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���������� � ���������� �� �������� �������������������Universidade Federal Fluminense Instituto de Química Departamento de Química Analítica Gestão de Resíduos e Efluentes Industriais Prof. Geraldo Fontoura geraldo_fontoura@id.uff.br Turma A1 4as feiras – 18h00 – 21h00 ���������� �� �������� ������������������� Programação – 1o. Semestre de 2012 Aula Data Conteúdo 1 07.03 Apresentação do curso. Introdução. 14.03 Não haverá aula! 2 21.03 Resíduos: amostragem, classificação, segregação, armazenagem, minimização, reciclagem 3 28.03 A Produção Mais Limpa 4 04.04 Incineração de Resíduos 5 11.04 Co-processamento de resíduos 6 18.04 Exercícios de Revisão. 7 25.04 1ª. Avaliação 8 02.05 Aterro Industrial Orientação para a execução do trabalho ���������� � ���������� �� �������� ������������������� Programação – 1o. Semestre de 2012 Aula Data Conteúdo 9 09.05 Tratamento de Efluentes Industriais 10 16.05 Tratamento de Efluentes Industriais 11 23.05 Tratamento de Emissões Atmosféricas / Análises de Resíduos, Efluentes e Emissões Atmosféricas 12 30.05 Transporte de Resíduos 13 06.06 Segurança no manuseio de resíduos. Convenção OIT 170 14 13.06 2ª. Avaliação 15 20.06 Verificação Suplementar ���������� �� �������� ������������������� ���������� �� �������� ������������������� • �� �� ��� � � ���� ��������������� ����� ������ � ���� ���������������������� ����� ������ ��� � ������������ ���� �� � ��������������� �� �� � � ���� ����� ���� ���������� � � �� ���������� � ���������� �� �������� ������������������� CONSELHO DA EUROPA: “EXISTE POLUIÇÃO DO AR QUANDO A PRESENÇA DE UMA SUBSTÂNCIA, OU A VARIAÇÃO IMPORTANTE NA PROPORÇÃO DE SEUS CONSTITUINTES, PODEM PROVOCAR EFEITOS PREJUDICIAIS OU DOENÇAS, TENDO EM CONTA O ESTADO DOS CONHECIMENTOS CIENTÍFICOS.” ���������� �� �������� ������������������� POR QUE TRATAR AS EMISSÕES GASOSAS DE UMA INDÚSTRIA? • EVITAR DANOS AO MEIO AMBIENTE. • MANTER BOAS RELAÇÕES COM A COMUNIDADE. • MELHORIA DAS CONDIÇÕES DE TRABALHO DOS OPERADORES. • OBRIGAÇÃO LEGAL. • VALOR ECONÔMICO DO PRODUTO RECUPERADO. ���������� ���������� �� �������� ������������������� POR QUE TRATAR AS EMISSÕES GASOSAS DE UMA INDÚSTRIA? • PADRÕES DE EMISSÃO ATMOSFÉRICA • PADRÕES DA QUALIDADE DO AR ���������� �� �������� ������������������� FORMAS DE CONTROLE DAS EMISSÕES GASOSAS DE UMA INDÚSTRIA? • MODIFICAÇÕES NO PROCESSO PRODUTIVO: MATÉRIA-PRIMA, COMBUSTÍVEL, PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS, TECNOLOGIA. • TRATAMENTO DAS CORRENTES GASOSAS POR MEIO DA INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS OU PELA MODIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS EXISTENTES. ���������� ! ���������� �� �������� ������������������� TEMAS ATUAIS IMPORTANTES • EFEITO ESTUFA E AQUECIMENTO GLOBAL • BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO ���������� �� �������� ������������������� ESCOLHA DO TIPO DE EQUIPAMENTO PARA TRATAMENTO DAS EMISSÕES GASOSAS • FATORES DE ENGENHARIA • FATORES ECONÔMICOS • FATORES LEGAIS ���������� � ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS É um relatório contemplando os aspectos técnicos das emissões gasosas de um empreendimento, parque industrial ou localidade, cujos dados subsidiam a tomada de decisões do empreendedor ou do Poder Público. Deve conter: � Caracterização da área; � Levantamento das fontes emissoras; � Qualificação e quantificação das emissões; � Conclusões (inclusive relacionadas à legislação quando aplicável). ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS LEI Nº 5690, DE 14 DE ABRIL DE 2010 INSTITUI A POLÍTICA ESTADUAL SOBRE MUDANÇA GLOBAL DO CLIMA E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E DÁ OUTRAS PROVIDÊNCIAS. Estabeleceu princípios, objetivos, diretrizes e instrumentos aplicáveis para prevenir e mitigar os efeitos e adaptar o Estado às mudanças climáticas. Art. 7 – Instrumentos da Política Estadual do Clima: Cadastro Estadual de Emissões Inventário de Gases do Efeito Estufa por empreendimento ���������� " ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS Resolução INEA nr. 43 Dispõe sobre a apresentação de questionário declaratório de gases de efeito estufa para fins de licenciamento ambiental no Estado do Rio de Janeiro. - O questionário declaratório deverá fundamentar-se no inventário de emissões de GEE. - O inventário deverá ser executado segundo a metodologia do GHG Protocol (Greenhouse Gas Protocol) com as modificações necessárias. - Ele expressará obrigatoriamente as emissões de escopo 1 e 2. ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS ���������� # ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS �$%&'(�)*+',&-*�.