Tratamento de Efluentes de Laticínios

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CARACTERIZAÇÃO E TRATAMENTO DE EFLUENTES INDÚSTRIAS DE LATICÍNIOS
O PROCESSO INDUSTRIAL
PROCESSAMENTO DO LEITE
RECEBIMENTO ( ESTOCAGEM ( CLARIFICAÇÃO ( PASTEURIZAÇÃO ( ESTOCAGEM ( ENVASAMENTO ( ESTOCAGEM
Águas residuárias: Lavagens de pisos e equipamentos
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CREME
SEPARAÇÃO ( ESTOCAGEM (PASTEURIZAÇÃO ( RESFRIAMENTO ( EMBALAGEM ( ESTOCAGEM
Águas residuárias: Lavagens de pisos e equipamentos
QUEIJO
 COAGULAÇÃO COM ENZIMAS
LEITE DESNATADO	 QUEIJO
	Soro
SORO: REAPROVEITAMENTO (Não deve atingir o sistema de tratamento)
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CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES
VAZÃO (Lefluente/Lleite)
RECEBIMENTO DE LEITE: 4,6 – 12,5
PROCESSAMENTO DE LEITE: 1,5 – 18,6
PROCESSAMENTO DE MANTEIGA: 1,4 – 8,3
PROCESSAMENTO DE QUEIJO: 0,3 – 5,1
Dado prático para efluentes de processamento de leite: 3 L/L.
 DBO DOS EFLUENTES
CONCENTRAÇÃO: 1.000 a 1.500 mg/L (usina de leite); 3.000mg/L (queijaria/fábrica de manteiga)
COEFICIENTE DE DBO: 0,2 – 4,8 kg DBO5/m3leite. 
 Típico: 1,5 – 1,8 (adotar 1,8 kgDBO5/m3leite)
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 TRATAMENTO DOS EFLUENTES
 REMOÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS
CAIXAS DE RETENÇÃO DE GORDURA
FLOTADORES COM AR DISSOLVIDO
 REMOÇÃO DE DBO (TRATAMENTO BIOLÓGICO)
SISTEMAS DE LODOS ATIVADOS COM AERAÇÃO PROLONGADA (FLUXO CONTÍNUO/BATELADAS): Sistema com maior oportunidade de uso.
SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS MECANICAMENTE SEGUIDAS DE LAGOAS DE DECANTAÇÃO: Maior área, maior simplicidade operacional.
REATORES ANAERÓBIOS: Menor custo. Problemas em zonas urbanas devido a maus odores.
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TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LATICÍNIOS
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS EM BATELADAS
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1. Características do Laticínio
Produção de leite pasteurizado, sem queijaria e fábrica de manteiga
Produção: 7.000 L de leite por dia
2. Características dos efluentes
Vazão
Dado prático: 3 LEFL / LLEITE
Vazão Média: QMÉD = 3 x 7.000 = 21.000 L/d = 21 m3/d
Vazão Máxima: QMÁX = 4 x QMÉD = (4 x 21) / 24 = 3,5 m3/h
Carga de DBO
Coeficiente de DBO adotado: 1,8 kg DBO / m3 Leite
Carga de DBO: 1,8 x 7,0 = 12,6 kg DBO / dia
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3. Sistema de tratamento proposto
Caixa de Retenção de Gordura
Tanque de Aeração e Decantação
Leitos de 
Secagem de Lodo
Lodo
Efluente Tratado
Efluente Bruto
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4. Dimensionamento das unidades
4.1. Caixa de Gordura
Valores adotados
Área necessária: A = 0,4 m3/m2.h (para QMÁX) 
(qAMÁX = 1,25 m3/m2.h)
Tempo de detenção mínimo: 30 minutos (para QMÁX)
Área superficial necessária
A = 0,4 x 3,5 = 1,4 m2
Relação comprimento/largura adotada: 2/1
Comprimento da Caixa: 1,70 m
Largura da caixa: 0,85 m
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Volume útil mínimo da caixa
VU = 0,5 x 3,5 = 1,75 m3
Profundidade útil mínima
HU = 1,75 / 1,4 = 1,25 m
DIMENSÕES ADOTADAS
Volume útil resultante
VU = 1,30 x 1,4 = 1,82 m3
Tempo de detenção
Td = 1,82 / 3,5 = 0,52 horas
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Principais Dimensões
