Estação de Tratamento de Efluentes (ETE): Indústria de Refrigerantes

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
BRUNA MARIA SANTOS QUEIROZ SILVA
BRUNO NETO DE ÁVILA
CASSIANO GUILHERME DE PAULA SANTOS
DANIELLA COSTA PEREIRA
IGOR MATHEUS FERREIRA DE SÁ
PAULO ROBERTO RIBEIRO FRATARI
THAIS DE OLIVEIRA
Estação de Tratamento de Efluentes (ETE): Indústria de Refrigerantes
UBERLÂNDIA – MG
2012
BRUNA MARIA SANTOS QUEIROZ SILVA
BRUNO NETO DE ÁVILA
CASSIANO GUILHERME DE PAULA SANTOS
DANIELLA COSTA PEREIRA
IGOR MATHEUS FERREIRA DE SÁ
PAULO ROBERTO RIBEIRO FRATARI
THAIS DE OLIVEIRA
Estação de Tratamento de Efluentes (ETE): Indústria de Refrigerantes
Trabalho apresentado à Universidade de Uberaba, como parte das exigências da disciplina de Tratamento de águas do curso de Engenharia Ambiental.
Professora Daniela Martins Araújo Lelis
 
UBERLÂNDIA – MG
2012
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LISTA DE FIGURAS
7Figura 1 – Pré tratamento do efluente.	�
8Figura 2 – Tanque de equalização.	�
9Figura 3 – Tratamento anaeróbio.	�
9Figura 4 – Tratamento anaeróbio.	�
10Figura 5 – Tratamento aeróbio.	�
11Figura 6 – Etapas do processo aeróbio.	�
11Figura 7 – Aquário de peixes.	�
12Figura 8 – Corpo receptor Rede Municipal (DMAE).	�
12Figura 9 – Espassador de lodo e filtro prensa.	�
13Figura 10 – Decantador.	�
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SUMÁRIO
51. INTRODUÇÃO	�
52. PROGRAMA ÁGUA LIMPA	�
52.1. OBJETIVO	�
53. SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS	�
64. DESCRIÇÃO DOS EFLUENTES	�
65. TRATAMENTO PRIMÁRIO	�
76. TANQUE DE EQUALIZAÇÃO	�
87. PROCESSO ANAERÓBIO	�
108. PROCESSO AERÓBIO	�
139. DECANTADOR	�
1410. CONCLUSÃO	�
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1. INTRODUÇÃO
A indústria de refrigerantes no Brasil é representada por algumas grandes companhias  de fabricantes, mas também há um grande número de empresas pequenas. O processo de fabricação é relativamente simples e barato, sendo que o tratamento dos efluentes gerados representa boa parte dos custos finais.
Por este motivo, muitos fabricantes pequenos acabam por não adotar qualquer sistema de tratamento, lançando seus efluentes diretamente a um corpo receptor ou à rede de esgotos.
Com base nisso, o Sistema de Tratamento de Efluentes, juntamente com o Programa Água Limpa foram implantados para garantir que o efluente final fosse descartado no curso d'água ou no sistema de tratamento municipal, somente após apresentar características que atendam às legislações vigentes e que não impactem de forma negativa o meio ambiente. 
2. PROGRAMA ÁGUA LIMPA
2.1. OBJETIVO
Programa que visa garantir a proteção dos mananciais, minimizando as fontes de poluição e contaminação. Garantindo assim com que o efluente descartado na rede de esgoto municipal esteja de acordo com a legislação vigente.
3. SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS 
O sistema de tratamento de efluentes industriais tem por objetivo o de garantir a proteção dos mananciais, minimizando as fontes de poluição e contaminação. A empresa realizou um grande investimento em uma moderna Estação de Tratamento de Efluentes Industriais, do tipo mista, Anaeróbio e Aeróbio, toda automatizada com excelentes resultados no efluente descartado no corpo receptor, onde foi projetado um aquário de peixes que funciona como um bioindicador de toxicidade na saída do processo para assegurar assim sua eficiência. Quando comparados com processos aeróbios convencionais, e pela abordagem de tecnologias mais limpas, os reatores anaeróbios apresentam vantagens, requerem menos energia, menor área para sua implantação, menores custos para grandes cargas volumétricas, produzem quantidade menor de lodo, geram biogás, que pode ser usado como fonte de energia dentro da própria fábrica, e apresentam baixo custo de manutenção e operação.
