UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUMICA

CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA QUMICA

TRATAMENTO DE EFLUENTES NA INDSTRIA DE LATICNIOS

Autor: Arthur Ribeiro Borges Silva

Uberlndia MG 2013

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUMICA

CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA QUMICA

Tratamento de efluentes na indstria de laticnios

Arthur Ribeiro Borges Silva

Monografia de graduao apresentada Universidade Federal de Uberlndia como parte dos requisitos necessrios para aprovao na disciplina de Projeto de Graduao do curso de Engenharia Qumica.

Uberlndia MG

2013

MEMBROS DA BANCA EXAMINADORA DA MONOGRAFIA DA DISCIPLINA PROJETO DE GRADUAO DE ARTHUR RIBEIRO BORGES SILVA APRESENTADA UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA, EM 22/02/2013.

BANCA EXAMINADORA:

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Profa. Vicelma Luiz Cardoso Orientadora- FEQUI/UFU

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RESUMO

O leite e seus derivados fazem parte da alimentao de crianas e adultos de todas as idades. So ricos em protenas de alto valor biolgico que beneficiam o crescimento e desenvolvimento de crianas e adolescentes, e que garantem um aporte proteico aos adultos. Dados recentes projetaram uma produo de 446.098 milhares de toneladas de leite entre os maiores produtores mundiais para o ano de 2011, sendo que a produo brasileira corresponde a 6,9% deste total. Devido ao processamento do leite a gerao de efluentes residuais (soro e leitelho) inevitvel. Visando diminuir as perdas de processo, reaproveitar resduos e garantir que o lanamento de efluentes nos corpos dgua obedea s normas vigentes, o presente trabalho tem por objetivo apresentar aes de gerenciamento e tratamento de efluentes na indstria de laticnios, discutindo processos que apresentam grande aceitao e eficincia no trato dos efluentes de tais indstrias.

Palavras-chave: Efluentes, tratamento, soro e leitelho.

SUMRIO

1. INTRODUO .................................................................................................................. 1 1.1 ESTUDO DE ALTERNATIVAS TECNOLGICAS PARA O PROCESSO INDUSTRIAL ....... 1 2. EFLUENTES LQUIDOS ................................................................................................... 1 2.1 INTRODUO ................................................................................................................ 1 2.2 CARACTERIZAO DOS EFLUENTES LQUIDOS DE INDSTRIAS DE LATICNIOS .... 2 2.2.1 NATUREZA DOS EFLUENTES LQUIDOS .............................................................. 2 2.2.2 ORIGEM DOS EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS ............................................. 3 2.2.3 VAZO DOS EFLUENTES LQUIDOS DAS INDSTRIAS DE LATICNIOS ................ 4 2.2.4 CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS DOS EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS DE FBRICAS DE LATICNIOS. ..................................................................................................... 6 2.3 REDUO E CONTROLE DE EFLUENTES LQUIDOS .................................................... 9 2.3.1 INTRODUO ....................................................................................................... 9 2.3.2 AES DE GERENCIAMENTO ............................................................................. 10 2.3.3 AES DE ENGENHARIA DE PROCESSOS ........................................................... 11 2.4 ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO ............................................................................ 11 2.4.1 LEGISLAO AMBIENTAL ................................................................................. 11 2.4.2 NVEIS DE TRATAMENTO ................................................................................... 12 2.4.3 PR-TRATAMENTO ............................................................................................ 13 2.4.3.1 REMOO DE SLIDOS GROSSEIROS .................................................... 13 2.4.3.2 REMOO DE AREIA............................................................................. 14 2.4.4 TRATAMENTO PRIMRIO .................................................................................... 15 2.4.4.1 REMOO DE GORDURAS..................................................................... 15 2.4.5 TRATAMENTO SECUNDRIO ............................................................................... 15 2.4.5.1 TRATAMENTO ANAERBIO .................................................................. 16 2.4.5.2 TANQUE SPTICO ................................................................................. 16 2.4.5.3 LAGOA ANAERBIA ............................................................................. 18 2.4.5.4 LODOS ATIVADOS ................................................................................ 19 2.4.5.5 IRRIGAO DISTRIBUIO DE EFLUENTE NO SOLO ......................... 20 3. CONCLUSES ................................................................................................................... 20 4. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS............................................................................... 20

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1. INTRODUO

Um levantamento e anlise de informaes bibliogrficas foram efetuados, com o objetivo de conhecer o estado relativo ao controle ambiental na indstria de laticnios nos aspectos que dizem respeito ao processo industrial e aos efluentes lquidos.

