tratamento 01

8/3/2019 tratamento 01

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UNIVERSIDADE DE RIBEIRO PRETO

Centro de Cincias Exatas Naturais e Tecnolgicas

Programa de Ps-Graduao em Tecnologia Ambiental

AVALIAO DE PROCESSOS BIOLGICOS UTILIZADOS NO

TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LATICNIOS

DEVANIR DONIZETI DANIEL

RIBEIRO PRETO2008


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DEVANIR DONIZETI DANIEL

AVALIAO DE PROCESSOS BIOLGICOS UTILIZADOS NO

TRATAMENTO DE EFLUENTES DE LATICNIOS

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-graduao em

Tecnologia Ambiental da Universidade de Ribeiro Preto para a

obteno do ttulo de Mestre em Tecnologia Ambiental.

Orientadora: Profa. Dra. Cristina F. Pereira Rosa Paschoalato

RIBEIRO PRETO

2008


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AGRADECIMENTOS

A DEUS, pela f e esperana de um dia vencer na vida.

A minha famlia pela compreenso de minha ausncia. Em especial a minha esposa

Neusa, pelos incentivos para atingir meus objetivos.

Ao amigo Ivo, colega de mestrado, quando das minhas dificuldades em concluir o

curso sempre me apoiou com sbios conselhos.

Aos todos os colegas de mestrados que foram decisivos na unio de sempre estudar

para a finalizao do curso.

A minha orientadora Prof. Dra. Cristina Paschoalato, pela sabedoria, pela grande

contribuio e principalmente pela pacincia dispensada a mim.

Ao Coordenador do Programa de Ps-Graduao em Tecnologia Ambiental, Prof.

Dr. Reinaldo Pisani Junior, que me motivou a fazer esse mestrado.

A Amiga Andreia Palharis, especialista em meio ambiente, pela colaborao no

projeto desse mestrado.

As Empresas as quais possuo um vnculo de consultoria e que disponibilizaram os

dados para a finalizao desse trabalho.


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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DETABELAS

LISTA DE ABREVIATURAS, SIMBOLOS E SIGLAS

RESUMO

ABSTRACT

1 INTRODUO 122 OBJETIVO 14

3 REVISO BIBLIOGRFICA 15

3.1 Indstria de laticnios 15

3.2 Principais caractersticas das guas residurias 18

3.3 Legislao 24

3.4 Tratamento de efluente por processo biolgico 27

3.4.1 Lodos ativados 29

3.4.2 Lodos ativados convencionais de fluxo contnuo 29

3.4.3 Lodos ativados de fluxos intermitentes por batelada 30

3.5. Sistemas anaerbios de tratamento 31

3.5.1 Sistemas anaerbios convencionais 32

4 METODOLOGIA 33

5 RESULTADOS E DISCUSSES 34

5.1 Identificao dos Laticnios 34

5.1.1 Laticnio A - Fabricao de manteiga 34

5.1.2 Laticnio B - Produo de leite Longa Vida 35


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5.1.3 Laticnio C Posto de recebimento de leite 36

5.2 Gerao de efluentes industriais. 38

5.2.1 Sistema CIP de limpeza. 385.2.2 Sistema de limpeza por espumas 39

5.2.3 Sistema de lavagem manual 40

5.3 Tratamento de guas residurias 41

5.3.1 Tratamento preliminar 41

5.3.2 Tratamento secundrio 44

5.3.2.1 Laticnio A - Lodo ativado por batelada 44

5.3.2.2 Laticnio B - Filtro anaerbio de fluxo ascendente 45

5.3.2.3 Laticnio C - Lodos ativados de fluxo contnuo 46

5.4 Levantamento de dados da produo 49

5.5 Caracterstica dos efluentes dos laticnios A, B e C 50

5.6 Relao entre a Demanda Bioqumica de Oxignio e a Demanda QumicaOxignio

55

6 CONCLUSES 57

7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 58


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Participao estimada no destino de leite disponvel no Brasil 15

Tabela 2 Caracterizao de efluentes de laticnios18

Tabela 3 Padres da resoluo CONAMA 357/05 de algumas

variveis para as classes de gua doce 25

Tabela 4 Padres de lanamento de efluentes (resoluo CONAMA357/05) 26

Tabela 5 Padres de lanamento de efluentes (decreto 8868/76)27

Tabela 6 Resumo das atividades dos laticnios A, B e C49

Tabela 7 Dados obtidos de DBO e DQO na entrada e sada do laticnio

A e clculo da eficincia de remoo e carga afluente 50


B e clculo da eficincia de remoo e carga afluente 51


C e clculo da eficincia de remoo e carga afluente 51

Tabela 10 Valores mdios das caractersticas dos tratamentos de gua

dos laticnios A, B e C56


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Fluxograma de metodologia aplicada 33Figura 2 Fluxograma de fabricao de manteiga do laticnio A 34

Figura 3 Fluxograma do leite longa vida do laticnio B 36

Figura 4 Fluxograma de recebimento de leite do laticnio C 37

Figura 5 Silos sistema de armazenamento de leite 38

Figura 6 Sistema CIP de limpeza 39

Figura 7 Lavagem por espuma 40

Figura 8 Fluxograma de tratamento de gua residuria 41Figura 9 Grade grossa e fina. 42

Figura 10 Caixa de areia 43

Figura 11 Caixa de Remoo de leos e Graxas 43

Figura 12 Tanque de aerao do laticnio A 44

Figura 13 Filtro anaerbio do laticnio B 45

Figura 14 Sada de gua tratada do laticnio C para rede municipal 46

Figura 15 Sistema de aerao do laticnio C 47

Figura 16 Decantao de lodo do laticnio C 47

Figura 17 Descarte de sobrenadante do laticnio C 48

Figura 18 Leito de secagem de lodo do laticnio C 48

Figura 19 Dados de entrada de leite dos laticnios A, B e C 50

Figura 20 Entradas de cargas orgnicas de DBO dos laticnios A, B e C. 52

Figura 21 Sadas de cargas orgnicas de DBO dos laticnios A, B e C. 52

Figura 22 Eficincia de remoo de carga DBO: laticnio A, B e C. 53

Figura 23 Entrada de cargas orgnicas de DQO dos laticnios A, B e C. 54

Figura 24 Sadas de cargas orgnicas de DQO dos laticnios A, B e C. 54

Figura 25 Remoo da carga de DQO dos laticnios A, B e C. 55

Figura 26 Relao entre DQO/DBO dos laticnios A, B e C. 55


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LISTA DE ABREVIATURAS, SMBOLOS E SIGLAS

APHAAmerican Public Health Association

ArtArtigo

BMZ Ministrio de Cooperao Econmica e DesenvolvimentoAlemo

CETECCentro tecnolgico de Minas Gerais

CETESBCompanhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

CIPCleaning in place lavagem no lugar

CONAMAConselho Nacional do Meio Ambiente

COPAMConselho de Poltica Ambiental

CVCavalo vapor

DBODemanda Bioqumica de Oxignio

DBO5 Demanda Bioqumica de Oxignio 5 dias

DQODemanda Qumica de Oxignio

FEAMFundao Estadual do Meio Ambiente

h Hora

kw.h quilowatt hora

LLitro

L/dLitro por dia

mg/LMiligrama por Litro

MGMinas Gerais

mL/LMililitro por litro

NTKNitrognio Total Kejdhal


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OG leos e Graxas

OD Oxignio dissolvido

pHPotencial hidrogeninico

PVCCloreto de polivinila

SPSo Paulo

SSTSlidos suspensos totais

SSVSlidos suspensos volteis

UFMGUniversidade Federal de Minas Gerais

UNAERP Universidade da Associao de Ensino de Ribeiro Preto

UNT Unidade Nefelomtrica de Turbidez

% Porcentagem

oC Graus Celsius


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RESUMO

A indstria de laticnios gera grandes volumes de efluentes com elevadas cargas

orgnicas sob a forma de compostos carbonados, nitrogenados e fosfatados os

quais so indispensveis vida. Este fato torna muito importante a recuperao

das formas originais destes compostos, visando o equilbrio do seu ciclo na

natureza e a manuteno das espcies animais e vegetais. Os processos

tradicionais de sistemas biolgicos para tratar efluentes da indstria de laticnios

demonstram eficcia para produzir um efluente que atinja os padres exigidos. Os

custos de construo, manuteno, disponibilidade de rea para implantao de

materiais de construo e dos equipamentos, bem como, a mo-de-obraespecializada so considerados como fatores que determinam a escolha do tipo de

processo a ser implantado. A seleo da tecnologia adequada para o tratamento de

efluentes visa o investimento inicial e os custos de operao, retornando

natureza os insumos utilizados em qualidade pelo menos equivalente, sem

transferir nenhuma parte do problema para outro local. Desta forma, o presente

trabalho efetuou um levantamento de dados em trs laticnios onde foram

escolhidos diferentes processos produtivos e seus respectivos tratamentos deefluentes. Foram coletados dados da produo referente ao ano de 2007 e

analisados os efluentes industriais ms a ms de cada laticnio nos parmetros de

DBO e DQO, com a finalidade de conhecer a remoo de cada tratamento.

Observou-se que mesmo com aumento de volume de matria-prima desde que

gradativamente, os sistemas biolgicos, lodo ativado em processo contnuo; lodo

ativado em processo batelada e filtro anaerbio de fluxo ascendente de leito fixo,

operam com remoo da carga orgnica apresentando eficincia acima de 90%.Os resultados obtidos no estudo demonstraram que os sistemas biolgicos

aerbios e anaerbios atendem a eficincia de remoo citada na legislao

vigente.

Palavras Chaves: efluente de laticnio, processo biolgico, efluente industrial.


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ABSTRACT

The dairy processing industry generates large volumes of waste with high organic loads

in the form of compounds carbonados, nitrogen and phosphate which are essential to

life. This fact makes it very important to recover the original forms of these compounds,

seeking the balance of its cycle in nature and maintenance of animal and plant species.

The traditional processes of biological systems to treat effluent from the dairy industry

to demonstrate effectiveness to produce an effluent that achieves the required standards.

