ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques Aula 19 Tratamento de Esgotos...

ENGENHARIA DE PRODUÇÃOINSTALAÇÕES INDUSTRIAIS

Prof. Jorge Marques

Aula 19Tratamento de Esgotos Industriais

Fonte ConsultadaMACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas

Notas de aula profa. Ximena

Classificação dos Esgotos Industriais

• Caracterizam-se pela natureza complexa e elevados volumes. Pode-se dizer que cada tipo de indústria exige um estudo especial para tratar seus esgotos

• Resumidamente, as substâncias poluidoras presentes nos esgotos industriais podem ser classificados em:– Elementos insolúveis possíveis de serem

separados por processos físicos simples ou com auxílio de processos químicos.

Classificação dos Esgotos Industriais

– Elementos solúveis capazes de serem separados por processos físicos, como osmose e eletrólise.

– Bases ou ácidos que necessitam apenas de uma neutralização, correção do pH.

– Oxidantes ou redutores que são removidos por meio de operação oxi-redução.

– Elementos separáveis por precipitação– Elementos separáveis por floculação ou flotação.

Classificação dos Esgotos Industriais

– Gases que podem ser removidos por processos de desgaseificação.

– Compostos biodegradáveis, que podem ser removidos pelos processos biológicos comuns dos esgotos domésticos.

• Muitas vezes as substâncias poluidoras são compostas de diferentes elementos e exigem diversos tratamentos numa só rede de esgotos.

Processos Físicos de Remoção de Poluentes

PENEIRAMENTO E SEDIMENTAÇÃO– sólidos grosseiros em suspensão

• Gradeamento– sólidos grosseiros (> ~ 1 cm)– dimensão > que o espaçamento entre barras

• Sedimentação– partículas com densidade > esgoto (> ~ 1mm)

Processos Físicos de Remoção de Poluentes

DECANTAÇÃO• sólidos em suspensão sedimentáveis• profundidade não afeta a sedimentação, mas afeta a

retenção de lodo.• efeito de superfície é mais acentuado nos resultados

que o efeito de profundidade• lodo obtido: biodigestor anaeróbio

Processos Físicos de Remoção de Poluentes

PENEIRAMENTO• Remoção de sólidos superiores a

0,5 mm.• Presentes nas indústria de bebidas,

pescado, frigoríficos, cortumes, sucos, entre outras.

• A limpeza da peneira, por jato d’água e/ou escova pode ser mecanizada. Na presença de óleos e graxas, a limpeza deve ser mais frequênte.

Processos Físicos de Remoção de Poluentes

FILTRAÇÃO• Passagem da solução através de um meio poroso,

construídos à base de areia ou membranas.• Retém sólidos em suspensão de pequenas

dimensões.

Processos Físico-Químicos

FLOTAÇÃO• Processo em que se utiliza da adição de produtos

químicos apropriados e ar. Partículas da substância a ser removida aderem-se ao ar e flutuam na forma de espumas. Depois, é só remover a espuma.

• Usado quando os sólidos tem altos teores de óleos, graxas ou detergentes, como os presentes na indústria frigorífica, lavanderias e petroquímicas.

Processos Químicos

PRECIPITAÇÃO• Formação de sólidos sedimentáveis ou flutuadores

por meio de reação química das substâncias poluidoras com substâncias ou soluções adicionadas ao esgoto em tratamento.

• Após a precipitação, os sólidos são removidos pelos processos simples de remoção física.

Processos Químicos

OXIDAÇÃO• Oxidação de íons de cianeto (tóxicos) ligados a

metais. Na reação química são liberados gases carbônico e nitrogênio.

• Processo necessário em certas indústrias químicas e siderúrgicas.

• A oxidação ocorre em faixas estreitas de pH.

Processos Químicos

REDUÇÃO• Assim como a oxidação, a reação de redução ocorre

com pH controlado: inferior a 2,5 para a redução do cromo.

• O cromo é utilizado em galvanoplastias e curtumes e forma o principal íon a requerer processo de redução.

Processos Biológicos

• Tipicamente o processo de tratamento de esgotos domésticos, envolvendo os tratamentos:– Primário,– Secundário e– Terciário

Tratamento Secundário

Objetivo• Remoção de matéria orgânica dissolvida e da matéria

orgânica em suspensão não removida no tratamento primário

Lagoas de Estabilização• Simples• Pode associar a outros sistemas biológicos

– Filtros biológicos– Sistema bio disc– Lodos ativados ou aeração prolongada.– Reatores anaeróbios

• variantes das lagoas (operação e área):– aeróbicas – facultativas – anaeróbias– aeradas

Lagoa de estabilização

Vantagens (Brasil):• Custos reduzidos disponibilidade de área• clima favorável• operação simples• poucos ou nenhum equipamento

Lagoa de estabilização

Cuidados a tomar:• lagoa no mínimo 1 m acima do lençol freático. Evitar

contaminação por outras indústrias ou à comunidade

• terra removida constrói diques de areia ao redor

• Garantir alimentação uniforme . Evitar efeito “by-pass”

Aspectos relacionados à profundidade da lagoa

Rasa:• profundidade inferior 1m - totalmente aeróbia• Área requerida elevada• Penetração de luz total• Máxima produção de algas pH elevado remoção

de nutrientes• Desenvolvimento de vegetação emergente

(profundidade em torno de 60cm)• Sofrem variações de temperatura ambiente ao longo

do dia (condições anaeróbias em períodos quentes)

Aspectos relacionados à profundidade da lagoaProfunda:• Maior tempo de detenção• Mais estável e menos afetadas pelas condições

ambientais• Maior volume de armazenamento do lodo• Camada inferior permanece em condições anaeróbias,

nas quais as taxas de remoção de DBO e mortandade de patógenos é mais reduzido

• Os subprodutos da decomposição anaeróbia são liberados para as camadas superiores

• Os riscos de mal cheiro são reduzidos• Permitem a inclusão de aeradores

Estações Compactas de Tratamento

• Quando não há espaço para uma lagoa, recorre-se a sistemas compactos.

• Estes sistemas têm mecanismos que aceleram a atividade biológica. O lodo deve ser removido, assim como nas fossas sépticas

• Dois sistemas compactos são comuns no mercado:– Bio disc ou biodisco ou reator bio disco– Lodo ativado

Sistema Bio Disc• O sistema baseia-se na geração de biofilme sobre

discos giratórios que digerem a carga orgânica continuamente

Sistema de aeração prolongada

• Ar ou oxigênio é pressurizado nas camadas submersas do esgoto, acelerando a ação bacteriológica.