A Importncia de Controlar o pH no Tratamento de EfluentesIntroduoNesta parte 2 sero tratados os assuntos: Por que necessrio controlar o pH? Qual a faixa ideal de controle do pH na sada do tanque de neutralizao? Alguns problemas e dificuldades no controle do pH na sada do tanque de neutralizao.Parte 2Por que necessrio controlar o pH?Na operao dirio de uma estao de tratamento de efluentes, particularmente numa fbrica de celulose, possvel identificar duas razes principais que impe a necessidade de controlar o pH do efluente. 1. A razo mais bvia que a vida e o crescimento das bactrias no tratamento secundrio muito sensvel a variaes de pH. A vida comum que conhecemos somente existe numa faixa estreita e perto da neutralidade.[endnoteRef:1] A faixa ideal do pH no sangue humano est entre 7,36 e 7,42.[endnoteRef:2] A mesma faixa aplicvel para as estaes de tratamentos biolgicos. Portanto, o ideal seria manter o pH controlado nessa faixa para permitir o crescimento das bactrias nos tanques de aerao. Assim, essas bactrias e a flora biolgica vo se alimentar e crescer utilizando a carga orgnica que entra nas estaes de tratamento. [1: http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/agua/aguas-superficiais/aguas-interiores/variaveis/aguas/variaveis_quimicas/potencial_hidrogenionico.pdf. Acessado em 25/03/2015.] [2: http://somostodosum.ig.com.br/conteudo/c.asp?id=3548. Acessado em 07/04/2015]

2. Outra razo mais difcil de perceber do que no item anterior, pois ela est relacionada aos aspectos ligados a corroso e incrustao dentro da estao.2.1. CORROSO: Podem ocorrer corroso e desgaste nos tanques de concreto e sistemas que no se encontram preparados para entrar em contato com efluentes muito cidos ou bsicos. Os efeitos de degradao no contato dos equipamentos com efluente muito cido ou alcalino no so imediatamente visveis, mas ao longo do tempo aparecero problemas que aumentam a necessidade de manuteno. Percebe-se que a corroso ocorre, mesmo quando o pH do efluente encontra-se aparentemente controlado e em reas que no entram diretamente em contato com o efluente. Esse fato se deve as altas concentraes de sais inorgnicos e a presena de oxignio. Valores de pH fora de uma faixa de 6 a 8 somente vo acelerar essa corroso. Seguem algumas fotos exemplares deste tipo de problema:

2.2. INCRUSTAO: Incrustaes e depsitos de slidos podem ocorrer em vrios locais, e nem sempre eles so facilmente identificados. Os depsitos frequentemente so de carbonato de clcio em uma forma dura e pouco solvel, similar incrustao que ocorre em caldeiras. A caracterstica de incrustao por carbonato de clcio muito semelhante para a qumica necessria para a manuteno adequada de gua de caldeira e de tratamento utilizando o ndice Langelier para gua limpa. Uma vez que o ndice est corretamente ajustado em relao com o pH, alcalinidade, o carbonato de clcio ir permanecer em soluo e a gua ser estvel, isto , sem precipitado de carbonato de clcio. [endnoteRef:3] [3: http://sistemedeaerare.ro/wp-content/uploads/2013/08/125-Calcium-Carbonate-Foulingx.pdf. Acessado em 07/04/2015. Traduo do autor.]

2.2.1. Essa incrustao pode ocorrer dentro das caneletas e de tubulaes como pode ser visualizado nas fotos apresentadas a seguir:

2.2.2. Tambm a incrustao pode ocorrer dentro e fora das membranas de aerao como pode ser visualizado nas fotos apresentadas a seguir:

Qual a faixa ideal de controle do pH na sada de um tanque de neutralizao?Como j foi comentado anteriormente, os valores de pH normalmente so monitorados de forma continua na entrada e na sada de um sistema de neutralizao. Mas, algum poderia achar que a faixa operacional ideal para um efluente na entrada de um tanque de aerao de lodo ativado deveria ser de 7,36 e 7,42. Na prtica, essa faixa na entrada de um sistema de aerao no muito fcil de ser mantida, tambm no necessria, e em alguns casos, nem desejvel. Pela experincia do autor, nas fbricas modernas de celulose a faixa utilizada para o controle do pH maior e menos precisa, sendo comum utilizar-se uma faixa de 6 a 7,5 de pH, e um set-point de 6,5 ou at 6,3. possvel utilizar essa faixa de controle menos restritiva na sada do sistema de neutralizao devido ao efeito tampo que ocorre dentro do tanque de aerao. A ao biolgica em conjunto com a concentrao dos sais no efluente, mais a presena do efeito Sistema Tampo permite um ajuste automtico do pH dentro do tanque de aerao para um valor mais natural, ou seja, por volta de 7,3 a 7,4. Observa-se, que operacionalmente no comum medir, monitorar ou mesmo tentar controlar o valor de pH dentro do tanque de aerao. O controle do valor de pH dever ocorrer antes do efluente entrar no tanque de aerao. Pode-se perguntar: Como podem os valores de pH do efluente que esto dentro do tanque e saem do mesmo ficarem diferentes do valor de pH do mesmo efluente que est constantemente entrando? Exemplificando esse fenmeno numericamente pergunta-se novamente: se o pH do efluente que entra no tanque de aerao ajustado e controlado para um valor de 6,5, como o efluente pode sair constantemente do mesmo tanque com um valor de 7,4? Para responder essa questo apresenta-se a seguinte explicao. A ao biolgica devido presena das bactrias que crescem dentro do tanque de aerao e geram gs carbnico, juntamente com o efeito tampo exercido pela presena dos sais inorgnicos no efluente propicia a mudana de pH. Mas, tambm deve ser lembrado que mnimo o tamanho de ajuste que ocorre na quantidade de ons H+ e OH- presentes no efluente quando o pH est prximo do valor 7 .Adicionalmente, em muitos casos, pode ser desejvel utilizar um set-point de pH menor de 7, de preferncia menor de 6,5 com o intuito de controlar a ndice de Langelier e minimizar a tendncia de incrustao por carbonato de clcio carbonato no tanque de aerao.Alguns problemas e dificuldades no controle do pH na sada do tanque de neutralizao.1. Uma dificuldade no controle de pH deriva-se da relao entre trs aspectos: (1) a velocidade da reao qumica de neutralizao, (2) a concentrao do lcali sendo utilizado e (3) a concentrao do cido no efluente. 1.1. O tempo de permanncia do efluente no tanque de neutralizao pode ser insuficiente, por exemplo, quando a vazo do efluente maior do que o mximo permitido no projeto do volume do tanque; 1.2. O leite de cal, frequentemente utilizado para neutralizar o efluente cido, uma suspenso de Cal em gua que poder ter sua concentrao abaixo do projeto que envolve o sistema de neutralizao. Ainda mais, a solubilidade de Cal em gua no ocorre rapidamente, existindo uma certa demora para o lcali poder reagir com o cido; 1.3. A concentrao cida no efluente poder ser maior do mximo permitido no projeto do sistema de neutralizao.2. Outra dificuldade no controle de pH deriva das perdas de produtos qumicos nas diversas reas da uma fbrica de celulose. Essas perdas podem ser propositais ou acidentais. Quando elas so maiores do que a capacidade do sistema de correo do pH, no ser possvel efetuar de forma eficiente as dosagens necessrias de cido ou de lcali.2.1. As perdas acidentais podem ser do tipo de transbordamentos de tanques de licor (branco ou negro). Essas perdas acontecem em conjunto com falhas no sistema de conteno das reas dos tanques. Essa situao pode acontecer, por exemplo, durante uma falta generalizada de energia eltrica na fbrica.2.2. As perdas propositais podem ser resultantes de uma situao de desbalanceamento nos volumes disponveis de tanques de estocagem. Essa situao pode ocorrer particularmente durante o incio de paradas gerais para manuteno ou de recomeo da produo de celulose.ConclusesNesta parte 2 foram tratados os assuntos: Por que necessrio controlar o pH? Qual a faixa ideal de controle do pH na sada de um tanque de neutralizao? Alguns problemas e dificuldades no controle do pH na sada do tanque de neutralizao.

O prximo trabalho focalizar a varivel temperatura no processo de tratamento de efluente em uma fbrica de celulose. 4