The cost of construction, maintenance, availability of area for deployment of

construction materials and equipment, and the workforce are regarded as specialized

factors that determine the choice of the type of process to be implanted. The selection ofappropriate technology for the treatment of effluent targets the initial investment and

costs of operation, returning to nature the inputs used in quality at least equivalent,

without transferring any part of the problem to another location. Thus, this work made a

survey of data in three dairy where they were chosen different production processes and

their treatment of effluents. We collected data of production for the year 2007 and

analysed the industrial effluents month to month of each laticnio the parameters of

BOD and COD, with the purpose of ascertaining the removal of each treatment. It wasobserved that even with increased volume of raw material from which gradually,

biological systems, activated sludge in continuous process; activated sludge process in

batch and anaerobic filter upward flow of fixed bed, operating with removal of organic

load presenting efficiency above 90%. The results obtained in the study demonstrated

that aerobic and anaerobic biological systems meet the efficiency of removal cited in the

existing legislation.

Keyworks: waste water of dairy, biological process, waste water of industrial


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1 INTRODUO

A crescente degradao do ambiente tem gerado preocupaes de ordem global,

de modo que uma relevante importncia tem sido dada ao fato, e a conscincia dos

problemas ambientais aparece como um ponto importante a respeito do crescimento

material, econmico e da qualidade de vida. Alm disso, o ambiente tem sido

considerado uma dimenso do desenvolvimento e deve ser indicado em todos os nveis

de deciso (BRAILE e CAVALCANTI, 1993; MATTO e FILHO, 1999).

O setor de alimentos destaca-se dentre as atividades industriais do ponto de vista

ambiental por apresentar um grande consumo de gua e uma alta gerao de efluentes

por unidade produzida, alm de gerar um grande volume de lodo nas estaes comtratamento biolgico (KAMJEA WON, 2000).

A indstria de laticnios um exemplo desse setor, na qual as operaes de

limpeza de silos, tanques, pasteurizadores, homogeneizadores, tubulaes, etc. geram

um grande volume de efluente com uma elevada carga orgnica. As guas de lavagens

so constitudas basicamente de leite (tanto a matria-prima como seus derivados),

refletindo em um efluente com elevada Demanda Qumica de Oxignio (DQO),

Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO), leos e graxas, nitrognio, fsforo, etc.(BRIO, 2000).

Quando no avaliados e tratados devidamente, os setores para produo de

laticnios apresentam um grande potencial poluidor, apresentando riscos ambientais

tanto na forma fluda quanto na forma de produtos secos.

Os programas preventivos podem reduzir a gerao do volume e da carga de

efluentes, minimizando custos com o tratamento e podendo haver benefcios

econmicos com a recuperao de slidos do leite e adaptao de processos para o reusodas guas.

Variados tipos de aes podem constituir atitudes preventivas para o setor de

laticnios, desde a instalao de um simples tanque para o recebimento do primeiro

enxge ou at mesmo a insero de tecnologias emergentes, como sistemas de

separao por membranas. Em contrapartida, os custos tambm so variados, podendo

representar barreiras para a minimizao de efluentes que so levados ao tratamento

final.

As tcnicas de tratamento para estes efluentes geralmente esto associadas aos


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13

processos tradicionais que combinam tratamento fsico (ou fisico-qumico) e tratamento

biolgico. Entretanto, os processos tradicionais que combinam mtodos fsico-qumicos

e biolgicos para tratar esse tipo de efluente demonstram carncia na remoo de

compostos eutrofizantes tais como nitrognio e fsforo, deixando lacunas quanto

qualidade do efluente tratado.

A moderada eficincia destes processos para remoo de compostos

eutrofizantes, bem como as desvantagens especficas de cada tratamento biolgico

levam cada vez mais, busca de sistemas que atendam s necessidades crescentes

referentes qualidade do efluente tratado.

A aplicao de tcnicas para o tratamento de efluentes tem sido valorizada no

sentido de recuperao de compostos presentes na corrente descartada para um possvelreuso desses compostos, tal como as protenas, ocorrendo cada vez mais um maior

nmero de pesquisas com vistas nesse objetivo.


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2 OBJETIVO

Avaliar diferentes sistemas de tratamento de efluentes por processo biolgico

utilizado em laticnios e comparar a eficincia na remoo de carga orgnica de cada

processo para identificar o mais adequado para este tipo de indstria.


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3 REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 Indstria de Laticnios

A indstria de laticnios um importante segmento da economia brasileira. Em

2004 a indstria de leite no Brasil movimentou em torno de R$ 14,5 bilhes, com um

volume de 23,5 bilhes de litros de leite.

A sua participao em faturamento, neste mesmo ano, foi de 8% no conjunto das

Indstrias de Alimentao Brasileiras. O Brasil possui cerca de 1.975 laticnios. Minas

Gerais representa 34,4 % dos estabelecimentos, So Paulo 13% e Gois 10,4%.

Aproximadamente 55% dos laticnios tm capacidade menor que 10.000litros/dia de leite e apenas 5,5 % dos laticnios tm capacidade superior a 100.000

litros/dia de leite. Destes, 28,8% esto em Minas Gerais e 20,2% em So Paulo

(NEVES et al, 2005).

O Brasil um pas com potencial exportador de produtos lcteos, apesar do

crescente consumo no mercado interno. Na Tabela 1 est apresentada participao

estimada no destino de leite disponvel no Brasil.

Tabela 1 Participao estimada no destino de leite disponvel no Brasil

Produto Porcentagem (%)

Queijos 33,7

Leite Longa Vida 18,8

Leite em P 14,4

Leite in natura 11,3

Leite Pasteurizado 7,50

Outros 14,39

Fonte: Neves, et al 2005

O queijo o derivado que mais utiliza leite em sua produo, demandando um

total mdio de 10 litros de leite por quilo produzido, com a participao de 33,7% daproduo nacional de leite.


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16

Entretanto, segundo a FEAM/MG perto de 90% das indstrias de laticnios no

tratam seus efluentes, lanando nos corpos dgua toda a carga orgnica. A questo

ambiental em laticnios passou a ser tratada com mais rigor a partir da dcada de 90.

rgos de fiscalizao como a CETESB/SP e a FEAM/MG, tm sido

implacveis no monitoramento dos despejos de efluentes nos corpos dgua. O grande

problema ainda a gerao do soro, segundo informaes dos laticnios, na fabricao

de queijos 75% do volume destes so descartados em forma de soro. O tratamento do

soro despende de elevado valor, devido sua alta concentrao de matria orgnica em

torno de 3.000 mg/L (MONROY et al.1995). Segundo essa informao, considerando

uma produo de aproximadamente 33,7% dos quase 24 bilhes de litros de leite em

queijo, tem-se 8,088 bilhes de leite destinado a soro, desses 6,066 bilhes de litros sode soro de leite.

Com toda essa carga estima-se um equivalente populacional em torno de

923.287 habitantes. Com isso, no se tem medido esforos em trabalhos com novos

produtos, para agregar o soro que constitudo de protenas nobres, lipdeos, sais

minerais, cido ltico e ainda uma taxa significativa de lactose em torno de 4%, para o

aproveitamento no consumo da populao. Algumas bebidas lcteas, sobremesas, doces

tm sido desenvolvidos para suprir essa demanda, resta ento a gua de lavagem doslaticnios (ALAIS, 1971).

De acordo com experincias nesse setor a taxa de consumo de gua em relao

ao leite est em torno de 800 mL a 2000 mL de gua por um litro de leite produzido,

essa mdia est contemplando tanto a fabricao de queijos quanto os beneficiamentos

do mesmo.

Os efluentes das indstrias de laticnios abrangem queles gerados no processo,

os esgotos sanitrios e as guas pluviais captadas na respectiva indstria. As guas derefrigerao e as de caldeiras no so geralmente consideradas como guas residurias,

tendo em vista que o seu uso costuma ser feito em sistema de recirculao. Os

constituintes presentes no efluente industrial incluem substncias orgnicas associadas

ao leite, tais como: gorduras, protenas e carboidratos; detergentes e desinfetantes

usados nas operaes de lavagem e sanitizao; areia e poeira removidas nas operaes

de lavagens de pisos e lates de leite e ainda lubrificantes empregados em determinados

equipamentos. Porm ainda podem estar presentes ingredientes como: acar, essncias,


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17

condimentos diversos, e subprodutos como o soro (produo de queijo) e o leitelho

(soro da produo de manteiga).

Os despejos lquidos poluentes tm origem na lavagem e/ou no enxaguamento

de lates de leite, tanques diversos (inclusive de caminhes de coleta de leite e silos de

armazenamento), tubulaes de leite, mangueiras de soro, bombas, equipamentos,

utenslios utilizados diretamente na produo, pisos e paredes, nos vazamentos de leite

em tubulaes e equipamentos correlatos, inclusive pasteurizadores e evaporadores; nas

descargas de misturas de slidos de leite e gua por ocasio do incio e interrupo do

funcionamento de pasteurizadores, trocadores de calor, separadores e evaporadores e no

descarte de soro, leitelho e leite cido nas tubulaes de esgotamento de guas

residurias, nas descargas de slidos de leite retidos em clarificadores; de finos oriundosda fabricao de queijos; de produtos e materiais de embalagem perdidos nas operaes

de empacotamento, inclusive aqueles gerados em colapsos de equipamentos e na quebra

de embalagens (MACHADO et al, 1999).

Apesar da similaridade com os esgotos domsticos, os efluentes de laticnios

apresentam algumas caractersticas que merecem considerao especial, como: ampla

variao de vazo, carga, composio, temperatura, pH e alta demanda de oxignio

inicial. Portanto, em relao aos esgotos domsticos, estes so consideravelmente maisconcentrados e mais rapidamente degradveis. A TABELA 2 mostra algumas

caracterizaes de efluentes das indstrias de laticnios relatadas por diversos

pesquisadores, observa-se que os parmetros variam em funo dos produtos

industrializados.

Segundo Sperling (1996), a vazo e a qualidade dos efluentes gerados pela

agroindstria so dependentes, dentre outros fatores, do tipo e porte da indstria, dos

processos empregados e do grau de reciclagem. Dessa forma, mesmo que duas empresas produzam essencialmente o mesmo produto, o potencial poluidor pode ser diferente

entre si.

