tanque de aeração, onde proporciona um aumento no número de microorganismos presentes no sistema de tratamento.
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TRATAMENTO TERCIÁRIO
– Quando o tratamento secundário não atinge os parâmetros exigidos, torna-se necessária a instalação de um sistema de tratamento complementar de forma a adequar os efluentes, possibilitando assim o seu descarte final. O tipo de tratamento depende dos parâmetros que necessitam ser corrigidos.
– Outra finalidade do tratamento terciário é possibilitar a reutilização dos efluentes no processo produtivo.
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Tratamento Terciário
n Tratamento Físico-Químicon Filtraçãon Oxidaçãon Osmose Reversan Troca Iônica