1.1 ESTUDO DE ALTERNATIVAS TECNOLGICAS PARA O PROCESSO INDUSTRIAL

O impacto ambiental imposto pelas indstrias de laticnios poderia ser minimizado a partir da otimizao e do controle dos processos industriais, e ainda pelo consumo adequado de alguns insumos (gua, combustvel, detergentes e desinfetantes, principalmente) e, sobretudo, pela implantao de tecnologia para a utilizao adequada do soro lcteo para a fabricao de produtos como ricota e bebida lctea, bem como para uso na alimentao de animais ou como fertilizante do solo. Algumas tecnologias disponveis e utilizadas industrialmente para a minimizao do consumo de insumos e para o aproveitamento dos subprodutos sero avaliadas.

2. EFLUENTES LQUIDOS

2.1 INTRODUO

Os efluentes lquidos so os principais responsveis pela poluio causada pela indstria de laticnios (BRIO et. al., 2003). Tal constatao permite concluir que a poluio provocada pelos efluentes lquidos de laticnios assume propores que exigem uma conscientizao do pessoal das indstrias e a implementao de aes concretas no sentido de minimizar esse impacto ambiental.

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2.2 CARACTERIZAO DOS EFLUENTES LQUIDOS DE INDSTRIAS DE LATICNIOS

2.2.1 NATUREZA DOS EFLUENTES LQUIDOS

Os efluentes lquidos das indstrias de laticnios abrangem os efluentes lquidos industriais, os esgotos sanitrios gerados e as guas pluviais captadas na respectiva indstria. Os efluentes lquidos industriais nada mais so do que despejos lquidos originrios de diversas atividades desenvolvidas na indstria, contendo principalmente as seguintes matrias, diludas nas guas de lavagem de equipamentos, tubulaes, pisos e demais instalaes da indstria (MACHADO, 2002):

Leite e produtos do leite recebidos como matria prima;

Matrias lcteas geradas e no aproveitadas ao longo dos processos industriais, mormente gordura, podendo incluir ainda, quando no removidos para reciclagem ou para disposio em separado, slidos de leite retidos em dispositivos como clarificadores, filtros e grelhas, bem como restos ou quebras de produtos finais;

Detergentes e desinfetantes usados nas operaes de lavagem e sanitizao;

Areia e poeira removidas nas operaes de lavagens de pisos e lates de leite;

Lubrificantes empregados em determinados equipamentos.

Em casos de fabricao de produtos mais elaborados, a exemplo de queijo, requeijo, iogurte e bebida lctea, os efluentes lquidos industriais podero conter ainda:

Ingredientes como acar e pedaos de frutas (usados em iogurte), acar e essncias (fabricao de iogurte e de bebidas lcteas) ou condimentos diversos (produo de requeijo condimentado);

Subprodutos como o soro (fabricao de queijo) e o leitelho (produo de manteiga), mesmo nas situaes em que esses subprodutos sejam aproveitados, quando iro comparecer em quantidades que podem ser residuais (a depender dos cuidados tomados) e que tem por origem as operaes de esgotamento total de tanques ou de mangueiras e/ou as operaes de limpeza.

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O soro, o leitelho (soro de manteiga) e o leite cido, em face de seu grande valor nutritivo e de sua elevada carga orgnica (que pode causar intensa poluio no caso de disposio inadequada no meio ambiente ou de onerar significativamente os custos de implantao e de operao de instalaes de tratamento de efluentes lquidos), no devem ser misturados com os demais efluentes da indstria. Pelo contrrio, devem ter captao e conduo em separado, de modo a viabilizar o seu aproveitamento na fabricao de outros produtos lcteos ou para utilizao direta (com ou sem beneficiamento industrial) na alimentao de animais. Assim sendo, neste trabalho o termo efluente lquido usado muitas vezes como sinnimo de guas residurias, assim entendidas as guas servidas (inclusive esgotos sanitrios) que no contm quantidades significativas de soro, de leitelho e de leite cido.

As indstrias de laticnios tm ainda como efluentes lquidos os esgotos sanitrios advindos de banheiros, vasos sanitrios, lavatrios, refeitrios, cozinha, etc., existentes na indstria para uso de seus funcionrios; e os esgotos pluviais resultantes das guas de chuva coletadas e canalizadas nos limites do terreno onde a indstria se localiza. Geralmente, estes dois tipos de efluentes possuem tubulaes independentes, sendo que a de guas pluviais, em hiptese alguma, deve ser conectada s demais tubulaes de efluentes (as guas pluviais devem ser dispostas separadamente dos demais efluentes, visto que a elas no se costuma aplicar qualquer tipo de tratamento para a sua disposio). A tubulao de esgotos sanitrios e a tubulao de guas residurias industriais costumam convergir, em seus trechos finais, para uma mesma tubulao que conduz a mistura desses dois lquidos at a estao de tratamento de efluentes (guas residurias) ou, no caso de inexistncia desta ltima, ao ponto de disposio final em corpos de gua ou na rede municipal de esgotos (SILVA et. al., 2006).