No caso especfico da indstria de laticnios, a composio detalhada do efluente

influenciada por fatores tais como: processos industriais em curso, volume de leite

processado, condies e tipos de equipamentos utilizados, prticas de reduo da carga

poluidora e do volume de efluentes; atitudes de gerenciamento e da indstria em relao

s prticas de gesto ambiental; quantidade de gua utilizada nas operaes de limpeza

e no sistema de refrigerao.


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Tabela 2 Caracterizao de efluentes de laticnios

Referncias ProdutosValores em mg/L

DBO DQO SST SSV NTK OG pHWilson eMurphy(1986)

Queijo, leiteem p e creme.

1900 3390 850 760 130 290 6-7

Cocci et al.(1991)

Queijo,sorvete, cremee iogurte.

4800 12000 400 ___ ___ ___ 4-12

Ozturk etal.(1993)

Leitepasteurizado,iogurte,manteiga e

queijo.

500-1300

950-2400

90-450

___ 70-85110-260

5-9,5

Kasapgil etal. 1994)

Leite pasteurizado ecreme

1200-4000

2000-6000

350-1000

330-940

50-60

300-500

8-11

Monroy etal. (1995)

Queijo 3000 4430 1110 ___ ___ 754 7,3

Fonte: Fundao Centro Tecnolgico de Minas Gerais (CETEC)

Dois aspectos devem ser considerados na implantao de sistemas de tratamento

de efluentes de laticnios. O primeiro que o soro e o leitelho devem ser encarados

como insumos que podem ser utilizados para o processamento de inmeros outros

produtos, e no devem ser admitidos nas estaes de tratamento de efluentes, para no

elevar os custos da implantao e operao, alm de prejudicar o bom funcionamento do

reator biolgico. O segundo aspecto refere-se s diversas medidas de controle de

produo que devem ser adotadas pelos laticnios com o intuito de reduzir a carga

orgnica do efluente e o consumo de gua, estando este ltimo geralmente acima do

recomendado (MACHADO, et al, 1999).

3. 2 Principais Caractersticas das guas Residurias

As caractersticas de uma gua residuria (temperatura; cor; odor; turbidez e

slidos) se apresentam em funo do uso do gerador de despejo. Para cada tipo, busca-

se o reconhecimento dos poluentes passveis de estarem presentes, por meio da

identificao e quantificao das principais impurezas destas guas. Com base na

tipologia da fonte geradora, podem-se relacionar os parmetros a serem avaliados em


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19

anlises laboratoriais, cujos resultados subsidiaro a verificao ao atendimento legal ou

o estabelecimento do nvel de controle exigido. Para tanto, utiliza-se a determinao de

parmetros tpicos de alterao das propriedades fsicas, qumicas e biolgicas da gua,

ou seja, busca-se identificar e quantificar impurezas por meio de medies das

propriedades da gua (LIMA, 2005).

A temperatura das guas residurias um parmetro de grande importncia

devido a seu efeito na vida aqutica. A elevao da temperatura por lanamento de

despejos industriais aquecidos, por exemplo, podem causar danos as espcies de peixes

existentes no curso de gua. Alm disso, o oxignio menos solvel em gua quente do

que em gua fria (a gua a 0C contm uma concentrao de 14 mg/L de oxignio; a

20C 9 mg/L e a 35C menor que 7 mg/L), (BRAILE e CAVALCANTI, 1979).A elevao da temperatura tambm produz estimulao das atividades

biolgicas, resultando em consumo de oxignio, justamente na ocasio em que a gua

contiver uma quantidade menor desse elemento. Por isso, as condies sanitrias

tendem a se agravar durante o vero. Um aumento sbito na temperatura de cursos de

gua poder resultar em alta taxa de mortalidade da vida aqutica, alm disso, pode

causar o aparecimento de fungos e plantas aquticas indesejveis (BRAILE e

CAVALCANTI, 1979).A cor varivel, o odor provocado por gases produzidos pela decomposio da

matria orgnica e caracterstico da fonte, j a turbidez causada por slidos em

suspenso. A quantidade de slidos presentes nas guas residurias, mesmo que

relativamente pequenas, causam enorme poluio. Como as tecnologias de tratamento

fundamentam-se na escolha de mtodos de separao, torna-se imprescindvel

identificar que tipo (caracterstica qumica) e forma (tamanho) estes slidos apresentam.

De acordo com o tamanho e estado dos slidos, estes so classificados em:suspenso (retidos em filtros) e slidos dissolvidos (passam por filtros). Quanto s

caractersticas qumicas classificam-se em slidos volteis (estimativa da matria

orgnica nos slidos) e slidos fixos (matria inorgnica ou mineral). Pela

decantabilidade podem ser classificados em slidos sedimentveis e no sedimentveis.

As partculas classificadas como disprside (tomos e molculas) e como

disperside (colide) podem ocorrer pela adio de produtos qumicos que promovem a

unio de vrias partculas pequenas transformando-as em uma partcula grande. Este

processo conhecido como coagulao e pode ocorrer tambm, por meio de bactrias


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que iro digerir o material biodegradvel que se encontra dissolvido. Estes exemplos

ilustram a importncia do aprofundamento do estudo dos slidos para o direcionamento

das opes de tratamento de efluentes lquidos. A determinao desses parmetros se d

mediante as anlises gravimtricas, com medio das massas de slidos aps a

evaporao da gua a 105C (slidos totais) e calcinao.

As principais caractersticas qumicas das guas residurias so: matria

orgnica, nitrognio total, fsforo, pH, alcalinidade, cloretos, leos e graxas, e

inorgnicos.

Devido s dificuldades analticas para determinar a composio da matria

orgnica de um efluente, tem-se como procedimento j consolidado a utilizao de

mtodos indiretos, que indicam o potencial poluidor do despejo, dentre os quais sedestacam o da DBO e a DQO (LIMA, 2005).

A Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO) como conhecida, pode ser

entendida como a quantidade de oxignio necessria para a oxidao da matria

orgnica, atravs da ao de bactrias. Por outro lado, a oxidao um processo de

simplificao de matria orgnica atravs de microrganismos em substncias mais

simples, tais como NH3, CO2, H2O e sais minerais. uma medida que procura retratar

em laboratrio o fenmeno a ser realizado no corpo d' gua. No entender de Saint Marc(1979) a DBO serve para medir o peso do oxignio dissolvido (por volume unitrio de

gua) utilizado no decorrer do processo biolgico de degradao de matrias orgnicas.

O ensaio laboratorial de DBO realizado a uma temperatura constante de 20C e

durante um perodo de incubao de 5 dias. Quando de sua determinao, devem ser

levados em considerao certos cuidados devido a possveis interferncias na ao

bacteriana, j que as bactrias so as principais protagonistas do teste (DERISIO, 2002).

Segundo Lima (2005) as vantagens da utilizao desse parmetro so: indicaoaproximada da frao biodegradvel do despejo, indicao da velocidade de degradao

e do consumo de oxignio e a determinao aproximada da quantidade de oxignio

necessria para estabilizao da matria orgnica. Quanto s desvantagens da utilizao

da DBO temos baixos valores de DBO que podem ser falsamente obtidos quando os

microrganismos no esto adaptados ou inibidos por substncias txicas e o teste

demorado.

A Demanda Qumica de Oxignio (DQO) em mg/L, que como a DBO um

indicador da presena de matria orgnica, pode ser definida como a quantidade de


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oxignio necessria para a oxidao da matria orgnica com um auxlio de um agente

qumico oxidante (dicromato de potssio) em meio cido. Ento, enquanto que na DBO

se tem uma oxidao com o auxlio de bactrias, na DQO o fenmeno provocado pela

ao de uma substncia qumica. Geralmente os valores da DQO so maiores que da

DBO e em testes de laboratrio a DQO que realizada num prazo muito menor que a

DBO, determinada em primeiro lugar e os resultados servem de orientao para o teste

da DBO (DERISIO, 2002).

Em geral os sistemas de tratamento constituem-se de vrias unidades,

sequencialmente dispostas, cada uma delas cumprindo objetivos especficos. Para

reduzir os efeitos poluentes do setor industrial, as tcnicas de tratamento de fim de tubo

tm sido aperfeioadas, ao mesmo tempo em que atitudes de preveno de poluio soimplementadas para se minimizar a gerao dos resduos (METCALF e EDDY, 1991).

O controle de fim de tubo est focalizado em capturar o efluente depois que o

mesmo foi gerado e trat-lo antes de ser lanado ao ambiente. A produo mais limpa

pretende integrar os objetivos da produo, a fim de reduzir os resduos e as emisses

em termos de quantidade e toxicidade. A preveno poluio ou reduo da gerao

na fonte refere-se a qualquer prtica, processo, tcnica ou tecnologia que vise reduo

e/ou a eliminao de resduos na fonte geradora em volume, concentrao ou toxicidade(QUARESMA e PACHECO, 2000). A minimizao de ndices indicadores de poluio

deve ser avaliada no somente no tratamento final, mas vista como uma oportunidade

para se reduzir custos nas linhas de produo, otimizando-se as mesmas e aumentando a

lucratividade e eficincia do processo.

O sistema de tratamento concebido com base no conhecimento das

caractersticas do efluente bruto, com a identificao dos tipos de impurezas presentes e

suas propriedades, correlacionando-as s operaes e processos unitrios disponveispara separao ou eliminao de poluentes de sua fase lquida.

Um tratamento de efluente adequado exige rigoroso controle do sistema

utilizado, entendimento sobre a influncia dos compostos txicos no processo e

eficincia na remoo da carga txica, medida, muitas vezes, quanto reduo de

demanda qumica de oxignio (DQO), demanda bioqumica de oxignio (DBO),

ecotoxicidade, ou dos compostos cuja remoo indispensvel para disposio final

(PATOINE et al., 1997; UBAY et al., 1998; COSTA et al., 2003; ARAJO et al., 2005;

SANTOS et al., 2006).


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Para efluentes complexos, o processo de tratamento mais amplamente usado o

tratamento biolgico por lodos ativados (PUJOL, 1992), que consiste de uma complexa

assemblia de microrganismos composta por bactrias, protozorios, fungos e

micrometazorios, que oxidam os compostos orgnicos e inorgnicos presentes nos

efluentes (BENTO et al., 2005). A estrutura da comunidade tem forte relao com as

condies operacionais do sistema de tratamento, de modo que a avaliao

microbiolgica do lodo capaz de fornecer informaes sobre a performance da estao

(POOLE, 1984).

