Pré-Tratamento e Remoção de O&G

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Tratamento Resíduos 
Industriais 
Profa. Fabiana V. da Fonseca 
fabiana@eq.ufrj.br 
Pré-tratamento e Remoção 
de O&G 
Tratamento de Águas 
Residuarias 
Gradeamento e 
peneiramento 
Sedimentação 
Preliminar 
Equalização 
 
Tratamento 
Físico-quimico 
Decantação 
Primária 
Tratamento 
Avançado 
Tratamento 
Biológico 
Decantação 
Secundária 
Corpo receptor 
Efluente 
Pré- tratamento 
Tratamento primário 
Tratamento secundário 
Tratamento terciário 
Tratamento primário de 
efluentes 
 
•  Equalização 
•  Neutralização (correção do pH) 
•  Remoção de O&G: API e flotação 
•  Coagulação e Floculação 
•  Sedimentação 
•  Precipitação química 
Clarificação 
química. 
Tratamento Preliminar 
Gradeamento 
•  Retenção de sólidos grosseiros. 
•  Remoção manual ou mecânica. 
 
Peneiramento 
Peneiramento 
Peneiramento 
Peneiramento 
Peneira giratória 
Peneiramento 
Objetivo: Minimizar ou controlar flutuações das vazões, características físicas ou 
composição das águas residuárias, visando condições uniformes na entrada das 
operações unitárias da ETE 
 
 
•  Amortecer as flutuações na carga orgânica biodegradável de modo a evitar 
sobrecargas súbitas dos sistemas de tratamento biológico; 
 
•  Proporcionar um controle adequado de pH; 
•  Minimizar as variações súbitas de vazão na entrada do tratamento físico-químico 
para proporcionar taxas de alimentação química compatíveis com a capacidade de 
processamento do equipamento; 
•  Prover uma capacidade adequada para descargas controladas de despejos nos 
sistemas municipais, de modo a obter uma distribuição mais uniforme das 
descargas, evitando surtos; 
 
•  Evitar que concentrações elevadas de materiais tóxicos entrem no sistema de 
tratamento biológico. 
EQUALIZAÇÃO 
Fonte: Eckenfelder, Barbosa F. 
EQUALIZAÇÃO 
Tratamento Preliminar 
Equalização 
Potencia do agitador- regime turbulento 
 
"   Muitos efluentes industriais contêm elevadas cargas ácidas ou 
alcalinas que requerem neutralização antes de serem submetidas a 
tratamento químico ou biológico. 
 
"   Para tratamentos biológicos, o pH deverá estar entre 6.5 e 8.5, de 
modo a garantir uma atividade microbiana ótima. 
NEUTRALIZAÇÃO 
Mistura de duas correntes com níveis de pH opostos 
 
Se duas correntes tiverem valores de pH opostos, pode obter-se a 
neutralização pela sua mistura. 
 
Neutralização de correntes ácidas 
 
A neutralização de correntes ácidas pode ser obtida fazendo-as passar por 
um leito de carbonato de cálcio ou pela mistura de cal ao efluente. 
 
NEUTRALIZAÇÃO 
Neutralização de correntes alcalinas 
A neutralização de efluentes alcalinos pode ser obtida pela adição de ácidos 
fortes. No entanto, por razões de custo, a escolha destes fica muitas vezes 
reduzida ao ácido sulfúrico. Um outro neutralizante usual no tratamento de 
efluentes é o CO2, produto secundário de muitos processos industriais. 
NEUTRALIZAÇÃO 
Tanque de Neutralização (correntes ácidas) 
REMOÇÃO DE ÓLEOS E 
GRAXAS 
Óleos & Graxas 
•  Os óleos e graxas são substâncias orgânicas de origem mineral, vegetal ou 
animal. Ex. hidrocarbonetos, gorduras, ésteres, entre outros. 
 
•  Os despejos de origem industrial - refinarias, frigoríficos, fertilizantes etc. 
 