2.2.2 ORIGEM DOS EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS

Os principais processos, operaes e ocorrncias, que geram ou podem influenciar significativamente os efluentes lquidos da indstria de laticnios, segundo MARSHALL e HARPER (1984), so os seguintes:

(1) lavagem e/ou enxaguamento para remoo de resduos de leite ou de seus componentes, assim como de outras impurezas, que ficam aderidos em lates de leite, tanques diversos (inclusive os tanques de caminhes de coleta de leite e silos de armazenamento de

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leite), tubulaes de leite e mangueiras de soro, bombas, equipamentos e utenslios diversos utilizados diretamente na produo;

(2) lavagem de pisos e paredes; (3) vazamentos de leite em tubulaes e equipamentos correlatos, inclusive

pasteurizadores e evaporadores; (4) derramamentos e vazamentos devidos a: (i) operao e manuteno inadequadas de

equipamentos; (ii) transbordamento de tanques, equipamentos e utenslios diversos; (iii) negligncia na execuo de operaes em que possam ocorrer derramamentos de lquidos e slidos diversos em locais de fcil acesso s tubulaes de esgotamento de guas residurias;

(5) descargas de misturas de slidos de leite e gua por ocasio do incio e interrupo de funcionamento de pasteurizadores, trocadores de calor, separadores, evaporadores;

(6) arraste de lubrificantes de equipamentos da linha de produo, durante as operaes de limpeza;

(7) descarte de soro, leitelho e leite cido nas tubulaes de esgotamento de guas residurias;

(8) descargas, no sistema de drenagem de efluentes, de: (i) slidos de leite retidos em clarificadores; (ii) finos de fabricao de queijos; (iii) produtos e materiais de embalagem perdidos nas operaes de empacotamento, inclusive aqueles gerados em colapsos de equipamentos e na quebra de embalagens; (iv) produtos retornados indstria.

Os despejos das fontes (1) e (2), mesmo sendo indispensveis, devem ter o seu volume e carga poluidora reduzidos a um mnimo possvel. J os despejos relativos s fontes (3) a (7), por serem passveis de preveno, devem merecer cuidado especial para que sua ocorrncia seja realmente uma excepcionalidade, assim mesmo de curta durao e limitado impacto. Finalmente, os despejos (7) e (8), sendo em sua grande maioria evitveis no que tange sua incorporao s guas residurias, devem ter esse tipo de destinao evitada ou, no caso do soro e do leitelho, restringida ao mnimo indispensvel, isto devido s elevadas cargas poluidoras de todos esses materiais.

2.2.3 VAZO DOS EFLUENTES LQUIDOS DAS INDSTRIAS DE LATICNIOS

Segundo MARSHALL e HARPER (1984), a vazo diria (m3/dia) tambm referida como volume dirio dos efluentes lquidos das indstrias de laticnios costuma ser avaliada

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por meio do denominado coeficiente de volume de efluente lquido, expresso em termos de volume de efluente lquido gerado na indstria, dividido pelo volume de leite por ela recebido. Este um coeficiente bastante prtico, permitindo a rpida estimativa da vazo do efluente lquido, uma vez conhecido o volume de leite recebido pela indstria de laticnios. Por exemplo, se para uma dada indstria que recebe 5.000 litros de leite por dia o valor desse coeficiente for de 4 litros de efluente lquido por litro de leite, a vazo diria do efluente lquido dessa indstria de 20.000 L/dia (20m3/dia)

Tabela 1 - Volume de gua utilizado e efluente gerado por litro de leite processado

Atividade/Produto Coeficiente do Consumo de gua (L.L-1) Coeficiente de Efluente Gerado (L.L-1)

Recepo 0,243 0,243 Iogurte 10 10

Manteiga 1 1,1

Queijo Mussarela 1,55 2,32 Ricota 0,2 1,1 Requeijo (barra) 1,4 1,4 Requeijo (pote) 1,39 1,4

Fonte: Pesquisa tecnolgica para controle ambiental em pequenos e mdios laticnios, pg. 30

Tabela 2 - Coeficiente de efluentes gerados na indstria de laticnios por litro de leite processado

Tipo de Produto Coeficiente (L.L-1)

Produtos brancos (leite, cremes, iogurte) 3 Produtos amarelos (manteiga e queijo) 4 Produtos especiais (concentrado de leite ou soro e produtos lcteos desidratados) 5

Fonte: European Comimssion Integrated Pollution Prevention and Control (Jan/2006)

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MARSHALL e HARPER (1984) entendem que valores entre 0,5 e 2,0 litros de efluente por litro de leite so possveis de serem atingidos pelas indstrias de laticnios dotadas de um adequado programa de preveno e controle de perdas e desperdcios.

A vazo e o volume dos efluentes lquidos das indstrias de laticnios esto intimamente relacionados ao volume de gua consumido pelo laticnio. Segundo STRYDOM et al. (1997), o valor da relao entre a vazo de efluentes lquidos e a vazo de gua consumida pelos laticnios costuma situar-se entre 0,75 e 0,95. Normalmente as faixas so bem prximas de 1,0 justificando a tendncia de muitos projetistas em igualar, por medida de segurana, o volume de efluente ao volume de gua consumido. Por isso, o conhecimento do valor do consumo de gua de uma dada indstria de laticnio de grande utilidade para a estimativa da correspondente vazo de efluentes.