Existem vrias operaes e processos com a mesma finalidade. Portanto, ser

preciso verificar quais se aplicam de forma conveniente aos objetivos do tratamento.

Normalmente, estes objetivos se referem ao nvel de qualidade do efluente tratado,compatvel com a capacidade de assimilao do corpo receptor, obedecendo aos padres

mnimos de lanamento, ou seja, depende do padro de emisso descrito na legislao

vigente do local onde se encontra a fonte poluidora.

O sistema a ser proposto dever contemplar etapas particulares com finalidades

especficas na remoo de algumas impurezas, a saber: preliminar, primrio, secundrio

e tercirio (LIMA, 2005).

As unidades preliminares de tratamento geralmente encontradas nas estaes detratamento de efluentes nas indstrias de laticnios so as grades simples; usadas para

retirada de slidos grosseiros (como embalagens plsticas e finos de queijo); e os

desarenadores utilizados na remoo da areia proveniente das operaes de lavagem de

piso, lates e caminhes graneleiros, que fazem entrega do leite na plataforma de

recepo (MACHADO, et al, 1999).

Para retirada de gorduras em estado livre, so empregadas caixas de gordura

comuns que permitem a sua separao e retirada manual ou ainda, por meio deraspadores na superfcie. Segundo Marshall e Harper (1984), para melhor desempenho

das caixas de gordura, as seguintes condies devem ser evitadas: temperatura na

entrada da caixa acima de 35C, pH maior que 8,5 onde ocorre a saponificao ou

emulsificao e o excesso de detergentes que prejudicam a eficincia da separao pela

formao de gotculas de menor tamanho, com menor velocidade ascensional. As caixas

de gordura so utilizadas em sistemas de tratamento aerbio e anaerbio.

No caso de formao de emulso, esta deve ser quebrada pela adio de

produtos qumicos e utilizao de flotao com ar dissolvido. Apesar da eficincia de


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remoo melhorar significativamente, a flotao apresenta custos operacionais elevados,

alm de gerar lodo qumico, que deve ter uma destinao adequada, ou seja, devem ser

adensados e digeridos apropriadamente para posterior secagem geralmente no solo ou

reutilizados como fertilizantes devido a sua rica composio orgnica.

O tratamento secundrio por sua vez, destina-se a degradao biolgica de

compostos carbonceos, que so muito utilizados para tratamento de efluentes nas

indstrias de laticnios, em virtude da grande quantidade de matria orgnica facilmente

biodegradvel presente em sua composio.

Quando essa degradao realizada, naturalmente ocorre a decomposio de

carboidratos, leos e graxas e de protenas a compostos mais simples e a gases, como:

CO2, H2, NH3, CH4, H2S, etc., dependendo do tipo de processo predominante. As bactrias que efetuam o tratamento, por outro lado se multiplicam e tm a sua massa

total aumentada em funo da quantidade de matria degradada. Quando se empregam

processos aerbios, a produo de biomassa bem maior do que quando se empregam

processos anaerbios.

De maneira geral, a grande maioria das estaes de tratamento construdas no

Brasil alcana apenas o nvel secundrio de tratamento, que suficiente para o

atendimento legal das exigncias dos padres de lanamento. Porm, em muitassituaes, torna-se necessrio o alcance do nvel tercirio quando a qualidade do corpo

receptor assim o exigir; pois o efluente do tratamento secundrio ainda possui nutriente

e fsforo em quantidades, concentraes e formas que podem provocar problemas ao

corpo receptor, como o fenmeno de eutrofizao (LIMA, 2005).

Com o objetivo de propor solues tecnolgicas economicamente viveis para o

controle ambiental em diversos segmentos industriais de mdio e pequeno porte no

estado de Minas Gerais, foi aprovado pelo Ministrio de Cooperao Econmica eDesenvolvimento Alemo (BMZ), em conjunto com o governo do Estado de Minas

Gerais, o Projeto Minas Ambiente. Este projeto foi desenvolvido pelo Departamento de

Engenharia Sanitria e Ambiental da UFMG, em parceria com outras instituies de

ensino, pesquisa e controle ambiental no Estado de Minas Gerais.

No mbito do subprojeto 3 do Projeto Minas Ambiente, foram desenvolvidas

pesquisas na rea de tratamento de efluentes lquidos da indstria de laticnios, no

perodo de setembro de 2001 a agosto de 2002. Os resultados das pesquisas encontram-

se consolidados em um relatrio final (MACHADO et al, 2002). Para tal, foi implantada


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uma estao experimental para o tratamento de efluentes com as seguintes etapas:

tratamento preliminar, tanque de equalizao e filtro anaerbio, sendo este ltimo

seguido de trs unidades de ps-tratamento operando em paralelo, a saber: a) biofiltro

aerado submerso, b) filtro biolgico percolador; e c) disposio no solo.

Entretanto, a opo pela utilizao de somente uma fase anaerbia, como

tratamento dos efluentes gerados pela atividade, capaz de reduzir as concentraes de

matria orgnica em nveis aceitveis pela legislao, exige um maior conhecimento a

respeito da influncia da altura da camada de meio suporte, das cargas hidrulica e

orgnica aplicadas ao filtro anaerbio. Assim como o comparativo de custos de

implantao e operao com sistemas mecanizados atualmente empregados no Brasil, a

exemplo do sistema de lodos ativados (GOMES, A.L.;CHERNICHARO, C.A.L. 2007).

3.3 Legislao

A preservao, melhoria e recuperao da qualidade ambiental propiciam vida,

visando assegurar no pas, condies ao desenvolvimento socioeconmico, aos

interesses da segurana nacional e proteo da dignidade da vida humana (Lei

6938/81).A preocupao com o meio ambiente e com o aumento da produtividade passou

a orientar a busca por novas tecnologias, que incorporadas aos processos tradicionais,

otimizassem a capacidade competitiva. No controle ambiental, o maior efeito junto s

pequenas e mdias empresas foi definio de uma legislao ambiental, com suas

vrias resolues e padres de lanamento a serem entendidos. No Brasil, esse assunto

ganhou destaque a partir da implementao da Poltica Nacional do Meio Ambiente, do

sistema de licenciamento ambiental e da aprovao da lei de crimes ambientais, queprev pena de recluso e multa para quem lesarem o meio ambiente. Nesse contexto, o

tratamento e a disposio adequada de resduos industriais e sanitrios, por parte das

empresas, tornam-se uma obrigao perante a lei e a opinio pblica (SILVA, 2006).

De acordo com a Resoluo CONAMA n.357/05 para as guas de classe

especial no tolerado lanamento de substncias poluentes, devero ser mantidas as

condies naturais do corpo de gua. Para as guas de classe 1, substncias que formem

depsitos objetveis devem estar ausentes, inclusive espumas no natural; leos e

graxas; substncias que comuniquem gosto ou odor e corantes artificiais (art.14, letra


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b, c, d). Para as guas de classe 2 (art. 15, Inciso I) e 3 (art. 16, letra a) no

permitida a presena de corantes artificiais que no sejam removveis por processo de

coagulao, sedimentao e filtrao convencionais. Nas guas da classe 4 (art. 17)

devem estar virtualmente ausentes materiais flutuantes e substncias facilmente

sedimentveis que contribuam para o assoreamento de canais de navegao, mas tolera-

se a presena de leos e graxas. Na TABELA 3 esto apresentados os Padres da

Resoluo CONAMA 357/05 de algumas variveis para as classes de gua doce.

Tabela 3 Padres da ResoluoCONAMA 357/05de algumas variveis para as classesde gua doce

Classes de Qualidade

Variveis 1 2 3 4

pH 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0

Oxignio

Dissolvido= ou >

6,0 mg/L O2

= ou > 5,0

mg/L O2

= ou >

4,0 mg/L O2

= ou >

2,0 mg/L O2

Demanda

Bioqumica deOxignio

20C at3,0 mg/L O2

20C at5,0 mg/L O2

20C at10,0 mg/L O2

-

Turbidezat

40 UNT

at

100 UNT

at

100 UNT -

Como aspecto relevante da Resoluo 357/05 o art. 34 estabelece que os

efluentes de qualquer fonte poluidora somente podero ser lanados, direta ou

indiretamente, nos corpos de gua desde que obedeam as condies e padresprevistos. As condies de lanamento de efluentes esto apresentadas na TABELA 4.

Embora a Resoluo CONAMA 357/05 no faa referncia ao parmetro DQO

na classificao dos corpos dgua e nos padres de lanamento de efluentes lquidos,

algumas legislaes ambientais estaduais estabelecem limites mximos para este

parmetro em seus padres de lanamento. A demanda qumica de oxignio (DQO)

um parmetro global utilizado como indicador do contedo orgnico de guas

residurias e superficiais, e bastante utilizado no monitoramento de estaes detratamento de efluentes lquidos.


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Tabela 4 Padres de lanamento de efluentes (Resoluo CONAMA 357/05)

Parmetro Valor Limite

pH

Temperatura

Materiais Sedimentveis *

leos e Graxas: leos minerais e

leos vegetais e gorduras animais

Materiais Flutuantes

entre 5 e 9

inferior a 40C

1mL/L

20 mg/L

50 mg/L

ausentes

* em teste de 1 hora em cone Imhoff

Os parmetros para controle da carga orgnica so aplicados de forma diferente

em alguns Estados. No Estado de So Paulo o controle realizado utilizando-se

somente a DBO como parmetro, sendo exigido a reduo de carga orgnica de 80% ou

ainda que a DBO apresente concentrao mxima de 60 mg O2 /L.

A legislao ambiental muito dinmica, j que cada estado brasileiro possui

legislao prpria, atravs de suas Autarquias, mesmo aquela aplicada indstria.

Como estamos estudando o tratamento de efluentes industriais de dois laticnios

localizados em diferentes estados, necessitamos conhecer os padres de lanamento dosefluentes, principalmente dos Estados de So Paulo e de Minas Gerais, com enfoque

especial para suas especificidades.

A Companhia de Tecnologia de Saneamento Bsico e de Controle da Poluio

das guas (CETESB) de acordo com a lei n 118, de 29 de Junho, de 1973, alm de

exercer outras atividades tm como finalidade efetuar o controle de qualidade das guas

residuria. Procedendo a estudos, pesquisas, treinamento e aperfeioamento de pessoal e

a prestar assistncia tcnica especializada operao e manuteno de sistemas deguas de esgoto e resduos industriais do estado de So Paulo.