$��-/��'$%*-.$�.0�+12'1-* �1+2*�3 ���� ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS ���������� 4 ���������� �� �������� ������������������� INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS ���������� �� �������� ������������������� POLUENTES ATMOSFÉRICOS Poluentes Atmosféricos: Qualquer substância presente no ar que, pela sua concentração, possa tornar o ar impróprio, nocivo à saúde, incoveniente ao bem- estar público, danoso aos materiais, à fauna, à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade. ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� A qualidade do ar é afetada pelas emissões de fontes móveis e estacionárias, bem como pelas características atmosféricas da região considerada, principalmente a capacidade de dispersão do local. O conceito de qualidade do ar é relativo a uma dada região, que pode ser uma bacia aérea, uma cidade, um bairro ou qualquer outra região delimitada, como uma área industrial. Auxilia no desenvolvimento de programas de controle de poluição do ar. POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� �������� ������������������� EMISSÃO DISPERSÃO QUALIDADE DO AR A emissão das fontes estacionárias e móveis é o fator primário de comprometimento da qualidade do ar. A capacidade de dispersão da região influirá na concentração ou não do poluente na região. POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� POLUENTES ATMOSFÉRICOS ORIGEM NATURAL FONTES: PROCESSOS INDUSTRIAIS VEÍCULOS MOTORIZADOS MATERIAL PARTICULADO DIÓXIDO E TRIÓXIDO DE ENXOFRE (SOX – SO2 + SO3) POLUENTES PRIMÁRIOS DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) MONÓXIDO DE CARBONO (CO) TIPOS: POLUENTES MINERAIS ÓXIDO NITROSO (N2O) POLUENTES SECUNDÁRIOS OXIDANTES FOTOQUÍMICOS - FORMAM OZÔNIO (NOX- NO2 + NO3, HC) CLASSIFICAÇÃO MÓVEIS DAS FONTES DE POLUIÇÃO: ESTACIONÁRIAS ���������� �� �������� ������������������� • Compostos de enxofre - SO2 (dióxido de enxofre), SO3 (trióxido de enxofre), H2S (sulfeto de hidrogênio ou ácido sulfídrico), SO4-2 (sulfato). • Compostos de nitrogênio - NO (monóxido de nitrogênio), NO2 (dióxido de nitrogênio), NH3 (gás amoníaco), HNO3 (ácido nítrico), NO3- (nitrato). Obs.: NOx - NO + NO2 • Compostos orgânicos de carbono - hidrocarbonetos (HC), álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� • CO (Monóxido de carbono) e CO2 (dióxido de carbono) . • Compostos halogenados inorgânicos - HCl (ácido clorídrico) , HF (ácido fluorídrico) , Cl- (cloretos), F- (fluoretos). • Material particulado - mistura de compostos no estado sólido ou líquido. Obs.: Além de partículas sólidas e gotículas de água, esta classificação pode abranger alguns dos compostos citados, que seapresentem na forma de partículas sólidas ou líquidas, como o SO3 e os metais, em suas diversas formas. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� �������� ������������������� Material Particulado - Conceito: • Poeira total em suspensão: Partículas com diâmetro inferior a 100µ. • Material particulado inalável: Partículas com diâmetro inferior a 10µ. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� Dióxido de Enxofre (SO2): • Os efeitos dos gases na saúde humana estão associados à solubilidade desses gases no aparelho respiratório, e, o SO2 é altamente solúvel nas passagens úmidas do aparelho respiratório superior. • Agrava e potencializa as doenças respiratórias. Produz irritação no sistema respiratório e, quando adsorvido em partículas, pode penetrar mais profundamente. Algumas pessoas são mais sensíveis que outras. • O SO2 ataca os vegetais, destruindo o tecido foliar. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� �������� ������������������� Monóxido de Carbono (CO): • A capacidade da hemoglobina se combinar com a molécula de CO é cerca de 210 vezes maior que com o O2. A formação da carboxihemoglobina diminui a capacidade do sangue transportar oxigênio. • Baixos níveis de carboxihemoglobina diminuem os reflexos e a acuidade visual. Os altos índices de CO são apontados como uma das causas de acidentes de carro em grandes centros urbanos. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� � ���������� �� �������� ������������������� Oxidantes Fotoquímicos - Conceito: • Mistura de poluentes secundários formados pela reação dos NOx e hidrocarbonetos, na presença de luz solar. • Estas reações normalmente envolvem a formação de O3, além de outros compostos, sendo o O3 utilizado como indicador da presença de oxidantes fotoquímicos. • Os demais compostos formados, além do O3, dependem da característica química dos poluentes primários envolvidos na reação fotoquímica. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� �������� ������������������� Oxidantes fotoquímicos - Efeitos: • Irritação nos olhos • Redução da capacidade pulmonar e agravamento de doenças respiratórias, como a asma. • Estudos realizados em animais demonstram que o O3 causa o envelhecimento precoce, provoca danos à estrutura pulmonar e diminui a capacidade de resistir às infecções respiratórias. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �! ���������� �� �������� ������������������� Compostos Organoclorados Compostos orgânicos contendo cloro na molécula. São normalmente muito tóxicos em baixas concentrações. Alguns deles são objeto da Convenção de Estocolmo (POPs). Têm larga aplicação na indústria de produtos agroquímicos. ALGUNS POLUENTES ATMOSFÉRICOS ���������� �� �������� ������������������� EMISSÕES GASOSAS ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO �������������������� ������� ��!� "#��� �"� �������� � �������"������������� ����������"��� ��������� ����� �!��� ��� ������ �� $ �!�� ������� ��������%�� ����!�!��%� ����!&�� �����������% �'#� ������� (!���� �������������% � ��������% �� ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� CÂMARAS DE SEDIMENTAÇÃO E CICLONES EFICIENTES PARA PARTÍCULAS DE MAIOR TAMANHO. ���������� �� �������� ������������������� FILTROS DE MANGA FAZ UMA BARREIRA FÍSICA QUE RETÉM AS PARTÍCULAS. ���������� �" ���������� �� �������� ������������������� PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS VOLTADO PARA FONTES COM GRANDES CARGAS POLUIDORAS ���������� �� �������� ������������������� PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ���������� �# ���������� �� �������� ������������������� LAVADOR DE GASES COLUNAS DE LAVAGEM ���������� �� �������� ������������������� LAVADOR DE GASES CONCEITO DE FUNCIONAMENTO. ���������� �4 ���������� �� �������� ������������������� EMISSÕES GASOSAS ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO �������������������� ������� ��!� "#��� �"� �������� � �������"������������� ����������"��� ��������� ����� �!��� ��� ������ �� $ �!�� ������� ��������%�� ����!�!��%� ����!&�� �����������% �'#� ������� (!���� �������������% � ��������% �� ���������� �� �������� ������������������� � � ������� � )����� � �� ���� �*����� � �+���,�� ��+�� -��.�� � ��/����0�1�� �� ���� � 20��� ��3����4���� � !�����.��+����5.���� �.�1�� �� ��3����*���� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� �� �"�� � "��� �.�� � ����+8��9� ��� 8��.����� �� �����+���� ���� ����� � �� � � � ��� � �� � "��� �.�� � ������+���� : ��0����1�� ���� ������ ����� ������ �� �� � "��� �.�� �� .����1,�� �+3������� ���� ���� ��� �� ���� � �!�� " # ��� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% � ��6��% �� ���;����� �� +�.� �� �� <������ �� ���= ���� �� � �� ����� � ��%�!���� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� !�%��� �����1����>�?@AB����C?�����3�������DCCE �����1����>�?FAB����GA����+��1�����DCCF �����% ����(������ &�6� ������ ��= %� ��� H!%�!�� I% J � �%�� % �DCDK �GC�� !���-�������8���,���8�������1�+��������� ��������� )����� % �DG?K �L�� !���-�������8���,���8����.�������������M�.�������+�� ��������� )������ ����������� &�6� ���� �����= �� � �N�� I�NJ � �%�� �N�DCFK �F�� �������O����.�����������.��0����04��.� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� � %6 GCKCCL � �� ���� �*����� � %6 GCKCCF � ��M�/��1�� �� �� ���� � %6 GCKCCP � ����3���O�1�� �� �� ���� � %6 GCKCCA � �+�����0�+ �� �� ���� ��(������������ ��.�������� ���8���1������ ��� ���� ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� ������ ���������� !����� �B !����� ��� � !����� ��6 �J �� ���� !����� � � ����0���� 3J �� ���� !����� �� � %�� 8���0���� �� ���� !����� ��� � %���������� �� ���� !����� ��6 � ������� ��(������������ ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� !���.����O�1�� �� ��� ���� 8��� ��.�����1��= �J � )�����= 8���� �� ��0��B /��.������� � �����/����� 3J �*����� � 8�������= ���� �� /��2���� � ECC>! 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Não há restrições para o ponto de amostragem, em relação à laminaridade do fluxo. ���������� �" ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� �����Q���� ����H �!�� PARÂMETROS MÉTODO DE AMOSTRAGEM MÉTODO DE ANÁLISE UMIDADE Absorção em sí lica gel absorção em água Dif erença de peso e volume PARTICULADO Filt ro + sonda + ciclone Dif erença de peso e volume SOx SO3 - Solução aquosa isoporpanol SO2 - Peróxido de hidrogênio Tit ulação BaCl2 ( Indicador Thorin) Tit ulação BaCl2 ( Indicador Thorin) CLORETO Absorção em NaOH Titulação HCl FLUORETO Absorção em NaOH Elet rodo selet ivo ���� �������!