Tabela 3 - gua consumida por litro de leite processado de alguns produtos Produtos Coeficiente de Consumo de gua (L.L-1)

Sucia Dinamarca Finlndia Noruega Leite e iogurte 0,96 a 2,8 0,60 a 0,97 1,2 a 2,9 4,1 Queijos 2,0 a 2,5 1,2 a 1,7 2,0 a 3,1 2,5 a 3,8 Leite em p e/ou produtos lquidos 1,7 a 4,0 0,69 a 1,9 1,4 a 4,6 4,6 a 6,3

Fonte: CETESB (2006)

2.2.4 CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS DOS EFLUENTES LQUIDOS INDUSTRIAIS DE FBRICAS DE LATICNIOS.

De acordo com MARSHALL e HARPER (1984) pode-se dizer que, embora a natureza dos efluentes lquidos decorrentes dos vrios processos empregados pela indstria de laticnios seja geralmente bastante similar entre si, refletindo o efeito preponderante dos desperdcios de leite e seus derivados, a composio detalhada desses mesmos efluentes influenciada pelos diferentes processos que podem variar de indstria para indstria, mormente em funo dos tipos de produtos fabricados. Em outras palavras pode-se dizer, ainda em consonncia com os referidos autores, que a carga poluidora e o volume dos efluentes lquidos de qualquer laticnio dependem dos seguintes fatores:

Processos industriais em curso;

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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 do corpo diretivo da indstria em relao s prticas de gesto ambiental;

Quantidade de gua utilizada nas operaes de limpeza.

Devido a todos esses fatores que podem influenciar significativamente as caractersticas fsico-qumicas de uma indstria de laticnios especfica, os dados publicados em livros e artigos para essas caractersticas devem ser vistos como valores aproximados, ou seja, como indicativos do que se poderia esperar em situaes mdias. Os valores reais de cada indstria somente podem ser obtidos por monitoramento feito na prpria indstria de interesse.

Tabela 4 - Caractersticas do efluente bruto (equalizado) da Indstria de Laticnios Fortuna Ltda. (2009)

Parmetro Resultado

pH (22C) 5,4 DQO (mg.L-1) 3352,6 DBO (mg. L-1) 2081 Slidos Dissolvidos Fixos (550C) (mg.L-1) 870 Slidos Dissolvidos Volteis (550C) (mg.L-1) 868 Slidos Dissolvidos Totais (105C) (mg.L-1) 1738 Slidos Suspensos Totais (105C) (mg.L-1) 972 Slidos Totais (105C) (mg.L-1) 2710 Slidos Sedimentveis (mL.L-1) 13 leos e Graxas (mg.L-1) 517

Fonte: (IPAT/UNESC)

A DBO5 o parmetro padro para a avaliao do potencial de poluio de efluentes lquidos em que prepondera matria orgnica biodegradvel, a exemplo do que ocorre no caso das indstrias de laticnios. tambm um parmetro fundamental para o projeto de instalaes de tratamento desse tipo de efluente (SPERLING, 1997). Na bibliografia relativa a

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indstrias de laticnios, a DBO5 costuma ser referida em termos de kg de DBO5 por m3 (ou tonelada) de leite processado, forma de expresso esta que designada carga especfica de DBO5, e que apresenta a grande vantagem de fornecer a DBO5 relacionada ao volume de leite processado, que um parmetro mais facilmente quantificvel, alm de independer do volume do efluente lquido, que varia muito de indstria para indstria.

Tabela 5 - Valores da carga especfica de DBO5 para efluentes de diferentes indstrias

Tipo de Indstria Carga especfica de DBO5

(kg DBO5/m3 leite processado)

DBO (mg/L) Referncia

Variao Mdia Laticnios em geral 0,2 - 28 2.300 1)

Posto de recepo e refrigerao

1,1 0,37 - 0,42 1,25 - 1,50

1.033 700

1.000

2) 3) 4)

Leite pasteurizado e manteiga

0,43 - 0,87 0,81 0,87

900 403 448

2) 4) 5)

Leite pasteurizado e iogurte 14,24 3.420 2) Leite esterilizado e iogurte 0,84 290 2)

Queijaria (com reutilizao de soro)

4,1 4,84 5,4

18,9

3.037 1.180 1.350 5.050

4) 6) 7) 8)

Referncias: 1) Dados do New Zealand Dairy Reaserch Institute, conforme MARSHAL e HARPER (1984), 2) CETESB (1990), 3) Valores adotados pela Nestl em Planos de Controle Ambiental apresentados FEAM, 4) Valores adotados em Planos de Controle Ambiental apresentados FEAM pela Parmalat, 5) EPA (1971), citado por CETESB (1990), 6) Valor obtido pelo CETEC, 7) Valor adotado pela Sanetec em Plano de Controle Ambiental apresentado FEAM, 8) Valor adotado pela ESA Engenharia S/C em projeto de queijaria localizada em So Paulo.

