aguaefluentes

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ESQUEMA GERAL FÁBRICA INTEGRADA
madeira
água
insumos
químicos
efluentes
líquidos
emissões
aéreas
celulose
papel
Fábrica de
celulose
resíduos
sólidos
Máquina de
Papel
efluentes
líquidos
vapor
aditivos
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CONTROLE PREVENTIVO DA POLUIÇÃO
“Pollution Prevention”
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 DEFINIÇÃO
	Qualquer ação que reduza ou elimine os poluentes na sua fonte de geração, mediante a modificação dos processos produtivos
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 VANTAGENS DO CONTROLE PREVENTIVO DA POLUIÇÃO
Redução dos custos com tratamento externo
Riscos ambientais menores
Tendência da legislação mundial baseada em padrões de lançamento setorial
SGA são baseados essencialmente na prevenção da poluição
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Redução na Fonte
Disposição
Final
Tratamento
Reciclagem/Reuso
1
4
3
2
HIERARQUIA DO CONTROLE
PREVENTIVO DA POLUIÇÃO
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MÉTODOS PARA REDUÇÃO DA POLUIÇÃO NA FONTE
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QUALIDADE DA ÁGUA
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COR
Característica devido a existência de substâncias dissolvidas (geralmente orgânicas), Fe, Mn. Cor real é a medida de cor após remoção de turbidez. É determinada pela comparação visual com concentrações conhecidas de cloroplatinado de potássio. O método é padrão e a unidade de cor é aquela produzida por 1 mg platina/L na forma do íon cloroplatinado. Expresso por unidade de cor, ou unidade Hazen (uH), ou simplesmente mg/L.
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TURBIDEZ
Característica devido a existência de substâncias em suspensão (estado coloidal) e organismos microscópicos. Medido pelo processo de nefelometria, ou seja, através de uma fotocélula mede-se a quantidade de luz que emerge perpendicularmente de um feixe luminoso que passa pela amostra.
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SABOR E ODOR
Originado de matéria orgânica em decomposição, algas, gases dissolvidos e despejos. Características que devem ser inobjetíveis, ou seja, deve haver ausência de sabor e odor.
TEMPERATURA
Para uso doméstico deve ser refrescante. Para uso industrial dependerá do processo a ser utilizada. Elevações da temperatura da água aumentam a taxa das reações químicas e diminuem a solubilidade dos gases
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pH
Representa a concentração de íons hidrogênio. Indica as condições de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água.
Importante em diversas etapas de tratamento de água. Agressividade, corrosividade, incrustações. Pode afetar a vida aquática. Importante no tratamento biológico de efluentes
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ALCALINIDADE
Quantidade de ânions na água que reagirão para neutralizar os íons H+ (capacidade tampão). Unidade: mg/l de CaCO3
Principais constituintes:
bicarbonatos (HCO3-) (pH entre 4,4-9,4)
carbonatos (CO32-)(pH>8,3)
hidróxidos (OH-) (pH>9,4)
Importância: tratamento da água, prevenção da corrosão
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ACIDEZ (AGRESSIVIDADE)
Capacidade da água de resistir às mudanças de pH causada pelas bases. Devido à presença de CO2 livre (pH entre 4,5 - 8,20). Unidade: mg/l de CaCO3
Importância: responsável pela corrosão de tubulações e equipamentos
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DUREZA
Concentração de cátions multimetálicos em solução, mais frequentemente Ca2+ e Mg2+. Pode ser classificada como carbonato (temporária) e não carbonato. Unidade: mg/l de CaCO3
Importância: causam incrustação (águas c/altas temperaturas), reduz formação de espuma
<50 mg/l de CaCO3 - água mole
50<dureza<150 mg/l de CaCO3 - moderada
>150 mg/l de CaCO3 - água dura
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FERRO E MANGANÊS
Origina da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais
Importância: causam cor à água e pode causar problemas na qualidade da polpa
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CLORETOS
Origina da dissolução de sais, da intrusão de águas salinas ou de despejos industriais
Importância: favorecem a corrosão
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OUTROS
Matéria orgânica
Nitrogênio e fósforo (nutrientes)
Micropoluentes inorgânicos (metais pesados, cianetos, flúor)
Parâmetros biológicos (patogênicos, indicadores da poluição, tratamento de efluentes)
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NOÇÕES BÁSICAS DE TRATAMENTO FÍSICO-QUÍMICO DA ÁGUA
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CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
Escolha do manancial
qualidade/quantidade
Escolha do tipo de tratamento ideal
desinfecção simples e correção do pH
aeração
filtração direta
membranas
tratamento físico-químico convencional
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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA – ETA
Manancial
Captação
Floculação
Decantação
Filtração
Reservação
Distribuição
Coagulante
(mistura rápida)
desinfectante
lodo
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CARACTERIZAÇÃO DOS EFLUENTES
Volume
Matéria Orgânica
COT,DBO, DQO
Sólidos (suspensão, sedimentáveis)
Cor
AOX/EOX e Dioxinas
Toxicidade
pH, temperatura
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EFLUENTES LÍQUIDOS (m3/tsa)
Evaporação
Caustif.
