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Efluentes Industriais

Introdução

A grande diversidade das atividades industriais ocasiona durante o processo produtivo, a geração de efluentes, os quais podem poluir/contaminar o solo e a água, sendo preciso observar que nem todas as indústrias geram efluentes com poder impactante nesses dois ambientes. Em um primeiro momento, é possível imaginar serem simples os procedimentos e atividades de controle de cada tipo de efluente na indústria. Todavia, as diferentes composições físicas, químicas e biológicas, as variações de volumes gerados em relação ao tempo de duração do processo produtivo, a potencialidade de toxicidade e os diversos pontos de geração na mesma unidade de processamento recomendam que os efluentes sejam caracterizados, quantificados e tratados e/ou acondicionados, adequadamente, antes da disposição final no meio ambiente.

Os efluentes industriais

De acordo com a Norma Brasileira — NBR 9800/1987, efluente líquido industrial é o despejo líquido proveniente do estabelecimento industrial, compreendendo emanações de processo industrial, águas de refrigeração poluídas, águas pluviais poluídas e esgoto doméstico. Por muito tempo não existiu a preocupação de caracterizar a geração de efluentes líquidos industriais e de avaliar seus impactos no meio ambiente. No entanto, a legislação vigente e a conscientização ambiental fazem com que algumas indústrias desenvolvam atividades para quantificar a vazão e determinar a composição dos efluentes industriais.

As características físicas, químicas e biológicas do efluente industrial são variáveis com o tipo de indústria, com o período de operação, com a matéria-prima utilizada, com a reutilização de água etc. Com isso, o efluente líquido pode ser solúvel ou com sólidos em suspensão, com ou sem coloração, orgânico ou inorgânico, com temperatura baixa ou elevada. Entre as determinações mais comuns para caracterizar a massa líquida estão as determinações físicas (temperatura, cor, turbidez, sólidos etc.), as químicas (pH, alcalinidade, teor de matéria orgânica, metais etc.) e as biológicas (bactérias, protozoários, vírus etc.).

O conhecimento da vazão e da composição do efluente industrial possibilita a determinação das cargas de poluição / contaminação, o que é fundamental para definir o tipo de tratamento, avaliar o enquadramento na legislação ambiental e estimar a capacidade de autodepuração do corpo receptor. Desse modo, é preciso quantificar e caracterizar os efluentes, para evitar danos ambientais, demandas legais e prejuízos para a imagem da indústria junto à sociedade.

Alternativas de tratamento

A prevenção à poluição refere-se a qualquer prática que vise a redução e/ou eliminação, seja em volume, concentração ou toxicidade, das cargas poluentes na própria fonte geradora. Inclui modificações nos equipamentos, processos ou procedimentos, reformulação ou replanejamento de produtos e substituição de matérias-primas e substâncias tóxicas que resultem na melhoria da qualidade ambiental.

Qualquer que seja a solução adotada para o lançamento dos resíduos originados no processo produtivo ou na limpeza das instalações, é fundamental que a indústria disponha de sistema para tratamento ou condicionamento desses materiais residuais. Para isso é preciso que sejam respondidas algumas perguntas, como:

a) Qual o volume e composição dos resíduos gerados?
b) Esses resíduos podem ser reutilizados na própria indústria?
c) Esse material pode ser reciclado e comercializado?
d) Quanto custa coletar, transportar e tratar esses resíduos ?
e) Existe local adequado para destino final desses resíduos ?

Processos de tratamento

A tabela abaixo lista as operações usualmente empregadas para os diferentes tipos de contaminantes existentes nos efluentes industriais.

 

Os processos de tratamento utilizados são classificados de acordo com princípios físicos, químicos e biológicos:

Processos físicos: dependem das propriedades físicas do contaminante tais como, tamanho de partícula, peso específico, viscosidade, etc.
Exemplos: gradeamento, sedimentação, filtração, flotação, regularização/equalização, etc.

Processos químicos: dependem das propriedades químicas dos contaminantes o das propriedades químicas dos reagentes incorporados. Exemplos: coagulação, precipitação, troca iônica, oxidação, neutralização, osmose reversa, ultrafiltração.

Processos biológicos: utilizam reações bioquímicas para a eliminação dos contaminantes solúveis ou coloidais. Podem ser anaeróbicos ou aeróbicos.
Exemplo: lodos ativados, lagoas aereadas, biodiscos (RBC), filtro percolador, valas de oxidação, reatores sequenciais discontinuos (SBR).

O tratamento físico-químico apresenta maiores custos, em razão da necessidade de aquisição, transporte, armazenamento e aplicação dos produtos químicos. No entanto, é a opção mais indicada nas indústrias que geram resíduos líquidos tóxicos, inorgânicos ou orgânicos não biodegradáveis.

Normalmente, o tratamento biológico é menos dispendioso, baseando-se na ação metabólica de microrganismos, especialmente bactérias, que estabilizam o material orgânico biodegradável em reatores compactos e com ambiente controlado. No ambiente aeróbio são utilizados equipamentos eletro-mecânicos para fornecimento de oxigênio utilizado pelos microrganismos, o que não é preciso quando o tratamento ocorre em ambiente anaeróbio.