� �! � �N�'#� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� �����Q���� ����H �!�� ���� ��� ����!W���%H ��� ������� !��� ��=� ��%��� ����!��� ��� ������� � �%'#�� ����� (!���� = !��V�� ���% �� � ��� �� � !�!��%� ��� ������� �6�� '#��= !��V��� �� � ��"��� ������ ����� ��� ������� ����'#��= � � ���#��I���� J � ���� � � �� I � ���� J 6��6�����"$!�� !��V�����!�% ��� ���������� �# ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� � ���� �� �� ���= � W���*��.� �� ��.�� � �� ���1�� ��� 8����� �� �+�����0�+ � ��8�� �� �+����� � !����� �� �+������ �� ���� � !����� �� �+������ �� 20�� � !�+8���1�� .�+ 8���,�� ������� �����1�� !�%��� �K> LDCB �� DE �� ��O�+3�� �� DCC@ �%"�� ���'#������������$�������6 � &%��� ���������� �� �������� ������������������� ���� �������!� �! � �N�'#� �! ��%�%�=� H!%�!���������% ���!�'#���������� �'#������$ ����!�% ���%����K� �� �6���!���% ��������V�����!�%!�% �'#�K ���% ���!�'#�����&��$'���'� �%��!�'#�������% ��������%����%�K �H ���������� � �"��K � �%!�������H ����=�! ��� �� ��������$�B���%�� �����(��!��B� ����! ��� ���������� ��![%!�� ���������� �4 ���������� �� �������� ������������������� CARACTERIZAÇÃO DE RESÍDUOS PARA DESTINAÇÃO • Análises físico-químicas que permitem a escolha da melhor alternativa de destinação, bem como a melhor forma de fazê-la. FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO ���������� �� �������� ������������������� PODER CALORÍFICO Energia gerada durante a queima Poder calorífico superior – PCS ou Ho Poder calorífico superior – PCI ou Hu Expresso em J/g (KJ/Kg) ou Cal/g (Kcal/Kg) 1 Cal = 4,2 J !!!!! ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO Valores superiores a 3.000 cal/g – Resíduos tecnicamente elegíveis para o co-processamento como substituto de combustível FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO Blend – Mistura de resíduos com característica homogênea ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO Teor de cloro – Concentração do elemento cloro na forma orgânica ou inorgânica. Valores expressos em %. Restrição técnica: valores até 0,5%, no máximo Restrição legal: presença de organoclorados !!! ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO Umidade – Concentração de água no resíduo. Valores expressos em %. Restrição técnica: resíduos muito pastosos são de difícil manuseio. Valores na ordem de 20% são aceitos !!! ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO Resíduos líquidos: A cimenteira deve ter instalações adequadas para o recebimento: Inflamáveis Líquidos com ponto de fulgor abaixo de 60 C Não inflamáveis Líquidos com ponto de fulgor acima de 60 C FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO Ponto de fulgor: temperatura na qual o resíduo se inflama, caso ignitado Valores expressos em C. ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO Teor de enxofre: concentração de enxofre. Valores expressos em %. Restrição técnica: Valores de até 5% são aceitos. FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO Teor de metais: concentração de metais. Valores expressos em %. Restrição técnica: Valores altos podem alterar a qualidade do cimento. ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO Relação de óxidos: relação entre silicatos e óxidos de Alumínio e Ferro. O objetivo a manter a relação próxima aos valores do cimento, independente da concentração. FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA O COPROCESSAMENTO Substituto de matéria-prima Obter um “blend” com as características da matéria-prima. Matéria-prima: calcáreo, argila. Baixo poder calorífico. Alto teor de óxidos. FABRICAÇÃO DE CIMENTO QUEIMADORES SAÍDA DE CLINQUER CO-PROCESSAMENTO ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA INCINERAÇÃO Sistema de combustão Adição de resíduos de altoe baixo PCS para equilibrar o balanço energético. Teor de voláteis Adequação do resíduo para incineração Quantidade de cinzas geradas ���������� � ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA INCINERAÇÃO Tancagem e transferência • Viscosidade: dificulta a transferência do resíduo líquido O resíduo viscoso pode ser aquecido. Ponto de fulgor !!! • Compatibilidade: Mistura de resíduos reativos ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA INCINERAÇÃO Sistema de tratamento Verificar a capacidade do sistema de tratar os poluentes presentes no resíduo. Teor de enxofre (%) Teor de cloro (%) Teor de metais (%) Teor de fluor (%) ���������� �! ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA DISPOSIÇÃO Resíduos que não sejam passíveis de tratamento. • Lixiviado: Verificação da presença de poluentes no lixiviado. Restrição técnica: concentrações que o sistema de tratamento de efluente não consiga tratar. ���������� �� �������� ������������������� DESTINAÇÃO PARA DISPOSIÇÃO Ensaios de encapsulamento: simulação da cápsula e verificação da resistência à pressão e ao arraste pela água. ���������� �� ���������� �� �������� ������������������� • Controle do Afluente: – Controle dos Efluentes da Unidades Produtivas • Screening – TOC – Relação DQO - TOC – Controle dos Efluentes nos Tanques de Equalização • Controle de DQO e Toxicidade • Controle da Carga Orgânica de Alimentação • Controle do Efluente • Rendimento da ETDI • Atendimento à Legislação Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� PRINCIPAIS POLUENTES • SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS SOLÚVEIS DIMINUIÇÃO DA QUANTIDADE DE OXIGÊNIO GERAÇÃO DE ODORES E SABOR ÀS ÁGUAS • SUBSTÂNCIAS TÓXICAS E METAIS PESADOS • COR E TURBIDEZ • NITROGÊNIO E FÓSFORO : EUTROFICAÇÃO (ENVELHECIMENTO) DE LAGOS E DE PÂNTANOS • MATERIAIS REFRATÁRIOS (DETERGENTES NÃO-BIODEGRADÁVEIS) • ÓLEOS E GORDURAS • ÁCIDOS E ÁLCALIS • MATERIAIS EM SUSPENSÃO • TEMPERATURA Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �" ���������� �� �������� ������������������� �������������$��� � �� ��������= ��(��!�� �(��!��� 6������!�� ! � H ��������� Q�������������������$��� ����%� ����I���� ��!��6�%���J����� !�����������% � Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� PARÂMETROS DE CONTROLE: • SÓLIDOS TOTAIS (SUSPENSOS OU FILTRÁVEIS, FIXOS OU VOLÁTEIS) • SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS (BANCOS DE LODO) • OXIGÊNIO DISSOLVIDO • pH • COR E TURBIDEZ (ESTÉTICA E RESTRIÇÃO NA PENETRAÇÃO DE RAIOS SOLARES) Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �# ���������� �� �������� ������������������� PARÂMETROS DE CONTROLE: • DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (QUANTIDADE DE OXIGÊNIO NECESSÁRIA PARA A OXIDAÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA ORGÂNICA) • DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (MEDIDA DA QUANTIDADE DE MATÉRIA ORGÂNICA BIODEGRADÁVEL PRESENTE NO EFLUENTE, A 20ºC E APÓS 5 DIAS) • RELAÇÃO DQO/DBO5 • TEMPERATURA (MAIOR CONSUMO DE O2 MENOR CONCENTRAÇÃO DE O2 DISSOLVIDO) Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� !� �! � �N�'#�� Demanda Química de Oxigênio (DQO) Oxidação química com dicromato de potássio (K2Cr2O7) em meio ácido O dicromato em excesso é determinado e a DQO é calculada. Resultado expresso em mg/L. Quanto maior o valor, maior a concentração de matéria orgânica oxidável. Interferentes principais: toda substância que é oxidada pelo dicromato de potássio (ex.: Cloretos) ���������� �4 ���������� �� �������� ������������������� CARACTERIZAÇÃO Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5): Inoculação da amostra com microorganismos e medição do oxigênio dissolvido no início e após 5 dias. O resultado é expresso em mg/L e quanto maior for, maios a quantidade de matéria orgânica biodegradável. A relação DQO/DBO é uma das expressões de biodegradabilidade. ���������� �� �������� ������������������� • OBJETIVOS : - ESTABELECER OS NÍVEIS DE RENDIMENTO DO PROCESSO DE TRATAMENTO - VERIFICAR O ATENDIMENTO ÀS LEGISLAÇÕES AMBIENTAIS - MONITORAR EXPERIÊNCIAS REALIZADAS NA ETDI OU NAS FÁBRICAS Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� � ���������� �� �������� ������������������� • PRESERVAÇÃO DE AMOSTRAS : ADIÇÃO DE CERTAS SUBSTÂNCIAS E/OU MANUTENÇÃO DAS AMOSTRAS EM DETERMINADA TEMPERATURA, A FIM DE CONSERVAR SUAS CARACTERÍSTICAS POR DETERMINADO PERÍODO DE TEMPO • EXEMPLOS DE ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS : pH, CLORETO, DQO, DBO5, FENÓIS, TENSOATIVOS ANIÔNICOS (DETERGENTES), METAIS PESADOS, ÓLEOS E GRAXAS, FÓSFORO, NITROGÊNIO (AMONIACAL, ORGÂNICO), NITRATO, NITRITO, SULFATOS, SULFETOS, FLUORETOS, SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS, SÓLIDOS SUSPENSOS TOTAIS (VOLÁTEIS E NÃO- VOLÁTEIS), CARBONO TOTAL (ORGÂNICO E INORGÂNICO) ETC. • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater APHA – AWWA - WPCF Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� PRESENÇA DE CERTAS SUBSTÂNCIAS ORGâNICAS, ÍONS, METAIS NO DESPEJO TOXICIDADE INIBIÇÃO DA ATIVIDADE DE MICROORGANISMOS E REDUÇÃO NOS RENDIMENTOS DO TRATAMENTO ANÁLISES BIOLÓGICAS DO AFLUENTE OBJETIVO : AVALIAR A TOXICIDADE DOS DESPEJOS QUE CHEGAM À ESTAÇÃO Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� � ���������� �� �������� ������������������� TESTES COM BACTÉRIAS BIOLUMINESCENTES • EMISSÃO NATURAL DE LUZ POR VAGA-LUMES E SERES MARINHOS DE REGIÕES MUITO PROFUNDAS, A PARTIR DE REAÇÕES BIOQUÍMICAS PROPORCIONADAS PELA ENZIMA LUCIFERASE. • BACTÉRIAS MARINHAS : INAPROPRIADAS POR SEREM MUITO SENSÍVEIS A VARIAÇÕES SALINAS COMUNS NOS DESPEJOS INDUSTRIAIS. • TRANSFERÊNCIA GENÉTICA : INTRODUÇÃO DE GENS EM BACTÉRIAS DA ETDI PARA PRODUÇÃO DA ENZIMA. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� BIOLUMINESCÊNCIA É UMA REAÇÃO METABÓLICA NATURAL, DE SERES BIOLUMINESCENTES, CATALIZADAS POR UMA ENZIMA DENOMINADA LUCIFERASE. BACTÉRIAS BIOLUMINESCENTES TÊM A CAPACIDADE DE TRANSFORMAR UMA PARTE DA ENERGIA LIBERADA PELAS REAÇÕES METABÓLICAS EM LUZ. SUBSTÂNCIAS E CONDIÇÕES DO MEIO QUE INIBEM AS REAÇÕES METABÓLICAS, LEVAM A UMA REDUÇÃO NA EMISSÃO DE LUZ. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� � ���������� �� �������� ������������������� �����5�!�%!�% �'#� � ��%������5����� �� � ��%����� ������'Q���������� ���� ��� �!����� ���� �V�!������ �����5�!�%!�% �'#� �!� �V�!������ Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES QUÍMICAS : DETERMINA A CONCENTRAÇÃO DE UM OU MAIS CONTAMINANTES ANÁLISES BIOLÓGICAS : AVALIA O EFEITO DE UM OU MAIS CONTAMINANTES EM ORGANISMOS VIVOS Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� � ���������� �� �������� ������������������� EFEITO AGUDO : ENVOLVE ESTÍMULO RÁPIDO SUFICIENTE PARA INDUZIR UMA RESPOSTA EM ATÉ 96 HORAS. EFEITO CRÔNICO : ENVOLVE ESTÍMULO PROLONGADO PARA INDUZIR UMA RESPOSTA POR UM LONGO PERÍODO DE TEMPO, DURANTE UM DÉCIMO DA VIDA DO ORGANISMO OU MAIS. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� SUBSTÂNCIAS PURAS OU COMPOSTAS, TAIS COMO MISTURA DE PRODUTOS, FORMULAÇÕES OU EFLUENTES LÍQUIDOS QUE POSSAM CAUSAR EFEITOS DELETÉRIOS QUANDO EM CONTATO COM OS ORGANISMOS - TESTE. AGENTES TÓXICOS Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� ���������� �� �������� ������������������� SINERGISMO : MISTURA DE SUBSTÂNCIAS QUE APRESENTAM EFEITO TÓXICO MAIOR QUE O EFEITO ACUMULADO.POTENCIALIZA A AÇÃO TÓXICA. ANTAGONISMO : MISTURA DE TÓXICOS QUE APRESENTAM EFEITO TÓXICO MENOR QUE O EFEITO ACUMULADO. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� �!FC�= !�%!�% �'#� %���%�� �%�!��� �� ���% � �V�!�B ��� ��� � FC\ ��� � ��%������ �� �B ���� ��� �V����'#� �� �% � �� �� (��� �� � ��%��� �� ����B ��% � �� !�%��'Q�� ����%����K �!FC = !�%!�% �'#� %���%�� �%�!��� �� ���% � �V�!�B ��� !���� �� ������� � FC\ ��� � ��%������ �� �B ���� ��� �V����'#� �� �% � �� �� � ��%��� �� (��� �� ����B ��% � �� !�%��'Q�� ����%����K Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� ! ���������� �� �������� ������������������� CENO (CONCENTRAÇÃO DE EFEITO NÃO OBSERVADO) : MAIOR CONCENTRAÇÃO, EM PERCENTAGEM, DE UM AGENTE TÓXICO QUE NÃO CAUSA EFEITO NOS ORGANISMOS-TESTE, DENTRO DE UM PRAZO DE TESTE. UT (NÚMERO DE UNIDADES DE TOXICIDADE) : MAIOR CONCENTRAÇÃO TESTADA DE UM AGENTE TÓXICO QUE NÃO CAUSA EFEITO TÓXICO NOS ORGANISMOS-TESTE, DENTRO DO PRAZO DE TESTE. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� �� ��ESTÁTICO = %#� W$ �%�"�'#� ��� ����'Q��� �� � �� �% � � �� (��� �� �%����K �� � ������� $ �!� = �!� � �%�"�'#� ��� ����'Q��� �� � � !��� DL W� ��B �� �% � � �� (��� �� �%����K �� � ���V� !�% (%�� = �!� � �%�"�'#� � �� !�% (%�� ��� ����'Q��� �� � �� ��� ��� �� ���V� !�% (%��B �� �% � � �� (��� �� �%����K Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� � ���������� �� �������� ������������������� PRINCIPAL APLICAÇÃO DAS ANÁLISES ECOTOXICOLÓGICAS: CARACTERIZAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DE EFLUENTES INDUSTRIAIS E PRODUTOS. EFLUENTES : QUIMICAMENTE COMPLEXOS E TÓXICOS. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA INVIÁVEL NA MAIORIA DOS CASOS CARACTERIZAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA VIÁVEL PARA BAIXA OU ALTA TOXICIDADE Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES DOS AFLUENTES ANÁLISE BIOLÓGICA BIOLUMINESCÊNCIA EXEMPLO DE SERES BIOLUMINESCENTES • VAGA-LUME • OURIÇOS • BACTÉRIAS Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� " ���������� �� �������� ������������������� Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES DOS AFLUENTES ANÁLISE BIOLÓGICA BIOLUMINESCÊNCIA OBJETIVO: AVALIAR A TOXICIDADE DOS DESPEJOS QUE CHEGAM À ESTAÇÃO DE TRATAMENTO. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� # ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES DOS AFLUENTES ANÁLISE BIOLÓGICA BIOLUMINESCÊNCIA ALDEÍDO + FLAVINA FLAVINA + ÁCIDO + ÁGUA + FÓTON CADEIA REDUZIDA OXIDADA GRAXO LONGA Bactérias Luminescentes + amostras Medição da quantidade de luz emitida por luminímetro Alteração na quantidade de luz emitida é proporcional à toxicidade da amostra Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES DOS AFLUENTES ANÁLISE BIOLÓGICA BIOLUMINESCÊNCIA CE50 CONCENTRAÇÃO DA AMOSTRA CAPAZ DE CAUSAR INIBIÇÃO DE 50% NA INTENSIDADE DE LUZ EMITIDA PELAS BACTÉRIAS. É INVERSAMENTE PROPORCIONAL À TOXICIDADE. Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� 4 ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISES DOS AFLUENTES ANÁLISE BIOLÓGICA BIOLUMINESCÊNCIA ESCALA DE TOXICIDADE (EMPÍRICA) VALORES DE CE50 CLASSES DAS AMOSTRAS <10% MUITO TÓXICA 10-25% TÓXICA 25-50% MODERADAMENTE TÓXICA >50% NÃO TÓXICA Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� OBSERVAÇÃO AO MICROSCÓPIO DE MICROORGANISMOS : QUANTIFICAR E CLASSIFICAR OS MICROORGANISMOS EXISTENTES QUALIDADE DO LODO ISOLAMENTO E CRESCIMENTO DE CEPAS ESPECÍFICAS TRATAMENTO ESPECÍFICO DE EFLUENTES Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� !� ���������� �� �������� ������������������� ANÁLISE DO EFLUENTE FINAL : OBJETIVO : AVALIAR O IMPACTO PROVOCADO PELO LANÇAMENTO DO EFLUENTE FINAL TRATADO PELA ETDI SOBRE A CADEIA ALIMENTAR DO CORPO RECEPTOR � ��� � �� !�%������ ���� ��$ ��� !�%������ �����!�%�$ ��� ��!������ � �� ����� ��! �! �� $!���� ���V�� 6�! H ��� !9�������/��0���� ��89������+����� 6��.9����������� ������+�����8����� Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� �� �������� ������������������� ����%������ECOTOXICOLÓGICOS ��"����� � ����N������������%���!��� [��� ��%������%��!�����������% � ����$ �!� �6�� "�'#� = ���% � �V�!� !��� � ��%���� ���� �� ��%�� � ���� �% � Controle Analítico do Tratamento de Efluentes ���������� !� ���������� �� �������� ������������������� TOXICIDADE Formas de avaliação da toxicidade: � Efeito Observado – Concentração que causa morte ou inibição da população ou de parte dela. CE – Concentração que inibiu o crescimento da população microbiana. Exs.: CE 50 – Concentração que inibiu 50% da população microbiana; CE 20 – Inibiu 20% da população !� �! � �N�'#�� ���������� �� �������� ������������������� !� �! � �N�'#� TOXICIDADE Formas de avaliação da toxicidade: � Concentração de Efeito não Observado – Concentração da amostra que não causou mortandade ou inibição. CENO – Concentração que não causou morte ou inibição. FD – Fator de Diluição UT – Unidade de Toxicidade Exs.: FD ou UT = 8: A amostra diluída 8 vezes não causa morte ou inibição; CENO = 8: a 8% não houve morte ou inibição Diluição que não causou inibição ���������� !� ���������� �� �������� ������������������� !� �! � �N�'#� TOXICIDADE Formas de avaliação da toxicidade: �!FC�= !�%!�% �'#��%���%����%�!����������% �� �V�!�B�����!������� �������� ��FC\������ ��%������ �� �B�����������V����'#���� �% ����� �� � ��%������ (������� ����B���% �����!�%��'Q�������%����K ���������� �� �������� ������������������� !� �! � �N�'#�� Observação microscópica do lodo: Verificação visual com o auxílio de microscópio. É possível identificar a qualidade da fauna microbiana, o estado de agregação e presença de algum fator de inibição. Deve ser estabelecido um padrão de comparação. ���������� !� ���������� �� �������� ������������������� Lodo Padrão Pin-point Bulking �6�� "�'#����! ��!���!�� ���������� �� �������� ������������������� ��%� � ���% ����6��% ���%���%�7� �����(��!�� �.������1�� ��� ��3����*���� 8��� 6�� � 6��� ��2��.�� �� ��3����*��� � �%�� � !�����.��+���� �� ��3����*���� � �%�� ���������� ! ���������� �� �������� ������������������� GESTÃO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO • Geração de resíduos. • Avaliação do tratamento adequado. • Forma mais adequada de segregação. • Segurança. ���������� �� �������� ������������������� GESTÃO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO • Geração de pequenas quantidades de uma grande variedade de resíduos diferentes, dificultando-se o seu tratamento. • A maioria é proveniente de análises (origem conhecida). • Preparação de contra-provas. •Procedimento tipo “ralo abaixo”. ���������� !! ���������� �� �������� ������������������� GESTÃO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO !���.����O�1�� �.�.��0�+ !�������������+�O���0�+ ����+����� ���������� �� �������� ������������������� ��3����*��� �.�.��0�+ �� ������*����� ��2������� ��.���� +�.�� ����+�������8���1�� GESTÃO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO ���������� !� ���������� �� �������� ���������������������3����*��� �.�.��0�+ �� ������ )����� ��04��.���)����� ��2������)� +�.����� 3���*0�.�� ��.��������� �� ��2������� ��.��)� +�.�� GESTÃO DE RESÍDUOS DE LABORATÓRIO ���������� �� �������� ������������������� Exercícios: 1. Cite 5 motivos para que uma empresa implemente um sistema de tratamento dos gases emitidos por seus processos produtivos. 