Calcinação
0,5 - 2
1 - 2
1 - 2
1 - 2
Digestor
Linha de
Fibras
Branqueamento
Secagem
1,3 - 6
1,2 - 2
3 - 7
4 - 7
9 - 30
Trat. 
Primário
Trat.
Secundário
25 - 80
Licor preto
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MATÉRIA ORGÂNICA
Principal problema de poluição das águas (proteínas, gorduras, carboidratos, etc.)
Pode ser biodegradável ou não biodegradável
Método direto: COT
Métodos indiretos: DBO e DQO
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COT
CARBONO ORGÂNICO TOTAL
Indica a quantidade de material orgânico no efluente, através da conversão do carbono orgânico à dióxido de carbono por meio de uma combustão a alta temperatura. O método baseia-se na medição do CO2 através de um analisador infra-vermelho ou por titulação. COT é expressa em mg/L.
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OXIGÊNIO DISSOLVIDO
essencial para organismos aeróbios
principal parâmetro para caracterização dos efeitos de poluição
saturação: 9,2 mg/l (nível do mar, 20oC)
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DBO
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
Indica a quantidade de material orgânico biodegradável no efluente, através da medição da quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica dissolvida numa amostra pela ação de microrganismos. O método baseia-se na medição do nível de oxigênio dissolvido antes e após um período de incubação (5 dias) a uma temperatura cte. de 20oC. A DBO é expressa por mg de O2 por litro, ou simplesmente mg/L.
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DBO5 = ODinicial - ODfinal
20o C
Tempo zero
DBO5
Após 5 dias
incubadora
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DQO
DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO
 É uma medida do oxigênio consumido durante a oxidação química do material orgânico no efluente. Quantifica a quantidade de um oxidante químico (dicromato de potássio ou permanganato de potássio) consumido por uma amostra de efluente, sendo expressa por mg/L.
Medida rápida.
DQO>DBO
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SÉRIE SÓLIDOS
Legenda
ST = sólidos totais
SST = s. suspensos totais
SDT = s. dissolvidos totais
SSV = s. suspensos voláteis
SSF = s. suspensos fixos
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COR
Característica devido principalmente a existência da lignina residual proveniente do processo de branqueamento. A cor é determinada pela comparação visual, após corrigir o pH para 7,2, com concentrações conhecidas de cloroplatinado de potássio. O método é padrão e a unidade de cor é aquela produzida por 1 mg platina/l na forma do íon cloroplatinado. Expresso por unidade de cor, ou unidade Hazen (uH), ou simplesmente mg/l. 
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TOXICIDADE AGUDA
CL50 - 96 horas, concentração de efluente que causa a morte de 50% dos organismos (selecionados) após 96 horas
Microtox (bactérias fotoluminescentes)
TOXICIDADE CRÔNICA
Relaciona os efeitos a longo prazo dos efluentes no crescimento, reprodução e letalidade de uma espécie
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ORGANOCLORADOS
Compostos organoclorados no branqueamento
1985 - dioxinas em peixes (ppt-ppq)
dioxinas vs. organoclorados
AOX/OX
EOX
compostos clorofenólicos
dioxinas e compostos semelhantes (PCB)
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FORMAÇÃO DOS ORGANOCLORADOS
Condições do branqueamento
Tipo de madeira
Precursores e contaminantes na polpa e insumos químicos
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AOX
HALÓGENOS ORGÂNICOS ADSORVÍVEIS
É uma medida aproximada do material organo-clorado no efluente. Mede a quantidade de cloro ligada à matéria orgânica.