A determinao da DBO5 apresenta desvantagens: longo tempo de anlise (5 dias) e alto erro de medio, em torno de 20%. J a DQO pode ser determinada mais rapidamente (2,5h) a um baixo custo e erro de 5%; entretanto tal parmetro engloba tanto a matria orgnica biodegradvel quanto a no-biodegradvel ou recalcitrante. Desde que possvel relacionar a DQO com a DBO5, cada vez mais comum usar a DQO no monitoramento rotineiro dos efluentes de uma maneira geral:

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Os efluentes lquidos brutos de laticnios apresentam valores de DBO5/DQO na faixa de 0,50 a 0,70 (quanto maior esse valor, maior tambm a frao biodegradvel dos efluentes e tanto mais indicado e o seu tratamento por processos biolgicos);

Valores da relao DBO/DQO fora da faixa de 0,50 a 0,70 so indicadores de efluentes de natureza incomum, tais como aqueles contaminados por amnia ou glicol originrios das instalaes de gua fria, ou por outras substncias txicas ao teste de DBO.

Tabela 6 - Relao entre DBO5/DQO Produto DBO/DQO

Leite integral 0,69 Leite desnatado 0,63 Leitelho (soro de manteiga) 0,66 Soro 0,52 Casena 0,46 Lactose 0,53 Protena de soro 0,23 Gordura de leite 0,79

Fonte: New Zeland Dairy Research Institute (2009)

No que se refere influncia de detergentes, sanitizantes e lubrificantes nos efluentes lquidos das indstrias de laticnios, a EPA (1971), aps uma srie de levantamentos e determinaes feitos nos EUA, chegou concluso de que os componentes desses produtos utilizados em diversas operaes de limpeza e lavagem da indstria de laticnios esto presentes nos referidos efluentes em concentraes que so geralmente muito baixas para causarem efeitos txicos nas estaes de tratamento de efluentes.

2.3 REDUO E CONTROLE DE EFLUENTES LQUIDOS

2.3.1 INTRODUO

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O leite e seus derivados possuem valor econmico e potencial poluidor significativos, de modo que o seu descarte nos efluentes lquidos da respectiva indstria significa dupla perda de dinheiro: uma relativa, ao que se deixa de ganhar pelo produto a mais que poderia ter sido vendido; e a outra, pelo que se ter de gastar a mais com o tratamento de maiores volumes e de maiores cargas poluidoras que esses desperdcios incorporam aos efluentes lquidos. A reduo e o controle de efluentes lquidos abrangem dois agrupamentos de aes: de gerenciamento e de engenharia de processo. As aes de gerenciamento so aquelas iniciativas que normalmente no implicam custos adicionais significativos. J as aes de engenharia de processo dizem respeito aplicao de tcnicas de engenharia voltadas aos processos industriais, podendo exigir investimentos substanciosos.

2.3.2 AES DE GERENCIAMENTO

Segundo a CETESB (2006), as aes de gerenciamento voltadas reduo e ao controle de efluentes lquidos de indstrias de laticnios incluem providencias tais como:

Estudo do processo produtivo, incluindo a realizao de balanos materiais para quantificar as perdas de produto e determinar os locais de sua ocorrncia, de modo a identificar as mudanas cabveis e as necessidades de manuteno dos equipamentos danificados;

Implantao de programas educacionais destinados ao pessoal que trabalha na produo, com a finalidade de desenvolver a conscientizao da importncia do uso racional dos recursos naturais e da proteo ao meio ambiente;

Instalao de dispositivos controladores de nvel em unidades passveis de transbordamento acidental, a exemplo de tanques e cubas;

Instalao de recipientes para receber os volumes perdidos relacionados drenagem de tanques de armazenamento e de fabricao de queijo e outros produtos lcteos, desnatadeiras e outros equipamentos, bem como as perdas retidas em coletores de respingo. As possveis destinaes desses materiais podem ser: venda ou doao a produtores de rao ou a criadores de porcos; aproveitamento para produo de produtos diversos;

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Expressando o consenso existente entre estudiosos do controle de efluentes nos EUA, HARPER et. al. (1971), citado pela EPA (1974), afirma-se que, sob muitas circunstncias, a melhoria das aes de gerenciamento podem resultar em reduo equivalente a 50% da carga poluidora e do volume de efluentes verificados anteriormente.

2.3.3 AES DE ENGENHARIA DE PROCESSOS

As principais aes de engenharia de processos destinadas reduo e controle dos efluentes lquidos em considerao incluem:

Sistemas automatizados de limpeza; Linhas sistmicas de recuperao de produtos; Sistemas automatizados de processos.

