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TRATAMENTO DE EFLUENTES (Tratamento primário) Alunos: Cristhian Lorensi, Jameson Maciel, Luciane Moureira, Sandra Marenco. Itaqui RS 29 de Junho de 2017 Efluentes são todos os resíduos gerados por industrias de qualquer natureza em seus processos de fabricação ou transformação de materiais ou matérias primas. INTRODUÇÃO 2 O tratamento desses efluentes é obrigatório pelas leis ambientais e tem por finalidade evitar o seu descarte toxico na natureza assim como reciclar a agua utilizada e proporcionar a sua reutilização no próprio processo livrando-a dos resíduos tóxicos que tem uma destinação especifica. INTRODUÇÃO 3 NÍVEIS DE TRATAMENTO EFLUENTE PRÉ TRATAMENTO TRATAMENTO PRIMARIO TRATAMENTO SECUNDARIO TRATAMENTO TERCIARIO 4 TRATAMENTO PRIMÁRIO É constituído basicamente por processos físico-químicos. Apesar de o efluente estar com um aspecto ligeiramente melhor após o pré- tratamento, as propriedades poluidoras ainda estão inalteradas e, por isso, os processos físico-químicos são de extrema importância. 5 OBJETIVO O principal objetivo desde processo é a remoção dos sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes e parte da matéria orgânica em suspensão. 6 NÍVEIS DE TRATAMENTO 7 NÍVEIS DE TRATAMENTO - Sedimentação; - Equalização; - Neutralização; - Coagulação/Floculação; - Flotação; - Filtração. 8 SEDIMENTAÇÃO Sedimentação é a deposição de qualquer sólido misturado em um liquido em suspensão. 9 SEDIMENTAÇÃO Na etapa de sedimentação, os efluentes fluem vagarosamente através dos decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão, que apresentam densidade maior do que o do líquido circundante sedimente gradualmente no fundo. 10 SEDIMENTAÇÃO TIPOS DE SEDIMENTADORES: Descontínuos: Tanques cilíndricos com a solução em repouso por um certo tempo. Contínuos: Tanques rasos de grande diâmetro, em que operam grades com função de remover a lama. A alimentação é feita pelo centro do tanque. 11 SEDIMENTAÇÃO TIPOS DE SEDIMENTADORES: Quanto à finalidade podem ser classificados: - Clarificadores: fase de interesse é o líquido limpo. - Espaçadores: fase de interesse é a zona de lama. 12 SEDIMENTAÇÃO Sedimentadores circulares. Vantagens: • Menor tempo de detenção para o lodo decantado; • Sistema de coleta simples; • Manutenção facilitada. Desvantagens: • Maior propensão a curto circuito ; • Distribuição desuniforme de cargas de lodo no mecanismo coletor; • Maior probabilidade de arraste do lodo com o efluente. 13 SEDIMENTAÇÃO Sedimentadores retangulares. Vantagens: • Menor área ocupada e de custos de na construção; • Menor probabilidade de curto circuito; • Menor facilidade de arrasto do lodo. Desvantagens: • Maior tempo de detenção do lodo decantado ; • Menor eficiência nos casos de carga de sólidos muito elevada. 14 EQUALIZAÇÃO A função da bacia de equalização é dar robustez ao sistema ao absorver variações bruscas na qualidade do efluente. Esse processo evita cargas excessivas, picos altos de concentração de tóxicos e oscilações de vazão e pH. 15 EQUALIZAÇÃO 16 NEUTRALIZAÇÃO Utilização de produtos químicos para neutralizar o pH do efluente. 17 COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO Como se faz ? • Aglomerar as impurezas; • Finas em suspensões ou dissolvidas; Definição: • Estabilização; • Neutraliza forças elétricas superficiais; • Anula forças repulsivas 18 COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO Como se faz ? • Aglomerar as impurezas; • Finas em suspensões ou dissolvidas; Definição: • Estabilização; • Neutraliza forças elétricas superficiais; • Anula forças repulsivas COAGULAÇÃO 19 COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO COAGULAÇÃO Definição: • Aglomeração de colóides “descarregados”; • Formação de flocos; • Sedimentar a velocidade adequada; Como se faz ? • Formação do floco; • Remoção decantação ou filtração; 20 FLOCULAÇÃO Aglomeração de material coloidal e em suspensão favorecido por agitação lenta: 21 FLOCULAÇÃO Floculador mecânico (pás de agitação) •Água coagulada se movimenta dentro dos tanques; •Permite que flocos se movimentem e se misturem; •Ganham peso, volume e consistência; 22 FLOCULAÇÃO Floculador mecânico (com agitadores e chicanas) 23 FLOCULAÇÃO 24 COAGULAÇÃO/FLOTAÇÃO Coagulantes • Produzem hidróxidos gelatinosos insolúveis; • Englobar as impurezas; • Exemplos: sulfato de alumínio, sulfato férrico, cloreto férrico. Alcalinizantes • Conferir a alcalinidade necessária à coagulação; • Exemplos: Hidróxido de cálcio, Óxido de cálcio, Hidróxido de sódio; Coadjuvantes •Formam partículas ou flocos mais densos; •Exemplos: Sílica ativa, polieletrólitos 25 COAGULAÇÃO/FLOTAÇÃO 26 FLOTAÇÃO ▪ Processo físico muito utilizado para clarificação de efluentes e consequente concentração de lodos; ▪ Aplicada principalmente para sólidos com altos teores de óleos e graxas e ou detergentes; ▪ Não deve ser aplicado aos efluentes com óleos emulsionados. 