Adsorção pelo carvão ativado e combustão para determinação do cloro
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TRATAMENTO DE EFLUENTES
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Decantação
secundária
Aeração
Grade
Espessador
lodo
Desaguamento
N, P
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES
Efluente 
tratado
AfluenteTerciário
Secundário
Preliminar
Lodo p/ disposição
Primário
Filtrado
Decantação
ou
Flotação
Resfriamento
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TRATAMENTO PRELIMINAR
Objetivos
correção de pH
remoção dos sólidos grosseiros
gradeamento
resfriamento
trocador de calor
torre de resfriamento
desarenador
caixa de areia
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GRADEAMENTO
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TRATAMENTO PRIMÁRIO
Objetivo: remoção dos sólidos suspensos
Sedimentação (gravidade)
decantadores circulares
80 - 90% de eficiência de remoção
Flotação
uso de micro-bolhas de ar
requer menores áreas, maior eficiência
operação e manutenção mais complexa,alto custo de investimento
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DECANTADORES
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TRATAMENTO PRIMÁRIO
Sedimentação (gravidade)
decantadores
Espessamento do lodo (adensamento)
adensadores
Desaguamento do lodo (desidratação)
prensa desaguadora (belt press), filtro a vácuo, rosca desaguadora, centrífuga
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DECANTADOR
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DECANTADOR PRIMÁRIO
Parâmetros de projeto do decantador primário
Tempo de retenção hidráulica = 1,5-2,5 horas
Taxa de Aplicação Superficial = 25-35 m3/m2d
Taxa de Aplicação de Vertedores = 125-500 m3/md
Dimensões típicas:
profundidade = 3-5 m
diâmetro = 10-50
inclinação do fundo = 60-160 mm/m
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PROBLEMAS MAIS COMUNS DO DECANTADOR
Queda na eficiência
sobrecarga de sólidos
sobrecarga hidráulica
problemas físicos
vertedores desnivelados
velocidade dos raspadores
sistema de remoção de lodo insuficiente (conjunto moto-bomba)
Perdas de lodo
anaerobiose
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Espessamento por gravidade
Parâmetros de projeto
Tempo de retenção hidráulica = 1,5-2,5 horas
Taxa de Aplicação Superficial = 15-35 m3/m2d
Taxa de Aplicação de Sólidos = 90-137 kg/m2d (lodo primário)
Taxa de Aplicação de Sólidos = 20-40 kg/m2d (lodo secundário)
Dimensões típicas:
profundidade = 3-5 m
diâmetro = 10-50
inclinação do fundo = 60-160 mm/m
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PRENSA DESAGUADORA DE LODO
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PRENSA DESAGUADORA DE LODO - FUNCIONAMENTO
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FILTRO PRENSA (PRENSA PARAFUSO)
CONTIPRESS® 
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FILTRO PRENSA (PRENSA PARAFUSO)
                                                                                                                                       
 
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Centrífugas
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TRATAMENTO SECUNDÁRIO
Objetivo: remoção da DBO, DQO, AOX, toxicidade
Tratamento Biológico
Microrganismos
converter material orgânico carbonáceo coloidal e dissolvido em células e gases
Aeróbio
lagoas aeradas, lodos ativados
Anaeróbio
lagoas anaeróbias, sistemas de alta taxa (UASB)
Facultativo
lagoas facultativas fotossintéticas
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TRATAMENTO BIOLÓGICO AERÓBIO
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LAGOAS AERADAS
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LAGOAS AERADAS
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REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA
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CRITÉRIOS DE PROJETO LAGOA AERADA FACULTATIVA
Tempo de detenção hidráulico: 5-10 dias (7 dias é o mais comum)
Profundidade: 2,5 a 4 metros
Sistema de aeração: aeradores mecânicos flutuantes são os mais frequentemente utilizados
maior número de aeradores na entrada
Lagoa de polimento ou decantação para remoção de sólidos biológicos (opcional)
Limpeza do lodo do fundo após 10 anos?