 4. DESCRIÇÃO DOS EFLUENTES 
A estação de tratamento de efluentes da indústria de refrigerante recebe todos os tipos de efluentes gerado na empresa, entre eles estão: a estação de tratamento de água - a estação de tratamento de água e composta por filtros, filtros de carvão, filtros polidores e um sistema avançado de filtração chamado Ultra filtração. Cada uma das etapas gera um efluente diferente, como hidróxido de sódio, ácido clorídrico, bentonita, barrilha, panfloc, cloro, e lavagem do piso.
A empresa conta com um refeitório servindo refeições regularmente como café da manhã, almoço, jantar entre outros. Com isso é descartado os resíduos como água com sabão proveniente da limpeza de pratos e talheres, gordura e óleo. 
A linha de produção de retornáveis, produz refrigerantes de vidro com todos os tamanhos e a nova RefPet retornável. Com isso é necessário passar um rigoroso processo de lavagem das garrafas, que é feito por uma lavadora onde contem dois tanques com soda cáustica e três de água, garantindo assim a total remoção das impurezas. Existe certa freqüência para a lavagem desse tanque, com isso é descartado essa soda, sendo necessário sempre avisar quando será feita a lavagem, para que os operadores da estação de tratamento de efluente preparem para receber uma grande quantidade de soda.
As águas residuárias industriais provenientes da fabricação, lavagem/enchimento de garrafas, lavagem de equipamentos/pisos, refeitório, sanitários e todos os outros efluentes gerados na empresa chegam por gravidade a uma caixa de recepção, onde passam por um gradeamento grosseiro para retirada de sólidos de grandes dimensões. 
5. TRATAMENTO PRIMÁRIO 
Através de bombas submersas, este efluente passa por um sistema de gradeamento/areia para a remoção dos sólidos grosseiros e areia, que são retirados manualmente com o auxílio de um rastelo, para um posterior tratamento feito por terceiros (incineração), ainda passando por uma calha parshall onde é medido vazão de entrada do efluente e assim desaguando posteriormente em uma caixa chamada elevatória, onde é bombeado para uma peneira rotativa para retirada dos sólidos ainda remanescentes. Após este processo o efluente cai por gravidade no tanque de equalização/acidificação. 
 Figura 1 – Pré tratamento do efluente.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
6. TANQUE DE EQUALIZAÇÃO 
O Efluente Bruto após o pré tratamento é conduzido ao tanque de equalização, acidificação e hidrólise onde acontece sua preparação antes de seguir para o tratamento anaeróbio. O tanque de equalização tem como objetivo absorver os horários de pico da indústria antes de chegar ao processo biológico, fazendo também correções de ph e acidez. 
No tanque ocorre a homogeneização do efluente e a matéria orgânica insolúvel é atacada por bactérias já contidas no efluente. As moléculas orgânicas são solubilizadas, hidrolisadas e convertidas em ácidos orgânicos. Também neste tanque são dosados nutrientes como Fósforo e Nitrogênio que são essenciais para uma boa atividade das bactérias metanogênicas. Havendo qualquer tipo de alterações visualmente ou através de análises, são necessárias medidas imediatas. Tendo conhecimento do efluente que compõe o Tanque de equalização, quando necessário dosa-se Ácido Clorídrico quando o Ph estiver alto, ou Hidróxido de Sódio quando o Ph estiver baixo na tubulação que segue para o reator de Metanização.
 Figura 2 – Tanque de equalização.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
7. PROCESSO ANAERÓBIO
O processo anaeróbio é de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB), ou seja, é um tratamento que se inicia na parte inferior do reator, passando pela manta de lodo para se ter assim uma maior eficiência. Sendo composto por um separador de mecânico trifásico onde ocorre a separação de água, gás e sólidos. As bactérias anaeróbias transformam o efluente em água, gás metano e dióxido de carbono, o gás metano é encaminhado para um queimador de gás com o intuito de transformar o mesmo em CO2, se encontra também um medidor para saber quanto de gás está sendo gerado, assimse tem um bom controle da eficiência do reator. O reator de metanização atinge uma eficiência na faixa de 85-90% de remoção da matéria orgânica contida no efluente.
 Figura 3 – Tratamento anaeróbio.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
O Biogás produzido no reator anaeróbio é direcionado ao Flaire onde através da queima o metano é transformado em gás carbônico enviado a atmosfera.
 Figura 4 – Tratamento anaeróbio.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
Os principais parâmetros utilizados para um bom acompanhamento e avaliação de processo de digestão anaeróbio são: volume e composição dos gases produzidos; temperatura e pH; ácidos voláteis e alcalinidade; demanda química de oxigênio (DQO); demanda bioquímica de oxigênio (DBO); sólidos totais e sedimentáveis; nitrogênio, fósforo e amônia; sulfatos e sulfetos.
