Baixe ETE Cervejaria Iury e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA Estação de Tratamento de Efluentes em uma Indústria Cervejeira Disciplina: Controle da Poluição Alunos: Iury Sousa Pedro Hugo Profª: Silvana Calado Recife, 22 de Junho de 2010 Sumário 1. Introdução___________________________________________________________________02 2. Características do Efluente 2.1. Esgoto doméstico______________________________________________________03 2.2. Cervejaria____________________________________________________________03 3. Fluxograma__________________________________________________________________06 4. Direcionamento dos Resíduos____________________________________________________07 Esgoto Bruto 5. Projeto da ETE 5.1. Tratamento Preliminar e Primário 5.1.1. Gradeamento_________________________________________________07 5.1.5. Peneiramento_________________________________________________10 5.1.3. Caixa de Desarenação__________________________________________ 10 5.1.2. Caixa de Gordura______________________________________________11 5.1.4. Precipitação Química com o uso de Coagulantes (Correção de pH)_______13 5.1.6. Decantadores_________________________________________________15 5.2. Filtro Biológico_______________________________________________________17 5.3. Digestor de Lodo______________________________________________________21 5.4. Remoção da Umidade do Lodo___________________________________________23 6. Eficiência e Investimentos_______________________________________________________24 7. Conclusão___________________________________________________________________25 8. Referências Bibliográficas_______________________________________________________25 1. Introdução Em todas as indústrias existe a formação de resíduos sólidos, líquidos e gasosos que devem ser corretamente manipulados e processados de modo a se obter o menor impacto possível para o meio ambiente. Dependendo do processo da indústria um dos tipos de efluente vai prevalecer. Nas cervejarias, os resíduos líquidos provêm, em sua maioria, das máquinas de lavar garrafas, das dornas de fermentação, do bolo das centrífugas, da lavagem dos panos dos filtros-prensa e das descargas das máquinas de pasteurização. As descargas do pasteurizador e das lavagens das garrafas acontecem periodicamente, ocorrendo, geralmente, no encerramento do período semanal de fabricação. Os outros efluentes são contínuos durante o período de fabricação. Com a crescente preocupação com a qualidade dos corpos de água que atuam como receptores destes efluentes, existe um maior empenho em construir estações de tratamento com o máximo de eficiência dentro da disponibilidade de recursos necessários. O projeto de uma estação de tratamento é função principalmente das características do efluente, no caso das cervejarias as características do efluente são muito semelhantes as do esgoto doméstico e por isso estas estações apresentam projetos com pontos em comum. O objetivo deste trabalho é dimensionar as unidades de uma estação de tratamento no sentido de reduzir a quantidade de matéria orgânica e sólidos suspensos provenientes do processo, de acordo PAGE 24 cerveja proveniente dos interstícios do fermento rejeitado e das garrafas quebradas durante a pasteurização. Todos esses despejos se caracterizam pela elevada DBO e são ricos em proteínas que se decompõem rapidamente, provocando fortes odores. Dada a complexidade das transformações existentes nos diversos estágios de fabricação da cerveja e a natureza das matérias-primas, a composição química e microbiológica do efluente de uma cervejaria é muito variada. A DBO depende do volume de água utilizado. Métodos de tratamento atualmente utilizados Os efluentes provenientes das dornas de fermentação, das dornas de envelhecimento e dos processos de recuperação de levedura, são os mais trabalhosos do ponto de vista do tratamento. Em relação aos demais despejos, alguns podem ser removidos por peneiras, outros são convenientemente diluídos, de modo que sua carga poluidora, muitas vezes, torna-se insignificante em comparação com os demais. O tratamento das águas residuárias das cervejarias e maltarias pode ser realizado por processos semelhantes aos empregados na depuração dos esgotos