2. Diferencie: “padrão de emissão atmosférica” e “padrão da qualidade do ar”. 3. Indique medidas que uma indústria pode adotar no sentido de reduzir e controlar as suas emissões gasosas. Indique as medidas que podem ser consideradas próativas e as reativas. 4. Explique como se dá o efeito estufa e sua relação com o aquecimento global. 5. Explique o que é e quais as causas do buraco na camada de ozônio. 6. Explique os fatores econômicos, de engenharia e legais que devem ser levados em consideração na escolha do tipo de equipamento a ser utilizado no tratamento de gases de uma indústria. 7. O que é o inventário de gases do efeito estufa de uma indústria. Qual o seu conteúdo mínimo? Qual a sua importância? 8. Explique a diferença entre o “Cadastro de Emissões” de um Estado e o “Inventário de Gases do Efeito Estufa” de empreendimento. 9. Explique os escopos 1, 2 e 3 previstos no GHG Protocol (Greenhouse Gas Protocol). ���������� !" ���������� �� �������� ������������������� �M��. .���= 10. Diferencie “fontes móveis” e “fontes estacionárias”. 11. Referente às emissões atmosféricas, relacione os termos “emissão”, “dispersão” e “qualidade do ar”. 12. Diferencie os termos “poluentes primários” e “poluentes secundários”. 13. Explique porque antes de um filtro de carvão ativado é necessária a instalação de algum sistema para remoção de material particulado, caso existente. Dê um exemplo de uma configuração de tratamento de gases nesta circunstância. 14. Explique porque a medição de pressão é tão importante na utilização de filtros de manga no tratamento de emissões atmosféricas. 15. Dê exemplos de aplicações dos lavadores de gases e das torres de lavagem de gases, citando os poluentes a serem abatidos por elas e os meios de absorção. 16. Cite os motivos para o monitoramento ambiental numa indústria química. 17. Sugira a ordem apropriada dos equipamentos abaixo a serem utilizados no tratamento de uma corrente gasosa, da qual pretende-se abater anilina, material particulado e HCl: filtro de carvão ativado; torre de lavagem de gases; e ciclone. 18. Uma empresa que emite material particulado à concentração de 20 mg/Nm3, a uma vazão de 10.000 m3/h, lança, no mesmo período de tempo, uma massa de material particulado maior ou menor que uma empresa que emite à concentração de 50 mg/Nm3, a uma vazão de 6.000 Nm3/h? ���������� �� �������� ������������������� 19. Sabendo-se que o valor máximo de lançamento de um efluente em corpo receptor é de 10 µg.L-1 de mercúrio, podemos afirmar, segundo o laudo abaixo, que o efluente em questão está adequado para ser descartado. Resultado do laudo: 0,012 mg/L. 20. O Secretário de Meio Ambiente de um Estado Brasileiro da região Norte, alegando seu interesse em promover o desenvolvimento de sua região, decidiu propor ao órgão ambiental estadual local que estabeleça o limite máximo de 0,75 mg.L-1 para o parâmetro “fenol” em efluentes líquidos, ainda que o limite máximo para este parâmetro estabelecido no âmbito federal seja de 0,50 mg. L-1. No papel de assessor deste secretário, dê o seu parecer a respeito. 21. Na caracterização de resíduos para a incineração, justifique o motivo da seguintes análises: a) ponto de fulgor; b) viscosidade; c) reatividade; d) teor de cinzas a 800 oC; e) teor de cloro e enxofre; f) teor de metais pesados; g) poder calorífico superior e inferior; h) corrosividade. ���������� !# ���������� �� �������� ������������������� �M��. .���= 22. Explique a importância da escolha da localização do ponto de amostragem no monitoramento de parâmetros que se comportam como partícula, tais como material particulado, SOx, umidade e gás cloro. 23.Explique a importância da determinação da relação DQO/DBO5 na análise de efluentes de uma ETDI. 24. Explique porque a análise de DBO5 dura 5 dias. 25. Cite os motivos do controle analítico do tratamento de efluentes. 26. O que é a preservação de amostras? Por que e quando deve ser feito? 27. Qual o objetivo da análise biológica dos afluentes de uma ETDI? Qual a análise deve ser feita? 28. Diferencie teste estático, semi-estático e contínuo de efluentes. 29. Explique o princípio dos testes de toxicidade com bactérias luminescentes. 30. Cite os tipos de testes de ecotoxicidade feitos no efluente final de uma ETDI. 31. Explique a importância da observação microscópica no controle analítico operacional de uma ETDI. 32. Qual a importância do credenciamento de laboratórios de análises ambientais feito pelo INEA. Cite suas etapas.
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