2.4 ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO

2.4.1 LEGISLAO AMBIENTAL

A legislao vigente sobre as guas nacionais baseia-se na Resoluo CONAMA n 20 de 18/06/1986, que estabeleceu normas e padres para a qualidade das guas e lanamento de efluentes nos corpos de guas. Esto estipulados em tal resoluo os padres de lanamento no corpo receptor, ou seja, quais os limites admissveis de certos parmetros para o efluente ser lanado no corpo receptor. No caso das indstrias de laticnios, os principais parmetros e respectivos limites a serem observados para o lanamento em corpos receptores esto listados na Tabela 7 a seguir:

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Tabela 7 - Parmetros e respectivos limites para lanamento em corpo receptor Parmetro Limite e/ou Condio

pH entre 6.5 a 8.5 Temperatura inferior a 40C Materiais Sedimentveis ate 1 mg/L leos e graxas 50 mg/L DBO5 60 mg/L DQO 90 mg/L Slidos em Suspenso Concentrao mxima diria: 100 mg/L Concentrao mdia aritmtica mensal: 60mg/L Detergentes 2.0 mg/L

Fonte: DN010/86 COPAM

Destaca-se ainda que para o lanamento, no ser permitida a diluio de efluentes industriais com guas no poludas, tais como guas de abastecimento e gua de refrigerao.

2.4.2 NVEIS DE TRATAMENTO

O tratamento dos esgotos em geral usualmente classificado atravs dos seguintes nveis:

Preliminar

Primrio Secundrio Tercirio

O tratamento preliminar objetiva apenas a remoo dos slidos grosseiros enquanto o tratamento primrio visa a remoo de slidos sedimentveis e parte da matria orgnica. Em ambos predominam os mtodos fsicos de remoo dos poluentes.

J o tratamento secundrio, no qual predominam mecanismos biolgicos, o objetivo principalmente a remoo de matria orgnica e eventualmente nutrientes (nitrognio e fsforo).

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O tratamento tercirio objetiva a remoo de poluentes especficos (usualmente txicos ou compostos no biodegradveis) ou, ainda, a remoo complementar de poluentes no suficientemente removidos no tratamento secundrio. Os mtodos de tratamento dividem-se em operaes e processos unitrios, e a integrao destes mtodos compe os sistemas de tratamento. Assim:

Operaes unitrias so mtodos de tratamento nos quais predominam foras fsicas (ex. gradeamento, mistura, floculao, sedimentao, flotao e filtrao).

Processos biolgicos unitrios so mtodos de tratamento nos quais a remoo de poluentes ocorre por meio de atividade biolgica (ex. remoo de matria orgnica carboncea, desnitrificao).

Os efluentes de indstrias de laticnios se prestam muito bem ao tratamento biolgico, j que a composio deste efluente rica em compostos orgnicos facilmente biodegradveis e a funo de um processo de tratamento biolgico remover a matria orgnica do efluente atravs de metabolismo de oxidao e de sntese de clulas (BRAILE, 1979).

As variaes das caractersticas dos efluentes de indstria para indstria fazem com que se tenha que estudar cada uma individualmente para obter as informaes para projeto e operao de sistemas de tratamento de despejos.

2.4.3 PR-TRATAMENTO

2.4.3.1 REMOO DE SLIDOS GROSSEIROS

So considerados slidos grosseiros os resduos contidos no efluente industrial normalmente de fcil remoo e reteno atravs de operaes fsicas de gradeamento e/ou peneiramento. O material proveniente da destinao inadequada de restos de embalagens durante o processo industrial, da utilizao inadequada do sistema de esgotamento sanitrio das instalaes administrativas ou de possveis conexes irregulares com o sistema de afastamento de guas pluviais. As principais finalidades da remoo de slidos grosseiros so (JORDO E PESSOA, 1995):

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Proteo dos dispositivos de transporte dos esgotos nas suas diferentes fases lquida e slida (lodo), tais como: bombas, tubulaes e peas especiais;

Proteo dos dispositivos de tratamento dos esgotos, tais como: raspadores, removedores, aeradores e meio filtrante;

Proteo dos corpos dgua receptores;

Remoo parcial da carga poluidora, contribuindo para melhorar o desempenho das unidades subsequentes de tratamento e desinfeco.

Os principais dispositivos utilizados para remoo de slidos grosseiros so:

Grades de barras: barras de ferro ou ao dispostas paralelamente, verticalmente ou inclinadas, de modo a permitir o fluxo normal dos esgotos atravs do espaamento entre as barras, adequadamente projetadas para reter o material que se pretende remover. O material removido geralmente e destinado incinerao ou ao aterro sanitrio.

Peneiras: se caracterizam por disporem de aberturas muito pequenas, sendo usadas para remoo de slidos muito finos ou fibrosos.