O Decreton. 8468de 8 de Setembro de 1976 que aprova o Regulamento da Lei

n. 997, 31 de Maio de 1976 que dispe sobre a preveno e o controle da Poluio do

Meio Ambiente, compete CETESB as atribuies para o controle e a preservao do

Meio Ambiente. importante ressaltar a classificao das guas segundo os usos

preponderantes, os padres de emisso de efluentes nos corpos dgua (art.18),

conforme TABELA 5, e as condies dos efluentes de qualquer fonte poluidora que solanados em sistemas de esgotos providos de tratamento com capacidade e de tipo


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adequados (art.19). O mesmo artigo cita sobre o destino do lodo proveniente de

sistemas de tratamento das fontes de poluio industrial, bem como o material

proveniente da limpeza de fossas spticas, ressaltando que os efluentes lquidos

provenientes de indstrias devero ser coletados separadamente, atravs de sistemas

prprios independentes, conforme sua origem e natureza.

Tabela 5 Padres de lanamento de efluentes (Decreto n. 8468/1976)

Parmetro Valor Limite

pH

Temperatura

Materiais Sedimentveis

leos e Graxas

Demanda Bioqumica de Oxignio

entre 5 e 9

inferior a 40C

1mL/L

100 mg/L

menor que 60 mg O2/L ou reduo de 80%

Fonte: CETESB, 1976

No Estado de Minas Gerais o COPAM atravs da Deliberao Normativa n.

10/86 estabelece atravs do artigo 15 que a DBO5 a 20C seja de 60 mg/L, podendo este

limite ser ultrapassado no caso do sistema de tratamento de guas residurias reduzir acarga poluidora de efluente, em termos de DBO5 a 20C do despejo em no mnimo de

85%, e, para DQO mximo de 90 mg/L, podendo este limite ser ultrapassado no caso do

sistema de tratamento de guas residurias reduzir a carga poluidora de efluente, em

termos de DQO do despejo em no mnimo de 90%. Em relao aos slidos em

suspenso, o estado de Minas Gerais estabelece limites de concentrao mxima diria

de 100 mg/L e concentrao mdia aritmtica mensal de 60 mg/L. Ainda no estado de

Minas Gerais, os responsveis por empreendimentos que geram efluentes lquidosapresentam Fundao Estadual do Meio Ambiente (FEAM) a declarao de carga

poluidora, de acordo com o artigo 46 da Resoluo 357/05 do Conselho Nacional do

Meio Ambiente (CONAMA).

3.4 Tratamento de Efluente por Processo Biolgico

Segundo Sperling 1996, o tratamento dispensado s guas residurias delaticnios , em sua grande maioria, do tipo biolgico. O tratamento biolgico, como o


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prprio nome indica, ocorre inteiramente por mecanismos biolgicos. Esses processos

biolgicos reproduzem, de certa maneira, os processos naturais que ocorrem em um

corpo dgua aps o lanamento de despejos. Nos corpos dgua, a matria orgnica

convertida em produtos mineralizados inertes por mecanismos puramente naturais,

caracterizando o assim chamado fenmeno da autodepurao. Em uma estao de

tratamento de guas residurias os mesmos fenmenos bsicos ocorrem, mas a diferena

que h em paralelo a introduo de tecnologia. Essa tecnologia tem como objetivo

fazer com que o processo de depurao se desenvolva em condies controladas

(controle da eficincia) e em taxas mais elevadas (soluo mais compacta).

No tratamento de efluentes h uma interao de diversos mecanismos, alguns

ocorrendo, simultaneamente, e outros seqencialmente. A atuao microbiana principia-se no prprio sistema de coleta e interceptao de efluentes, e atinge seu mximo na

estao de tratamento. Nas estaes de tratamento de efluentes, ocorre remoo da

matria orgnica e, eventualmente, tambm a oxidao da matria nitrogenada.

A degradao da matria orgnica carboncea constitui o principal objetivo de

todos os processos de tratamento de efluentes, e pode-se dizer que grande parte da

poluio ocasionada por compostos carbonados j est encaminhada.

Segundo Hoffmann e Platzer (2000), o princpio do processo biolgicodenominado lodos ativados baseia-se na oxidao bioqumica dos compostos orgnicos

e inorgnicos presentes nos efluentes, mediada por uma populao microbiana

diversificada e mantida em suspenso num meio aerbio. A eficincia do processo

depende, dentre outros fatores, da capacidade de floculao da biomassa ativa e da

composio dos flocos formados. Os flocos biolgicos constituem um micro-sistema

complexo formado por bactrias, fungos, protozorios e micro metazorios. As

bactrias so as principais responsveis pela depurao da matria carboncea e pelaestruturao dos flocos. Entretanto, os componentes da micro fauna (protozorios e

micro metazorios) tambm tm importante papel na manuteno de uma comunidade

bacteriana equilibrada, na remoo de Escherichia coli, na reduo da DBO5 e na

floculao. Por serem extremamente sensveis s alteraes no processo, os

componentes da micro fauna alternam-se no sistema em resposta s mudanas nas

condies fsico-qumicas e ambientais.


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3.4.1 Lodos Ativados

Os sistemas de lodos ativados so amplamente utilizados a nvel mundial, para o

tratamento de despejos domsticos e industriais, em situaes em que so necessrios

uma elevada qualidade do efluente e reduzidos requisitos de rea. No entanto, o sistema

de lodos ativados inclui um ndice de mecanizao superior ao de outros sistemas de

tratamento, implicando em uma operao mais sofisticada e em maiores consumos de

energia eltrica. So partes integrantes da etapa biolgica do sistema de lodos ativados

as seguintes unidades:

- Tanque de aerao (reator)

- Leito de secagem de lodoNo reator ocorrem as reaes bioqumicas de remoo da matria orgnica e, em

determinadas condies, da matria nitrogenada. A biomassa se utiliza do substrato

presente no esgoto bruto para se desenvolver. No prprio tanque de aerao ocorre a

sedimentao dos slidos (biomassa), permitindo que o efluente final saia clarificado. A

biomassa consegue ser facilmente separada devido sua propriedade de floculao. Tal

fato se deve ao fato das bactrias possurem uma matriz gelatinosa, que permite a

aglutinao das bactrias e outros microrganismos. O floco possui maiores dimenses, oque facilita a sedimentao (SPERLING, 1997).

Com a contnua alimentao do sistema pela entrada de efluentes (matria

orgnica), ocorre o crescimento do lodo biolgico, sendo esse denominado de excesso

de lodo. A eficincia do processo est ligada relao de cargas orgnicas afluentes

(diariamente) e a massa de microorganismos contida no reator (slidos em suspenso

volteis).

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados, o presente texto citaapenas os utilizados nos processos caracterizados no decorrer do estudo. Dentre este

conceito, tm-se as seguintes divises dos sistemas de lodos ativados: - lodos ativados

convencionais de fluxo contnuo e fluxo intermitente (batelada).

3.4.2 Lodos Ativados Convencionais de Fluxo Contnuo

No sistema convencional, para se economizar energia para a aerao, parte da

matria orgnica (suspensas e sedimentveis) dos efluentes retirada antes do tanque de


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aerao, atravs do decantador primrio. Assim, os sistemas de lodos ativados

convencionais tm como parte integrante tambm o tratamento primrio.

A idade do lodo usualmente da ordem de 4 a 10 dias, e o tempo de deteno

hidrulica no reator, da ordem de 6 a 8 horas. Com esta idade a biomassa retirada do

sistema no lodo excedente requer ainda uma etapa de estabilizao no tratamento do

lodo, por conter ainda um elevado teor de matria orgnica armazenada nas suas

clulas.

3.4.3 Lodos Ativados de Fluxo Intermitente por Batelada

Nos sistemas de lodos ativados de fluxo contnuo, o efluente est sempreentrando e saindo do reator. H, no entanto, uma variante do sistema, com operao em

fluxo intermitente.

O princpio do processo de lodos ativados com operao intermitente consiste na

incorporao de todas as unidades, processos e operaes normalmente associados ao

tratamento convencional de lodos ativados, sejam elas, decantao primria, oxidao

biolgica e decantao secundria, em um nico tanque. Utilizando um tanque nico,

esses processos e operaes passam a ser simplesmente seqenciais no tempo, e nounidades separadas como ocorre nos processos convencionais de fluxo contnuo. Os

processos de lodos ativados com fluxo intermitente podem ser utilizados tambm na

modalidade de digesto do lodo. Este consiste de um reator de mistura completa onde

ocorrem todas as etapas do tratamento, isto conseguido atravs do estabelecimento de

ciclos de operao com duraes definidas. A massa biolgica permanece no reator

durante todos os ciclos, eliminando dessa forma a necessidade de decantadores

separados. Os ciclos normais de tratamento so:- Enchimento (entrada de esgoto bruto ou decantado no reator);

- Reao(aerao da mistura da massa lquida contida no reator);

- Sedimentao (sedimentao e separao dos slidos em suspenso do esgoto

tratado);

- Esvaziamento(retirada do esgoto tratado do reator);

- Repouso (ajuste de ciclos e remoo do lodo excedente).


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A durao usual de cada ciclo pode ser alterada em funo das variaes da

vazo afluente, necessidades do tratamento, das caractersticas do esgoto e da biomassa

no sistema.

O descarte do lodo excedente geralmente ocorre durante o ltimo ciclo

(repouso), mas como este ciclo opcional, j que a sua finalidade a de permitir o

ajuste entre os ciclos de operao de cada reator, o descarte do lodo estabelecido em

funo dos requisitos de performance, da mesma forma que nos processos

convencionais de fluxo contnuo.

No sistema de aerao prolongada por batelada, as unidades do processo de

tratamento (lquido e lodo) so: grades, caixa de remoo de areia, reatores,

adensamento do lodo (opcional) e desidratao do lodo.H algumas modificaes nos sistemas de fluxo intermitente, relacionadas, tanto

forma de operao (alimentao contnua e esvaziamento descontnuo), quanto

seqncia e durao dos ciclos associados a cada fase do processo. Estas variaes

permitem simplificaes adicionais no processo ou a remoo biolgica de nutrientes

(SPERLING, 1997).