27 FLOTAÇÃO ➢Princípio da flotação ▪ Geração de bolhas de gás no interior do efluente; ▪ Colisão entre as bolhas de gás e as partículas em sus- pensão (sólidos ou oleosos); ▪ Adesão das bolhas de gás nas partículas ; ▪ Ascenção dos agregados partículas / bolhas até a su- perfície (remoção). 28 FLOTAÇÃO ➢Tipos de flotadores ▪Ar dissolvido (FAD); ▪Ar ejetado; ▪Ar induzido. 29 FLOTAÇÃO ➢Flotação de ar dissolvido ▪ Utilização de bolhas de dimensões micrométricas (30- 100 ϻm ) possibilitando a remoção de partículas coloidais e ultrafinas (< 5 ϻm) ▪ Comumente, na indústria utiliza-se coagulantes e flocu- lantes nos processos de FAD: ✓Sulfato de alumínio (pode ser tóxico); ✓Biopolímeros. 30 FLOTAÇÃO ▪ Vantagem : Necessidade reduzida de área. ▪ Desvantagem: Custo operacional mais elevado. ➢Defeitos de instalação de flotadores ✓Presença de bolhas grosseiras; ✓Relação entre o ar dissolvido e os sólidos em suspensão não satisfatória; ✓Tempo de retenção reduzido ou excessivo na câmara de flotação; 31 FLOTAÇÃO Esquema processo de flotação ✓Recentemente a flotação tem sido empregada também com sucesso em clarificação de águas para abastecimento em substituição aos decantadores. 32 FILTRAÇÃO ▪Processo de passagem de uma mistura sólida-líquida através de um meio poroso (filtro), retendo os sólidos em suspensão conforme capacidade do filtro. Tipos de filtros ▪ Filtro de profundidade: promovem a retenção de sólidos em toda camada filtrante 33 FILTRAÇÃO ▪ Filtro de Superfície: Apresenta camada filtrante uniforme, rígida e delgada (semelhante ao de uma peneira); ▪O processo de filtração em membranas é atualmente o processo com maior desenvolvimento para a aplicação em efluentes industriais. ( reatores de lodos ativados ou processo de polimento para retenção de microrganismos ou moléculas orgânicas); ✓Reatores biológicos: membranas de microfiltração; 34 FILTRAÇÃO ✓Polimento de efluentes: membranas de ultra-filtração(retenção de microrganismo) e nanofiltração(retenção de m.o e moléculas orgânicas). 35 FILTRAÇÃO ✓Vantagem(filtro prensa): Baixo custo de manutenção, menor consumo de energia, pouco gasto no descarte do resíduo, elevada área de filtragem em pequeno espaço físico. ✓Desvantagem (filtro areia): Quando lavado em contra corrente, as partículas mais finas de areia migram para a superfície do leito, causando entupimento. 36 FIM DO TRATAMENTO PRIMARIO Após o tratamento primário seguirá para o tratamento secundário. 37 INOVAÇÕES NO PROCESSO Evolução do tratamento de esgotos: -Filtros Biológicos -Lagoas anaeróbicas e aeróbicas -Lodos ativados e suas variações (sequenciais / bateladas / MBR) -Tratamento anaeróbio (UASB) seguida de lodos ativados Lodo ativado com remoção de nitrogênio e fósforo Tratamento por membranas (MBR) Tendência: ETE´s construídas em edifícios de vários andares, praticamente sem emissões de ruídos, gases, odores, com menor produção de resíduos sólidos. 38 INOVAÇÕES NO PROCESSO 39 PESQUISAS RECENTES Efeito da vegetação em sistemas alagados construídos para tratar águas residuárias da suinocultura 40 PESQUISAS RECENTES Taboa - Typha latifolia 41 REFERÊNCIAS CAMPOS. J. R.; REALI, M. A. P.; DOMBROSKI, S. A; MARCHETTO, M.; LIM, M.A. Tratamento físico-químico por flotação de efluentes de reatores anaeróbios. Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC/ USP. São Carlos – SP. GANDHI GIORDANO, D. Sc. Tratamento e controle de efluentes industriais. UERJ. agosto 2012. JUNIOR, D. A. Tratamento de águas residuais de indústria de bebidas utilizando tratamento convencional e processos de separação por membranas. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós Graduação em Engenharia de Alimentos. Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – Campus de Erechim, maio de 2015. MARCHETTI, T. Tratamento de efluente líquido da indústria de cosméticos com sulfato de alumínio e biopolímero. Curso de Engenharia Química – Pontifícia Universidade Ca- tólica do Rio Grande do Sul. Revista da PUCRS, 2014. TRATAMENTO DE EFUENTES. Disponível em: <http://www.kurita.com.br/adm/download/Etapas_do_Tratamento_de_Efluentes.pdf>. COMO FUNCIONA O TRATAMENTO DE EFLUENTES. Disponível em::<http://www.teraambiental.com.br/blog-da-tera-ambiental/bid/338190/Como-funciona-o-tratamento-de-efluentes-industriais.>. FIA, F. T. et all. Efeito da vegetação em sistemas alagados construídos para tratar águas residuárias da suinocultura. Eng Sanit Ambient, v.22 n.2, mar/abril 2017, pg 303-311 Disponível em: <https://www.researchgate.net/profile/Antonio_Matos2/publication/310592234_Efeito_da_vegetacao_em_sistemas_alagados_construidos_para_tratar_aguas_residuarias_da_suinocultura/links/591 312efa6fdcc963e7ecd99/Efeito-da-vegetacao-em-sistemas-alagados-construidos-para-tratar-aguas-residuarias-da-suinocultura.pdf>. 42