Apesar da maior eficiência dos processos aeróbios em relação aos processos anaeróbios, o consumo de energia elétrica, o maior número de unidades, a maior produção de lodo e a operação mais trabalhosa justificam, cada vez mais, a utilização de processos anaeróbios. Assim, em algumas estações de tratamento de resíduos líquidos industriais estão sendo implantadas as seguintes combinações:

  • unidades anaeróbias seguidas por unidades aeróbias;
  • unidades anaeróbias seguidas de unidades físico-químicas.

Operações de tratamento físico-químico

Oxidação de cianetos
Para eliminar os cianetos presentes nos efluentes, há a necessidade de previamente oxidá-los pela ação de oxidantes fortes, como o hipoclorito de sódio, em meio alcalino, que se pode obter através da adição de soda cáustica.

Redução de cromo hexavalente
Este processo é efetuado por adição de um agente redutor, como o bissulfito de sódio, num meio ácido, como o ácido sulfúrico, necessário para se dar a reação.

Homogeneização e Neutralização
Nesta etapa procede-se à homogeneização dos diferentes tipos de efluentes e ao ajuste de pH de forma a serem criadas as condições necessárias à precipitação dos metais pesados. Normalmente, dão entrada nesta operação os efluentes da linha de oxidação de cianetos, de redução de cromo e restantes efluentes, ácidos e alcalinos, com metais pesados.

Floculação
Nesta operação adiciona-se ao efluente homogeneizado uma substância floculante para que assim se verifique a aglutinação dos flocos de menores dimensões de forma a ficarem mais densos e com maior velocidade de sedimentação.

Decantação
É nesta fase que se dá a separação dos flocos sólidos em suspensão que se formaram na fase anterior, por sedimentação, num decantador de tipo lamelar.

Desidratação mecânica
Por este processo, consegue-se uma lama desidratada com uma percentagem de humidade em torno dos 35%. Para tal, pode recorrer-se a filtros banda por placas. As lamas com origem nesta operação, são recolhidas em recipientes tipo big-bag, sendo levados para uma zona de armazenagem temporária de lamas.

Operações unitárias, processos e sistemas de tratamento usados para remover a maior parte dos contaminantes encontrados em efluentes:

Os tratamentos do tipo físico-químico aplicam-se na depuração de águas residuárias geradas, normalmente, pelos processos de tratamento de superfícies e podem ser agrupados nos seguintes processos:

  1. Operações de óxido-redução
    • Redução de Cr VI
    • Oxidação de ions ferrosos, cianetos e matéria orgânica
  2. Operações de neutralização e precipitação
    • Hidróxidos metálicos
    • Sulfatos, fosfatos e fluoretos
  3. 3.Operações de floculação e decantação
  4. 4.Operações de desidratação de lamas

Objetivos do tratamento físico-químico:

  • Recuperação de algumas substâncias
  • Recuperação de metais pesados por
  • precipitação química
  • Diminuir a perigosidade e a toxicidade
  • Oxidação de cianetos obtendo cianatos
  • Redução do Cromo (VI) para Cromo (III)

Substâncias susceptíveis de sofrer tratamento físico-químico

  • Ácidos e bases
  • Resíduos contendo metais pesados (Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Pb)
  • Resíduos contendo cianetos (CN)

Os resíduos que necessitam sofrer este tipo de tratamento físico-químico são originados por empresas que fazem o tratamento de superfície, tal como as cromagens, pinturas, latonagens, zincagens, etc.

O tratamento de superfície consiste num tratamento químico que utiliza produtos químicos que são nocivos e agressivos para a natureza como por exemplo os banhos tóxicos, que podem conter ácidos, cromo (VI) e/ou cianetos.

O próprio tratamento físico-químico origina lamas com metais pesados que têm que ser enviadas para aterros controlados para resíduos industriais perigosos.

Infelizmente, existe ainda um número considerável de empresas que continuam a despejar, de uma forma irresponsável , resíduos classificados como perigosos para o solo e/ou para a água sem sofrerem o adequado tratamento físico.

A figura abaixo representa uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) de processo físico-químico.

Impacto Ambiental

Na implantação e operação de indústrias, é importante considerar que a utilização das potencialidades advindas dos recursos hídricos (energia, transporte, matéria-prima etc.) é um benefício inquestionável e único, mas precisa ser acompanhada do uso racional da água, sendo por isso fundamentais a redução e o controle do lançamento de efluentes industriais no meio ambiente, como uma das formas de cooperação e participação no desenvolvimento sustentável. Cabe ao setor industrial a responsabilidade de minimizar ou evitar que o processo produtivo acarrete em impactos ambientais.

O lançamento indevido de efluentes industriais de diferentes fontes ocasiona modificações nas características do solo e da água, podendo poluir ou contaminar o meio ambiente. A poluição ocorre quando esses efluentes modificam o aspecto estético, a composição ou a forma do meio físico, enquanto o meio é considerado contaminado quando existir a mínima ameaça à saúde de homens, plantas e animais.



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