3.5 Sistemas Anaerbios de Tratamento

A essncia dos processos biolgicos de tratamento de esgotos consiste na

capacidade dos microorganismos envolvidos utilizarem os compostos orgnicos

biodegradveis, transformando-os em subprodutos que podem ser removidos do sistema

de tratamento. Os subprodutos formados podem se apresentar na forma slida (lodo

biolgico), lquida (gua) ou gasosa (gs carbnico, metano, etc.), qualquer que seja o

processo utilizado; aerbio ou anaerbio; a capacidade de utilizao dos compostosorgnicos depende da atividade microbiana da biomassa presente (CHERNICHARO,

1997).

A deciso quanto ao processo a ser adotado para o tratamento das fases lquida e

slida deve ser derivada fundamentalmente de um balanceamento entre critrios

tcnicos e econmicos, com a apreciao dos mritos quantitativos e qualitativos de

cada alternativa (SPERLING, 1996).


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3.5.1 Sistemas Anaerbios Convencionais

Nos reatores anaerbios de fluxo ascendente, a biomassa cresce aderida a um

meio suporte denominado leito fixo. O processo consiste de um fluxo ascendente de

efluentes atravs de um leito fixo de um material de empacotamento estacionrio, onde

a massa biolgica adere ou ficam retidos nos interstcios. (CHERNICHARO, 1997).

O efluente entra pelo fundo do reator em dutos especialmente dimensionados,

passa pelo leito fixo onde a massa de microorganismo aderida ao material suporte

degrada o substrato contido no fluxo de efluente. O tempo de permanncia da biomassa

nesse suporte em torno de 20 dias.

O processo anaerbio apresenta inmeras vantagens em relao aos processosaerbios convencionais, notadamente quando aplicado em locais de clima quente, como

o caso da maioria dos municpios brasileiros. Nessas situaes, pode-se esperar um

sistema com as seguintes caractersticas principais:

- sistema compacto, com baixa demanda de rea;

- baixo custo de implantao e de operao;

- baixa produo de lodo;

- baixo consumo de energia (apenas para a elevatria de chegada, quando for ocaso);

- satisfatria eficincia de remoo de DBO/DQO;

- possibilidade de rpido reinicia, mesmo aps longas paralisaes;

- elevada concentrao de lodo excedente;

- boa desidratabilidade do lodo.


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4 METODOLOGIA

A metodologia utilizada (FIGURA 1) no presente trabalho baseou-se no

levantamento de dados dos efluentes brutos e tratados, oriundos do processo de

fabricao de trs laticnios, denominados A, B e C. Foi efetuada uma caracterizao no

processo de fabricao de cada laticnio com vistas fonte de gerao.

Os laticnios em estudo forneceram dados de volume de leite processado, DQO e

DBO, na entrada e sada do sistema de tratamento, todos realizados com metodologia

recomendada pela APHA et al 1998.

Os laticnios foram caracterizados de acordo com sua matria-prima, tecnologia

de produo, sistemas de lavagem e processos de tratamento de efluentes.

Laticnio A Laticnio B Laticnio CFbrica deManteiga

Fbrica deLonga vida

Recebimentode leite

Figura 1 Fluxograma da metodologia aplicada

Lodo Ativado emprocesso contnuo

Lodo Ativado emprocesso por batelada

Filtro Anaerbio de FluxoAscendente de Leito Fixo

Caracterizao do processo de fabricao de cada laticnio

Anlises dos Resultados e Discusses

Levantamento de dados de gerao de cada laticnio: entrada de leite;entrada e sada de DQO e DBO do sistema de tratamento. Todas as

anlises foram realizadas nos laboratrios dos laticnios.

Concluses


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5 RESULTADOS E DISCUSSES

5.1 Identificao dos Laticnios

5.1.1 Laticnio A - Fabricao de Manteiga

O laticnio est situado em Minas Gerais, possui uma planta totalmente

automatizada e sua maior especialidade a fabricao de manteiga. Sua produo

mensal mdia de 300 toneladas por ms. O regime de trabalho de 12 horas de

segunda a sbado e com um descanso semanal, portanto um sistema intermitente. A

matria-prima oriunda do creme de leite com 50% de matria gorda; comprada no

mercado interno ou importada de pases visinhos como Uruguai e Argentina; e da padronizao da gordura do leite para a fabricao de queijos, embora pouco

significativo devido ao volume de produo desses queijos.

Na FIGURA 2 est apresentado um fluxograma do processo de fabricao de

manteiga.

Figura 2 Fluxograma de fabricao de manteiga do laticnio A

Fonte: Tetra Pak Processing Systems AB (1995)

Leite VaporCreme de Leite Frio


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O creme de leite uma emulso de 50% de leite e 50% de gordura. O leite

recebido em caminhes tanques a granel com capacidade aproximada de 30.000 L, aps

anlise do controle de qualidade, o leite descarregado e estocado em tanques

isotrmicos de ao inoxidvel (1). Em seguida o leite pasteurizado (2) e padronizado

(3) de onde se retira o creme com 50% de matria gorda. O leite sem gordura

(desnatado) destinado fabricao de queijos, leites pasteurizados, longa vida e

outros. O creme de leite ento pasteurizado (4), desodorizado (5); processo que

remove possveis odores e sabores estranhos; e logo em seguida colocado em uma

fermenteira (7) onde recebe um fermento prprio para a manteiga (6) e encaminhado

para as batedeiras automticas (9 e 10). descartado o soro da manteiga, denominado

leitelho, que devido a sua acidez no h aplicao na fbrica, sendo ento estocadoem tanques isotrmicos (11) e doado aos produtores de criao de porcos. Logo em

seguida a manteiga envasada nas mais diversas embalagens (12 e 13), estocadas em

cmaras frias e vendida no mercado consumidor.

5.1.2 Laticnio B - Produo de Leite Longa Vida

O laticnio B est localizado no Estado de So Paulo, tradicional fabricante deleite Longa Vida (95% do leite recebido), queijos (3% do leite) e iogurtes (2% do leite),

possui uma planta moderna totalmente automtica cuja produo na safra (Novembro a

Maro) de 200.000 L/dia. A produo do leite Longa Vida por sistema contnuo

(FIGURA 3), trabalhando por 20 horas, sendo 4 delas usadas para lavagem dos

equipamentos.

O leite entra gelado a 5C pelo tanque de equilbrio (1) e bombeado (2) para

um aquecedor tubular (3) para atingir a temperatura de 85 C. Em seguida o leite passapor uma injeo direta de vapor (4) onde atinge a temperatura de 145C e logo aps

passa por um retardador de 3 segundos, como nessa etapa adicionada gua (vapor) ao

leite, essa retirada na cmara de vcuo (6) e encaminhada (11) ao tratamento de gua.

O leite ento bombeado (2) ao homogeneizador (7) onde as molculas de gordura

sero quebradas, dando assim um aspecto homogneo ao leite. Logo em seguida o leite

resfriado (8) a temperatura ambiente e encaminhado a maquina de envase (9) para ser

embalado em embalagens de um litro. Como sempre a presso tem que ser positiva para

no haver contaminao, ento bombeado mais leite que a mquina necessita assim a


36/62

36

sobra do leite novamente resfriado (10) a 5C e bombeado (2), novamente ao tanque

de equilbrio (1) fechando assim o circuito do leite longa vida.

11

310

1 2

Figura 3 Fluxograma de leite Longa Vida do laticnio BFonte: Tetra Pak Processing Systems AB (1995)

5.1.3 Laticnio C - Posto de Recebimento de Leite

Tambm situado em Minas Gerais, tem como caractersticas principais o

recebimento de leite, a seleo da qualidade, o resfriamento e a venda a granel paraempresas que iro process-lo, uma planta simples de poucas operaes unitrias

(FIGURA 4).

O leite recebido de produtores locais em caminhes a granel, com capacidade

que varia entre 8 mil a 12 mil litros de leite por vez.


37/62

37

Figura 4 Fluxograma de recebimento de leite do laticnio C

Fonte: Tetra Pak Processing Systems AB (1995)

Esse leite aps analisado pelo controle de qualidade, descarregado e passa

por um desaerador (1), em seguida bombeado (2), filtrado (3) passando por um

medidor de vazo, um resfriador (5) onde atinge a temperatura de 2 C e estocado em

tanques verticais isotrmicos com capacidade de 100.000 L. O regime de trabalho de

12 horas. A FIGURA5mostra o sistema de armazenamento.


38/62

38

Figura 5 Sistema de silos para armazenagem de leite

O leite permanece pouco tempo nesses silos, pois logo vendido a empresas que

processam leite. O transporte desse leite at a origem realizado atravs de caminhes

tanques com capacidade de 30 mil litros

5.2 Gerao de Efluentes Industriais

5.2.1 Sistema Cleaning in Place

Os efluentes dos trs laticnios tm as mesmas caractersticas orgnicas, ou seja,

so oriundos dos sistemas de lavagens de equipamentos que processam leite e seus

derivados. Aps o termino da fabricao todos os equipamentos so lavados

internamente por sistema Cleaning in place (CIP sistema onde a lavagem realizada no

local) e externamente por espuma e tambm manualmente quando se trata de pequenas

peas desmontveis.

O Sistema CIP, um conjunto de 3 tanques verticais de ao inoxidvel, com

capacidade de 1.000 a 10.000 litros, conforme o volume de leite trabalhado no laticnio

como mostrado na FIGURA 6.


39/62

39

Figura 6 Sistema CIP de limpezaFonte: Tetra Pak Processing Systems AB (1995)

Os tanques so destinados a armazenamento de soluo de Detergente Alcalino

com concentrao de 2% em p/v de NaOH, a temperatura de 75 a 85C. Em outro

tanque armazenado soluo de Detergente cido com concentrao de 1,5% em p/v

de HNO3, a temperatura menor que 65C. E ainda em outro, onde se armazena uma

soluo de cido Peractico (sanitizante), com concentrao de 1,0% em p/v a

temperatura ambiente.

O sistema geralmente automtico, ou seja, possui vlvulas eletrnicas,

comandadas por um sistema automtico, denominado supervisrio, que um comando

eletrnico operado por um funcionrio que realiza automaticamente a limpeza nos

pasteurizadores, resfriadores, tanques de estocagens e canos de interligaes.