2.4.3.2 REMOO DE AREIA

A areia contida nos esgotos , na sua maioria, constituda de material mineral tais como pedriscos e cascalho. A origem deste material no processo industrial e devido lavagem de piso, de lates e caminhes graneleiros que fazem a entrega do leite na plataforma de recepo, alm do esgoto domstico oriundo das instalaes administrativas da fbrica e possveis conexes irregulares com dispositivos de afastamento de guas pluviais. As principais finalidades da remoo de areia so (JORDO e PESSOA, 1995):

Evitar abraso nos equipamentos e tubulaes;

Reduzir a possibilidade de avarias, obstrues nas unidades dos sistemas, tais como: canalizaes, tanques, sifes, etc.;

Facilitar o manuseio e transporte das fases liquida e slida, ao longo dos componentes da ETE.

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A unidade de remoo de areia comumente chamada de caixa de areia ou desarenador. Existem diversos tipos de desarenadores, em funo de caractersticas como a forma, separao slido-lquido, forma de remoo, etc. A remoo do material pode ser feita por carga hidrulica ou por meio de arraste com ps, enxadas ou outro tipo de ferramenta. Dependendo do grau de limpeza do material retirado e da quantidade, ele poder servir para aterros prximos ao local ou para reposio do material drenante comumente utilizado nos leitos de secagem quando bem lavadas e selecionadas.

2.4.4 TRATAMENTO PRIMRIO

2.4.4.1 REMOO DE GORDURAS

Os efluentes industriais de laticnios contm grande quantidade de gorduras de densidade inferior da gua. Este material pode ser eliminado deixando-se um tempo at que o mesmo suba superfcie, sendo retirado por meio de raspadores.

Podem funcionar como tanques retentores de leos e graxas todos os recipientes que provoquem a reduo da velocidade da gua e apresentem uma superfcie tranquila.

As principais finalidades da remoo de gorduras so:

Evitar obstrues dos coletores;

Evitar aderncia nas peas especiais da rede de esgotos;

Evitar acmulo nas unidades de tratamento provocando odores desagradveis e perturbaes no funcionamento dos dispositivos de tratamento;

Evitar aspectos desagradveis nos corpos receptores.

2.4.5 TRATAMENTO SECUNDRIO

O tratamento de efluentes ricos em matria orgnica em nvel secundrio obtido atravs da utilizao de processos aerbios e/ou anaerbios. O objetivo dessa fase de tratamento a remoo da matria orgnica dissolvida e em suspenso, efetuada por micro-organismos, atravs de processos bioqumicos em condies ambientais favorveis (como temperatura e pH) dentro dos reatores. A base do processo biolgico promover o contato

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efetivo entre esses organismos e o material orgnico contido nos esgotos, de tal forma que esse material possa ser utilizado como alimento pelos micro-organismos.

Dentro do reator, os micro-organismos transformam a matria orgnica em vrios compostos como gs carbnico, metano, gua e material celular para seu prprio crescimento e reproduo. As condies ambientais s quais estes micro-organismos so submetidos que definem o tipo de processo. Se injetado oxignio dento do reator, predominam os organismos e os mecanismos aerbios de remoo de matria orgnica. Se no reator so mantidas condies de ausncia de oxignio, predominam organismos e mecanismos anaerbios de degradao e converso da matria orgnica.

Consideramos que, em acordo com as definies de Von SPPERLING (1995), no tratamento de efluentes em nvel secundrio predominam mecanismos biolgicos.

2.4.5.1 TRATAMENTO ANAERBIO

No tratamento anaerbio de esgotos h a predominncia de organismos anaerbios dentro do reator. O mecanismo anaerbio de degradao da matria orgnica um processo natural, que ocorre na ausncia de oxignio livre. um processo fermentativo, que se caracteriza pela produo de principalmente dois produtos finais: o metano e o dixido de carbono (SPERLING, 1997).

2.4.5.2 TANQUE SPTICO

So unidades pr-moldadas ou moldadas no prprio local, construdas para reter os despejos domsticos ou industriais por um perodo de tempo especificamente estabelecido, de modo a permitir a sedimentao dos slidos e reteno do material graxo contido nos esgotos, sem mistura, transformando-os em substncias e compostos mais simples e estveis.

O projeto, a construo e a operao de tal equipamento so objeto de norma especifica da ABNT (NBR 7229/93).

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Figura 1 Tanque sptico de cmara simples

Segundo JORDO e PESSOA (1995), seu funcionamento pode ser explicitado da seguinte forma:

O esgoto detido na fossa por um perodo estabelecido, que pode variar de 12 a 24 horas, dependendo das caractersticas dos afluentes;

Simultaneamente processa-se a sedimentao de 60 a 70% dos slidos em suspenso no esgoto, formando-se uma substncia semi-slida denominada lodo. Parte dos slidos no-sedimentados, formados por leos, graxas, gorduras e outros materiais misturados com gases emerge, e retida na superfcie livre do liquido, no interior do tanque, os quais so comumente denominados de escuma;

Digesto anaerbia do lodo: ambos, lodo e escuma so atacados por bactrias anaerbias provocando destruio total ou parcial do material voltil e organismos patognicos;

Reduo de volume: das etapas anteriores resultam gases, lquidos e acentuada reduo de volume dos slidos retidos e digeridos, que adquirem caractersticas estveis capazes de permitir que o efluente lquido das fossas spticas possa ser disposto em melhores condies de segurana.