Cesto 
Removível
CORTE
PLANTA
0,5 m
0,6 m
0,6 m
0,6 m
0,85 m
0,3 m
0,3 m
1,70 m
0,3 m
0,2 m
1,2 m
1,4 m
0,3 m
1,7 m
0,3 m
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4.2. Tanque de Aeração e Decantação
Fator de carga adotado
f = 0,07 kgDBO / kg SS x dia
Concentração de sólidos em suspensão no tanque de aeração
X = 2,5 kg /m3 (adotado)
Volume útil do tanque
VU = 12,6 / (2,5 x 0,07) = 72 m3
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Dimensões adotadas, em função das características da área
Comprimento: 7,10 m
Largura: 2,90 m
Área superficial resultante; 20,6 m2
Profundidade útil: 3,50 m
Volume útil resultante: 72 m3
Profundidade total: 4,10 m (borda livre de 0,60 m)
Tempo de detenção hidráulica
td = 72 m3 / 21 m3/d = 3,4 dias
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Variação do volume diário do tanque: Vd = 21 m3/d
Variação diária do nível d’água no tanque: H = 21/20,6  1,0 m
Produção de lodo: estimada em X = 0,4 kgSS/kgDBO
Massa de lodo a ser descartada: X = 0,4 x 12,6  5,0 kg SS / dia
Vazão de descarte de lodo:
Lodo sedimentado a 10 kg SS / m3  QD = 5,0 / 10 = 0,5 m3/dia
Idade do lodo resultante:
C = V.X / X = (72 x 2,5) / 5,0 = 35,7 dias
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Sistema de aeração
NEC O2 = 3,0 kg O2 / kg DBO (adotado)
Período de operação do sistema de aeração: 20 horas / dia
NEC O2 = (3,0 x 12,6) / 20 = 1,9 kg O2 / hora
Capacidade de transferência de oxigênio do equipamento de aeração nas condições de campo (N)
N = N0 x 
Onde:
 = 0,95
CS = 2,0 mg/L
 = 0,8
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Para T = 30oC (verão) ( CS = 7,1 mg/L
Para T = 16oC (inverno) ( CS = 9,2 mg/L
Será adotado ( = 0,52
Para atender à necessidade de 1,9 kg O2 / hora, 
nas condições de campo, deverão ser introduzidos 1,9 / 0,52 = 3,65 kgO2/h
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Sistema de aeração adotado: Ar difuso
Vazão necessária de ar:
m3ar/h = 2,7 m3/min
Obs: (ar = 1,2 kg/m3; %O2 no ar = 0,232 e 
eficiência na transferência de O2 = 8%
(Usar 3,0 Nm3/min = 180 Nm3/hora)
Pressão do soprador: 3,5 m.c.a. + 0,5 m.c.a. = 4 m.c.a.
Obs: 0,5 m.c.a. = perda de carga na linha de ar
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Bomba submersível para descarte de lodo:
Q = 10 m3/h Altura manométrica: 4 m.c.a.
(Descarte de lodo a cada 4 dias)
Saída do Tanque de Aeração:
Duas comportas de 0,5 de largura cada
Tempo de descarga: duas horas
Vazão global de descarga: 3 L/s
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Tanque de Aeração e Decantação
CORTE
PLANTA
2,90 m
7,10 m
Ar
3,5 m
0,6 m
1,0 m
7,10 m
Soprador de Ar
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4.3.	Leitos de Secagem de Lodo
Produção de Lodo: X = 5 kg SS / dia = 1.840 kg SS/ano
Taxa de aplicação de sólidos nos leitos: 12 kg SS/m2xciclo
Número de ciclos por ano: 12
Carga de sólidos por ciclo: 1.840 / 12 = 153 kgSS/ciclo
Área necessária de leitos de secagem: 153 / 12 = 12,8 m2
Serão adotados 04 leitos de (1,5 x 2,5 )m  A = 3,75 m2
ATOTAL = 4 x 3,75 = 15 m2
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LEITOS DE SECAGEM DE LODO
Lodo
Disposição dos tijolos
1: Borda Livre = 0,70 m
2: Tijolos = 0,05 m
3: Areião = 0,12 m
4: Britas 1 e 2 = 0,12 m
5: Brita 3 e 4 = 0,24 m
6: Brita 4 e 5 = 0,25 m
PLANTA
1,5 m
2,5 m
CORTE
Canal de 
alimentação
I = 2%
I = 3%
6
5
4
3
2
1