5.2.2 Sistema de Limpeza por Espumas

A espuma aplicada externamente nos equipamentos, atravs de um canho, que

um bico do tipo esguicho a ar comprimido, ligado a um deposito de detergente.

Aplica-se o produto, espera-se um tempo (cerca de 10 a 15 minutos) para o detergente

agir e ento se inicia o esfregao com auxilio de um escovo, como mostrado na

FIGURA 7. Logo em seguida efetua-se o enxge com muita gua sobre presso.


40/62

40

Figura 7 Lavagem por espuma

5.2.3 Sistema de Lavagem Manual

Nem todos os equipamentos so possveis de serem lavados por circulao, ou

aplicao de espumas. Existem equipamentos como envasadores e dosadores que notem circuito completo para a limpeza CIP.

Nesse caso, a lavagem feita manualmente, utilizando-se de produtos e

detergentes menos agressivos, j que a limpeza feita manualmente. Desmontam-se as

partes da mquina, aplica-se o detergente alcalino e lava-se com muito cuidado,

esfregando as peas que esto sujas e quando necessrio algumas peas so deixadas

imersas para melhor remoo da sujeira. Aps o enxge dos equipamentos necessrio

fazer a densifeco, para isso utiliza-se sanitizantes a base de cido percetico. Nessaetapa as peas so mergulhadas em um recipiente ficando pelo menos por 15 minutos,

tempo suficiente para matar as bactrias.

As guas do sistema de limpeza e higienizao dos equipamentos, piso e paredes

geram resduos a serem tratados. Nessas operaes as guas so drenadas e enviadas ao

sistema de tratamento de guas residurias.


41/62

41

5.3 Tratamento de guas Residurias

5.3.1 Tratamento Preliminar

Nos sistemas biolgicos estudados, todos so antecedidos de um tratamento

preliminar, cuja funo remover os slidos grosseiros para ter um bom desempenho

no tratamento secundrio. Na FIGURA 8, est esquematizado um fluxograma das

funes de cada etapa.

Figura 8 Fluxograma de tratamento de gua residuria

Efluente Bruto

Gradeamento finop/ remoo de slidos grosseiros

Caixa remoo de areia

Caixa de remoo de gordura

Soluo alcalinaHidrxido de Sdio 2% p/v

Neutralizao

TratamentoBiolgico.


42/62

42

O tratamento preliminar consiste de uma grade grossa e depois fina confor

a

me

mostr

a FIGURA 9 para remoo de slidos grosseiros. As grades servem exatamente

para impedir que esse tipo de slido cause danos no tratamento secundrio. Por mais

cuidados que se tenha, o transito de funcionrios, empilhadeiras e outros equipamentos

acabam arrastando areias para dentro da fbrica, e na limpeza, essas areias e terras vo

para o ralo, da a necessidade de remoo dessas areias pela caixa de remoo areia

(FIGURA 10). Uma das caractersticas do leite a gordura, que emulsionada no traria

risco de entupimento de dutos, mas com o conseqente bombeamento e principalmente

o tempo de estocagem no balo, parte dessa gordura acaba ficando livre e assim, se no

for retirada pela caixa de gordura (FIGURA 11), acaba tambm prejudicando o bom

desempenho do tratamento secundrio. Posteriormente essa gordura removida por psmecnicas ou manuais, sendo tudo bem dimensionado para atender o volume de resduo

que encaminhado para o tratamento secundrio.

Figura 9 Grade grossa e fina


43/62

43

Figura 10 Caixa de Areia

Figura 11 Caixa de Remoo de leos e Graxas


44/62

44

5.3.2 Tratamento Secundrio

os itens a seguir, esto apresentados os sistemas de tratamento dos laticnios A,

B e C,

.3.2.1 Laticnio A - Lodo Ativado por Batelada

O tratamento secundrio do lodo ativado em processo batelada, efetuado em

process

mento operada por regime intermitente; ou seja,

deixa a

N

todos de natureza biolgica, mas com tecnologias diferentes.

5

o biolgico, o reator tem as seguintes dimenses: 12,0m de largura, 12,0m de

comprimento e 4,5m de profundidade, foi construdo de alvenaria, e o oxignio

introduzido por meio de um aerador flutuante de alta rotao (da marca Sanidro) comuma eficincia de 1,3 kg de O2/kw.h.

A operao de estao de trata

cumular a gua residuria a ser tratada por 20 horas com o aerador ligado,

conforme demonstrado na FIGURA 12.

Figura 12 Tanque de aerao do laticnio A


45/62

45

Aps as 20 horas, desliga-se o aerador e deixa-o parado por 2 horas para que o

lodo se deposite no fundo, em seguida esgota-se o sobrenadante livre de lodo por 2

horas aproximadamente. Quando o lodo atingir o volume de 60% da capacidade do

tanque, realiza-se a descarga do lodo num leito de 4,0m por 10,0m, feito de tijolo

cermico de furos preenchidos com areia, deixa-o exposto ao sol para secagem e em

seguida o mesmo transportado at o aterro sanitrio.

5.3.2.2 Laticnio B - Filtro Anaerbio de Fluxo Ascendente

Possui como sistema de tratamento de gua, um filtro anaerbio de fluxo

ascendente, com capacidade mxima de 220.000 litros de guas residuria, conforme o projeto que manteve a proporo de 1,2 litros de efluente para cada litro de leite

processado.

Foram adotados como parmetros, um tempo de deteno de 20 horas, num

meio suporte com brita nmero 4, porosidade de 50% e altura de 1,0 m.

A gua distribuda atravs de um sistema hidrulico, para equalizar em todos

os sentidos, onde encaminhada para um fundo falso e depois em fluxo ascendente

entra pelo leito de pedra, saindo em cima do filtro sobre uma lamina d

gua, totalmentetratada conforme FIGURA 13.

Figura 13 Filtro anaerbio do laticnio B


46/62

46

Com caneletas nas laterais, essa gua recolhida e desviada para um tanque de

acumulao, e com sistema continuo passada num vertedor triangular e logo aps cai

na rede de esgotos municipal (FIGURA 14).

Figura 14 Sada de gua tratada do laticnio C para rede municipal

5.3.2.3 Laticnio C - Lodo Ativado de Fluxo Contnuo

O chamado lodo ativado de sistema contnuo ou convencional consiste de um

equalizador de 5,0 m de largura, 10,0 m de comprimento e 3,0 m de altura com dois

agitadores de 2,0 CV cada, no qual dosado sulfato de alumnio para acerto do pH, e

depois vai para um reator de lodo ativado com um aerador de 1,5 CV, que fica o tempo

todo ligado conforme demonstrado na FIGURA 15.


47/62

47

Figura 15 Sistema de aerao do laticnio C

Nesse sistema contnuo parte do efluente tratado acumulado,

descartado em outro tanque, onde fica por 4 horas parado para decantar o lodo

(FIGURA 16). O sobrenadante ento descartado (FIGURA 17).

Figura 16 Decantao de lodo do laticnio C


48/62

48

Figura 17 Descarte de sobrenadante do laticnio C

O lodo ento novamente bombeado ao reator. Quando sua quantidade atinge

aproximadamente 60% do reator, este descartado em um leito para ser secado

(FIGURA 18).

Figura 18 Leito de secagem de lodo do laticnio C


49/62

49

A seguir na TABELA 6 est apresentado um resumo com as principais

caracterstica e atividades dos laticnios em estudo.

Tabela 6 Resumo das atividades dos laticnios A, B e C

Laticnio A Laticnio B Laticnio C

Local Minas Gerais So Paulo Minas Gerais

Operao Fabricao de

Manteiga

Fabricao de

Longa Vida

Posto de

Resfriamento

Regime de

trabalho12 horas 24 horas 12 horas

Gerao de

Efluentes

Lavagem de

equipamentos

Lavagem de

equipamentos

Lavagem de

equipamentos

Tipo de Tratamento

Primrio

Grade fina/grossa,

caixa de areia e

caixa de gordura.

Grade fina/grossa,

caixa de areia e

caixa de gordura.

Grade fina/grossa,

caixa de areia e

caixa de gordura.

Tipo de Tratamento

Secundrio

Lodo ativado por

batelada

Filtro anaerbio de

fluxo ascendente

Lodo ativado de

fluxo contnuo.

5.4 Levantamento deDados da Produo

Pelos dados obtidos do laticnio A, observou-se que devido fabricao de

manteiga no demandar grandes quantidade de creme de leite, a entrada de matria-

prima pequena, com valor mximo de 50.000 L/d, como demonstrado na FIGURA 19,sendo a produo anual praticamente constante.

O laticnio B, por ser um processador de leite longa vida, seus valores so bem

maiores. Nessa fbrica nos meses de pico, sua produo chega a 200.000 litros por dia,

mas por uma estratgia da empresa a produo foi diminuindo durante o ano.

J para o laticnio C o volume de recebimento de leite maior que do laticnio A

e alguns meses maior que do laticnio B, entretanto no decorrer do ano o maior pico

ocorreu em fevereiro, sendo este superior a 200.000 L/d.


50/62

50

-

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06

meses

volumedeleite

(L)/dia


Figura 19 Dados de entrada de leite dos laticnios A, B e C

5.5 Caracterstica dos Efluentes dos Laticnios A, B e C

Para discusso dos resultados como parmetro representativo de potencial

poluidor, foram escolhidos os resultados das anlises realizadas pelos laticnios de DBO

e DQO, expressa em miligramas por litro.

Para que os resultados encontrados nos laticnios A, B e C fossem comparados,

utilizou-se uma relao denominada carga de DBO por litro de leite processado por dia.

A seguir, nasTABELAS 7, 8 e 9 so apresentados os valores de entrada de leitee da carga em DBO e DQO dos laticnios A, B e C.