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2.4.5.3 LAGOA ANAERBIA

As lagoas anaerbias tm sido utilizadas para o tratamento de esgotos domsticos e industriais predominantemente orgnicos, com alta concentrao de DBO. As condies climticas com a ocorrncia de altas temperaturas, como o caso do Brasil, favorece sua utilizao.

Figura 2- Lagoa anaerbia seguida de lagoas de estabilizao

Tais lagoas so projetadas com profundidades da ordem de 4 a 5 metros, sendo este fator importante para a existncia de condies estritamente anaerbias, reduzindo a penetrao do oxignio produzido na superfcie para camadas mais profundas da lagoa. No requerem qualquer equipamento especial sendo muitas vezes associadas a outras modalidades de lagoas (aerbias/facultativas), j que a eficincia na remoo de DBO, em torno de 50 a 60% no suficiente para permitir o lanamento em um corpo receptor, necessitando assim de ps-tratamento.

O processo de tratamento ocorre como no tanque sptico. Na lagoa anaerbia forma-se uma crosta e escuma na superfcie, que apresenta como vantagem, alm de impedir a sada de gs sulfdrico (subproduto da digesto anaerbia) para a atmosfera, impede tambm a penetrao da luz, o que inibe o desenvolvimento de algas, evitando a penetrao do oxignio.

Seu dimensionamento feito atravs da determinao dos seguintes parmetros: tempo de deteno hidrulica, taxa de aplicao de carga orgnica e profundidade.

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2.4.5.4 LODOS ATIVADOS

Trata-se de um sistema amplamente utilizado para o tratamento de esgotos domsticos e industriais, sendo de grande aceitao e tradio no tratamento de efluentes de laticnios. um sistema de alta eficincia na remoo de DBO5 e com baixos requisitos de rea, exigindo, entretanto, alto ndice de mecanizao e consumo de energia eltrica, alm da necessidade de uma operao mais especializada. Segundo JORDO e PESSOA (1995) o lodo ativado o floco produzido num esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactrias zooglias ou outros organismos, na presena de oxignio dissolvido, e acumulado em concentrao suficiente graas ao retorno de outros flocos previamente formados no tanque de decantao. Nos tanques de aerao, o esgoto afluente e o lodo ativado so misturados, agitados e aerados. Nos decantadores o lodo ativado separado do esgoto tratado, que retirado em vertedouros, sendo que parte do lodo, retorna ao tanque de aerao como reciclo, e o excesso de lodo retirado do processo e tratado devidamente. O tempo de reteno de slidos no reator denominado idade do lodo, que um importante parmetro operacional do processo. O tempo de reteno do lquido no reator bastante baixo, da ordem de horas, o que permite a utilizao de tanques de tamanho reduzido. O tempo de residncia dos slidos recirculados alta, o que permite obter maiores eficincias na remoo de DBO5, devido ao maior contato da matria orgnica com a biomassa dentro do reator.

Figura 3 Sistema de lodo ativado

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2.4.5.5 IRRIGAO DISTRIBUIO DE EFLUENTE NO SOLO

A infiltrao dos esgotos no solo um processo bastante natural, e oferece ao mesmo tempo, uma proteo eficiente das guas superficiais contra os efeitos da poluio. O solo pode absorver bem as guas servidas nos meses secos, portanto na poca em que a baixa vazo dos cursos dgua acentua os efeitos da poluio. Tambm se tem a vantagem de promover o retorno dos nutrientes extrados da natureza. Os atrativos para o reuso planejado dos efluentes so: controle da poluio, economia de gua, fertilizantes, reciclagem de nutrientes e aumento da produo agrcola. O reuso de efluentes para irrigao envolve riscos sade, do ponto de vista sanitrio. No caso de efluente industrial que tenha caractersticas favorveis aplicao no solo, como o caso do efluente de laticnios, a segregao dos esgotos domsticos que vm das unidades administrativas eliminam este risco.

3. CONCLUSES

Atravs da reviso bibliogrfica feita no presente trabalho foi possvel perceber que boas prticas industriais podem reduzir a quantidade de efluentes produzidos em at 50%, fato bastante desejvel, visto que o leite e seus derivados possuem valor econmico e potencial poluidor significativos. No que se refere ao tratamento de efluentes, os processos apresentados tem grande aceitao na indstria de laticnios, uma vez que aliam simplicidade de operao, baixos custos e grande capacidade de remoo da carga orgnica do efluente tratado.

4. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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