•  A baixa solubilidade dos O&G constitui um fator negativo no que se refere 
à sua degradação em ETDI; 
•  A presença de O&G nos corpos hídricos, além de acarretar problemas de 
origem estética, diminui a área de contato entre a superfície da água e o ar 
atmosférico, impedindo, a transferência do oxigênio da atmosfera para a 
água. 
•  Em seu processo de decomposição, os óleos e graxas reduzem o oxigênio 
dissolvido, devido à elevação da DBO5 e da DQO, causando prejuízos ao 
ecossistema aquático. 
•  Lei de Stokes 
Onde: 
ƿA e ƿo = densidade da fase contínua (água) e da fase particulada (óleo), 
respectivamente; 
g= aceleração devido a existência de uma força de campo (gravidade, elétrica ou 
centrífuga); 
dGrepresenta o diâmetro médio da fase particulada (gotícula de óleo); 
µ =viscosidade da fase contínua; 
Vt = velocidade terminal da partícula ou gotícula que se deseja separar. 
Remoção de O&G 
Remoção de óleos de efluentes 
•  Separadores API (American Petroleum Institute) 
•  Se caracterizam por serem grandes tanques onde o efluente escoa 
horizontalmente e óleo livre é separado da fase aquosa; 
•  As gotículas de óleo devem percorrer grandes distâncias para 
ascenderem e serem coletadas; 
•  Equipamentos grandes; 
•  Remoção da fração de óleo livre do efluente. 
 
 
Separadores API (American Petroleum Institute) 
 
-  óleo livre 
-  d>150µm 
-  Eficiência de 
remoção= 50-70% 
-  Petrolíferas e 
fertilizantes 
 
Separadores API 
Bolha de ar
Partícula
Flocos formado por um conjunto de
partículas, em cujos interstícios as bolhas
de ar ficam retidas.
FLOTAÇÃO 
A flotação depende das características superficiais/interfaciais do sistema partículas 
e bolhas. 
•  É u m p r o c e s s o d e 
separação de partículas 
sólidas e/ou líquidas em 
um meio líquido. 
 
•  Quando a mistura ar/
líquido passa pela câmara 
de flotação, o ar forma 
microbolhas. 
 
•  Estas microbolhas aderem-
s e à s p a r t í c u l a s e m 
suspensão, diminuindo sua 
densidade, sendo assim 
irão para a superfície onde 
são removidas. 
Flotação 
Efluente bruto Efluente floculado Início da Flotação Flotação: 15s 
Flotação: 30s Flotação: 3min Flotação: 4min(Efluente tratado) 
Estudos em 
laboratório: 
-  influência da 
vazão de gás 
-  tamanho das 
bolhas; 
-  velocidade 
superficial do gás. 
Flotação 
Flotação por ar induzido (FAI) 
Flotação por ar induzido (FAI) 
Flotação por ar induzido 
Flotação por ar dissolvido 
•  O ar é injetado na unidade sob pressão de modo à 
dissolvê-lo na água; 
•  Quando a água está saturada, é injetada na câmara de 
flotação; 
•  Nesse momento a pressão cai e o ar é impossibilitado 
de permanecer na solução, criando microbolhas; 
 
 
•  Os flocos se aderem as bolhas sendo transportados até 
a superficie das câmaras. 
C=KH * P 
Sem Reciclo 
Com Reciclo 
Flotação Por Ar Dissolvido 
•  Parâmetro A/S = é a relação entre a quantidade de ar 
utilizado (liberado por despressurização) e a massa de 
de sólidos suspensos alimentada no efluente. 
A= kg/d de ar liberado por despressurização 
 S Kg/dia SS presentes no efluente 
Com relação ótima A/S, determina-se a pressão de funcionamento (P) e a área 
superficial (A) 
P é a pressão de funcionamento em 
atmosfera (atm); 
X0 é a concentração de sólidos na água 
residuária; 
R é a razão de recirculação; 
Q é a vazão afluente; 
Flotação por ar dissolvido 
FAD 
 
Flotadores