8. PROCESSO AERÓBIO 
O efluente anaeróbio passa por uma coluna seletora onde é bombeado para o sistema de polimento final aeróbico, o mesmo entra pela parte inferior do tanque, sendo alimentado por ar comprimido, onde é injetado por um compressor. O lodo criado neste tanque é o chamado lodo aeróbio, sendo que nesta etapa ocorre a remoção final de carga orgânica do efluente. 
 
 Figura 5 – Tratamento aeróbio.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
Do Reator de Metanização o efluente clarificado passa para um tanque de aeração, afim de oxigenar o efluente. Logo em seguida é enviado a um Decantador Secundário. Na sequencia passa por um aquário de peixes que é um Bio-indicador de toxidade e após este processo o efluente é descartado no corpo receptor (rede pública de esgoto).
 
 Figura 6 – Etapas do processo aeróbio.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
 Figura 7 – Aquário de peixes.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
 Figura 8 – Corpo receptor Rede Municipal (DMAE).
 Fonte: Elaborado pelos autores.
O Lodo gerado no tanque de aeração passa por um espassador de lodo onde é realizado o desaguamento do lodo pelo filtro prensa. Após o desaguamento do lodo, a massa sólida é encaminhada a uma empresa terceira, onde é realizado a sua destinação final. 
 Figura 9 – Espassador de lodo e filtro prensa.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
9. DECANTADOR 
Saindo do tanque de aeração por transbordamento, o efluente é enviado para um decantador secundário, onde o lodo aeróbio formado decanta e, através de um reciclo, retorna ao tanque de aeração para manutenção de uma massa celular adequada e suficiente para uma completa reação de degradação da matéria orgânica. Todo efluente que passa pelo decantador é encaminhado também a um aquário de peixes, que tem a função de ser um bioindicador de toxicidade, ou seja, funciona como indicador se a estação está trabalhando corretamente, se existe presença de metais pesados ou não. O efluente final livre de sólidos sedimentáveis é enviado a caixa de saída, passando por uma calha parshall, onde é medida a vazão de saída do efluente tratado e descartado no corpo receptor.
 Figura 10 – Decantador.
 Fonte: Elaborado pelos autores.
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10. CONCLUSÃO
Conclui-se que a eficiência do tratamento completo traz uma eficiência de mais de 95% na remoção de carga orgânica. É valido lembrar que apesar do processo anaeróbio apresentar uma alta eficiência na remoção de carga orgânica, é necessário um pós-tratamento para deixar o mesmo com condições exigidas pela legislação. 
Conforme o decreto nº 10643 de 16 de Abril de 2007, o efluentes para ser lançados na rede do DMAE, para um pós-tratamento deve seguir os seguintes parâmetros: PH - de 6 a 10, temperatura -40 ºC, sólidos sedimentáveis em teste de 1h no cone Imhoff – 20 ml/L x h, gorduras, óleos e graxas – 100 mg/l, alumínio total - 3,0 mg/l, arsênio total - 1,5 mg/l, bário total - 5,0 mg/l, boro total - 5,0 mg/l, cádmio total - 1,5 mg/l, chumbo total - 1,5 mg/l, cobalto total - 1,0 mg/l, cobre total - 1,5 mg/l, cromo hexavalente - 0,5 mg/l, cromo total - 5,0 mg/l, estanho total - 4,0 mg/l, ferro solúvel - 15,0 mg/l, mercúrio total - 0,5 mg/l, níquel total - 2,0 mg/l, prata total - 1,5 mg/l, selênio total - 1,5 mg/l, vanádio total - 4,0 mg/l, zinco total - 5,0 mg/l, amônia – 100 mg/l, cianetos totais - 0,2 mg/l, índice de fenóis - 5,0 mg/l, fluoreto total - 10,0 mg/l, sulfeto total - 1,0 mg/l, sulfatos – 1000 mg/l, surfactantes (mbas) - 5,0 mg/l, cianeto - 0,2 mg/l, D.B.O – demanda bioquímica de oxigênio - 350 mg/l, D.Q.O – demanda química de oxigênio – 600 mg/l, sólidos totais (s.t) – 1200 mg/l, sólidos suspensos totais (s.s.t) - 450 mg/l, sólidos dissolvidos totais (s.d.t) – 750 mg/l.
Sendo assim, o tratamento desta empresa de refrigerantes está dentro dos parâmetros exigidos pela legislação do PREMEND, contribuindo para o meio ambiente.