Tabela 7 Dados obtidos de DBO e DQO na entrada e sada do laticnio A, clculo daeficincia de remoo e carga afluente durante o ano de 2006

D B O mg O2/L D Q O mg O2/LLeite

Processado

CargaDBO

Entrada

CargaDQO

EntradaMeses

Entrada SadaEficincia

%Entrada Sada

Eficincia%

L/dkg

DBO/L.dkg

DQO/L.d

jan/06 1.020 88 91,4 10.640 313 97,1 42.294 43 450fev/06 2.100 500 76,2 10.780 115 98,9 41.846 88 451mar/06 1.215 106 91,3 7.400 288 96,1 44.974 55 333abr/06 975 22 97,7 3.360 145 95,7 43.030 42 145mai/06 1.640 220 86,6 4.220 470 88,9 46.990 77 198 jun/06 1.150 21 98,2 2.988 60 98,0 43.962 51 131 jul/06 1.215 20 98,4 4.470 42 99,1 43.822 53 196ago/06 1.340 29 97,8 2.877 70 97,6 48.810 65 140set/06 800 25 96,9 2.963 62 97,9 46.301 37 137out/06 1.480 22 98,5 2.539 42 98,3 53.291 79 135nov/06 1.620 79 95,1 2.136 215 89,9 52.832 86 113

dez/06 1.310 63 95,2 2.121 210 90,1 48.363 63 103


51/62

51

Tabela 8 Dados obtidos de DBO e DQO na entrada e sada do laticnio B, clculo daeficincia de remoo e carga afluente durante o ano de 2006

D B O mg O2/L D Q O mg O2/LLeite

Processado

Carga

DBOentrada

Carga

DQOentrada

Meses Entrada SadaEficincia

%Entrada Sada

Eficincia%

L/dkg

DBO/L.d.kg

DQO/L.d jan/06 2.462 29 98,8 3.690 116 96,9 192.040 473 709fev/06 2.847 127 95,5 4.890 292 94,0 183.258 522 896mar/06 1.720 109 93,7 3.445 242 93,0 171.287 295 590abr/06 2.072 112 94,6 3.490 226 93,5 150.865 313 527mai/06 1.675 120 92,8 3.072 206 93,3 174.229 292 535 jun/06 1.457 137 90,6 2.592 239 90,8 153.630 224 398 jul/06 2.036 190 90,7 3.540 298 91,6 150.181 306 532ago/06 1.365 127 90,7 1.836 218 88,1 141.285 193 259set/06 2.678 205 92,3 3.840 262 93,2 136.898 367 526out/06 1.472 75 94,9 5.890 189 96,8 120.452 177 709nov/06 2.818 35 98,8 3.230 81 97,5 141.072 398 456dez/06 1.858 273 85,3 4.080 428 89,5 149.205 277 609

Tabela 9 Dados obtidos de DBO e DQO na entrada e sada do laticnio C, clculo daeficincia de remoo e carga afluente durante o ano de 2006

D B O mg O2/L D Q O mg O2/L LeiteProcessado

CargaDBO

Entrada

CargaDQO

Entrada

Meses Entrada SadaEficincia

%Entrada Sada

Eficincia%

L/dkg

DBO/L.dkg

DQO/L.d jan/06 4.370 265 93,9 5.684 53 99,1 186.503 815 1.060fev/06 4.320 33 99,2 8.290 78 99,1 211.300 913 1.752mar/06 4370 53 98,8 5.683 265 95,3 159.027 695 904abr/06 2.380 22 99,1 3.436 97 97,2 128.764 306 442mai/06 2.780 31 98,9 4.555 259 94,3 108.796 302 496 jun/06 3.600 46 98,7 6.732 298 95,6 128.372 462 864

jul/06 1.100 70 93,6 3.930 227 94,2 120.489 133 474ago/06 4.570 246 94,6 5.904 24 99,6 132.145 604 780set/06 3.590 19 99,5 5.382 213 96,0 142.055 510 765out/06 799 13 98,4 4.714 60 98,7 153.654 123 724nov/06 1.336 23 98,3 3.207 207 93,5 169.190 226 543dez/06 1.480 22 98,5 2.539 42 98,3 166.277 246 422

Na FIGURA 20, esto demonstradas as entradas das cargas orgnicas dos

laticnios em estudo, onde observou-se que os valores do laticnio A esto abaixo de 100

mg/L, do laticnio B so bem maiores e do laticnio C o aumento da DBO chega avalores que ultrapassam 900 mg/L.


52/62

52

0

200

400

600

800

1000

jan/06

fev/0

6

mar

/06

abr/0

6

mai/

06

jun/06

jul/06

ago/06

set/0

6

out/0

6

nov/06

dez/06

meses

kgdeDBO/L

deleite.d

iaLaticinio A Laticnio B Laticnio C

Figura 20 Entradas de cargas orgnicas de DBO dos laticnios A, B e C

Aps o tratamento, os valores de sada de carga orgnica revelaram-se maiores

nos laticnios B (principalmente nos meses de julho, setembro e dezembro) e C

(fevereiro e agosto) j para o laticnio A os valores foram baixos, conforme a FIGURA

21.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

jan/06

fev/06

mar/0

6

abr/06

mai/0

6

jun/06

jul/0

6

ago/0

6

set/06

out/06

nov/06

dez/06

meses

kgdeDBO/Ldeleite.d

ia


Figura 21 Sadas de cargas orgnicas de DBO dos laticnios A, B e C


53/62

53

Pelos resultados fornecidos observa-se na FIGURA 21 que o laticnio A, apresentou

maior variao na reduo de carga orgnica, determinado pelo processo irregular, j que na

fabricao de manteiga a matria prima (creme de leite) em alguns dias dos meses pode faltar,

tornando assim mais difcil a operao com um sistema contnuo.

Analisando a FIGURA 22, observa-se que as remoes de DBO so na maioria

superiores a 90%. O laticnio A teve apenas um resultado fora do padro, no ms de fevereiro

de 2006 e os demais resultados foram muito satisfatrios.

70

80

90

100

110

jan/06

fev/06

mar/06

abr/0

6

mai/06

jun/06

jul/0

6

ago/06

set/0

6

out/0

6

nov/06

dez/06

meses

Porcentagem


Figura 22 Eficincia de remoo de carga DBO: laticnio A, B e C

Quanto aos resultados das entradas de DQO (FIGURA 23), os valores esto elevados,

nos meses de janeiro a maro para o laticnio A. Uma explicao para o fato que nesses

meses, ainda no se recuperava os produtos qumicos utilizados na limpeza, descartando-os

no sistema de tratamento de gua, tais produtos contm compostos inorgnicos que no so

removidos por sistema de tratamento biolgico. Este procedimento foi corrigido

posteriormente com a adoo de sistema CIP automtico; como j descrito anteriormente no

trabalho, resultando numa maior eficincia de remoo de carga orgnica.

Os resultados de DQO para o laticnio B e C, acompanham os valores normais

relacionados carga orgnica.


54/62

54

0

500

1000

1500

jan/06

fev/06

mar/06

abr/0

6

mai/06

jun/06

jul/0

6

ago/06

set/0

6

out/0

6

nov/06

dez/06

meses

KgdeDQO/Ldeleite/

dia


Figura 23 Entradas de cargas orgnicas de DQO para os laticnios A, B e C

J os valores de sadas de DQO, conforme FIGURA 24, apresentam remoo muito

eficiente, principalmente para o laticnio C, cuja carga de entrada est muito maior.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

jan/06

fev/06

mar/06

abr/0

6

mai/06

jun/06

jul/06

ago/06

set/0

6

out/0

6

nov/06

dez/06

Meses

kgDQO/L

.d


Figura 24 Sadas de cargas orgnicas de DQO dos laticnios A, B e C

Assim os valores de remoo de DQO foram muito satisfatrios, todos superiores aos

80% de remoo, atendendo as exigncias da legislao.


55/62

55

50

60

70

8090

100

110

jan/06

fev/06

mar/06

abr/0

6

mai/06

jun/06

jul/0

6

ago/06

set/0

6

out/0

6

nov/06

dez/06

Meses

Porcentagem


Figura 25 Remoo da carga de DQO em funo dos meses dos laticnios A, B e C

5.6 Relao entre a Demanda Bioqumica de Oxignio e a Demanda Qumica de

Oxignio

A relao entre a DBO e DQO ajuda na orientao, principalmente do sistema de

lavagem dos equipamentos onde so utilizados sempre produtos qumicos; como j descrito

aqui. Na FIGURA 26 est evidenciado a comparao entre os laticnios e os resultados

demonstrados.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06

meses

DQO/DBO


Figura 26 Relao entre DQO/DBO dos laticnios A, B e C

Verifica-se que houve uma curva de aprendizado, procurando ajustar a quantidade

certa de produtos qumicos para obteno de sucesso na limpeza. Os valores foram

diminuindo ms a ms, ficando dentro dos valores tpicos da relao DBO/DQO igual a 2.


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A relao DQO/DBO para laticnios de extrema importncia na avaliao do sistema

de tratamento, j que a carga biolgica, se bem dimensionada, no apresenta variaes. O

principal fator de descontrole para o aumento de DQO a adio de produtos qumicos de

limpeza na rede de tratamento de gua residuria.

Na TABELA 10 esto apresentados os resultados das caractersticas dos tratamentos

de gua de cada laticnio.

Tabela 10 Valores mdios das caractersticas dos tratamentos de gua dos laticnios A, B e C

Media / ano Laticnio A Laticnio B Laticnio C

Entrada de Produo (L/d) 46.376 155.367 149.777

Entrada de DBO (mgO2/L) 1.322 2.038 2.757

Sada de DBO (mg O2/L) 100 128 72

Eficincia de remoo (%) 94 93 98

Entrada de DQO (mg O2/L) 4.708 3.633 4943

Sada de DQO (mg O2/L) 169 233 142

Eficincia de remoo (%) 96 93 97

Relao DQO/DBO 3,7 1,9 2,0


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6 CONCLUSES

Com base no trabalho realizado, concluiu-se que:

Os sistemas biolgicos com lodos ativados operando em batelada, lodos ativados

operando contnuamente e filtro anaerbio de fluxo ascendente, quando empregados

no tratamento de gua residuria para laticnios, apresentaram eficincia de remoo

de DBO acima de 80%, atendendo a legislao.

Dentre os laticnios estudados, o sistema aerbio de lodo ativado convencional do

laticnio C que opera com maior carga orgnica, apresentou maior eficincia na

remoo de DBO e DQO.

As guas de lavagens quando enviadas ao sistema de tratamento promovem uma

queda da eficincia, portanto a adoo do sistema de lavagem CIP proporcionou

melhor eficincia.


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