domésticos, graças ao seu elevado conteúdo de matéria orgânica e de nutrientes. Às vezes, entretanto, há falta de nitrogênio. Antes do tratamento biológico é feito um tratamento químico para aliviar a parte biológica, como por exemplo, precipitação química com sulfato ferroso e cal ou silicato de sódio. É muito comum o emprego de decantadores primários, com tempo de detenção inferior a 1 hora, suficiente para a precipitação, de modo a satisfazer às disposições legais para certas classes de corpos receptores. O tratamento em separado dos despejos de cervejarias é freqüentemente feito por filtração biológica, lodos ativados e, em um limitado número de casos, por tratamento anaeróbio. A filtração biológica permite atingir remoção de DBO superior a 90% (nominal), numa taxa da ordem de 150 l/m3dia. Este processo é, no entanto, sensível a rápidas alterações de pH e choques de cargas orgânicas. Também o processo por lodos ativados permite uma redução desta ordem. Características do efluente total: Vazão máxima total = Vazão doméstica + Vazão máxima industrial = 0,12 l/s + 34,71 l/s = 34,83 l/s Vazão mínima total = Vazão doméstica + Vazão mínima industrial = 0,12 l/s + 13,89 l/s = 14,01 l/s Principais parâmetros de importância no efluente de cervejaria: - DQO ou DBO; - Óleos e graxas; - Sólidos sedimentáveis; - pH. Para o nosso processo, a DBO foi de 1000 mg/L; os sólidos sedimentáveis e óleos/graxas (CETESB, 1992), foi de, respectivamente, 305 mg/L e 200 mg/L. Tabela 3 - Características típicas dos principais sistemas de tratamento de esgotos. Sistema de tratamento Eficiência na remoção (%) Requisitos Custo de implantação (US$/hab) Tempo de detenção hidráulico total (dias) Quantidade de lodo a ser tratado (m3/ hab.ano) DBO N P Coliformes Área (m2/ hab) Potência (W/hab) Tratamento preliminar 0 – 5 ~0 ~0 ~0 <0,001 ~0 2 – 8 - - Tratamento primário 35 – 40 10 – 25 10 – 20 30 – 40 0,03 – 0,05 ~0 20 – 30 0,1 – 0,5 0,6 – 13 PAGE 24 Filtro biológico de alta carga 80 – 90 30 – 40 30 – 45 60 – 90 0,3- 0,45 0,5 – 1,0 40 – 70 Não aplicável 1,1 – 1,5 3. Fluxograma da ETE PAGE 24 Figura 1 – Fluxograma da ETE Todas as unidades, com exceção da caixa de gordura, do tanque de correção de pH, do medidor de vazão e do leito de secagem são construídos em duplicata, operando em paralelo para garantir o funcionamento da estação mesmo quando os equipamentos estiverem em manutenção. Alguns equipamentos, nesse caso, operarão sobrecarregados, mas em caráter provisório, não comprometendo, assim, o funcionamento eficiente do projeto. 4. Direcionamento dos resíduos 4.1..Gradeamento O material removido deverá ser imediatamente afastado das instalações de gradeamento e encaminhado ao seu destino final, de modo a evitar inconvenientes na circunvizinhança das unidades. Esse material, antes de ser transportado, receberá óxido de cálcio (cal), evitando a emanação excessiva de odores desagradáveis ou elevada proliferação de insetos em torno dos locais ou recipientes utilizados para a disposição final do material removido. Este, na forma seca ou úmida, deverá ser encaminhado para locais sob controle das autoridades sanitárias, onde será incinerado. Recomenda-se a utilização do gás produzido no digestor da estação de combustível. 4.2..Caixa de Areia Como a instalação é isenta de dispositivos de lavagens de areia, esta será encaminhada para o aterro sanitário mais próximo. 4.3..Caixa de Gordura A gordura removida será enterrada nas imediações próximas. 4.4..Peneiramento O material retido nas peneiras será direcionado para um aterro sanitário. 5. Projeto da ETE 5.1.. Tratamento Preliminar e Primário 5.1...1...Gradeamento PAGE 24 A taxa de aplicação foi obtida da tabela 3.1 do Alves Nunes, página 83, que fornece as taxas das peneiras estáticas ou rotativas fabricadas pela ETA – Engenharia de Tratamento de Água Ltda. Adotou-se uma peneira estática de 0,75 mm de abertura, à qual corresponde uma taxa de aplicação (I) de 25 m3/m2h Área da tela (A): Onde: I = taxa de aplicação = 25m3/m2h para uma peneira estática de abertura 0,75mm Q = vazão máxima do afluente = 125,388 m3/h Comprimento e Largura da peneira (L, B): Considerando o comprimento da peneira conforme catálogo da ETA - Eng. De Tratamento de Águas Ltda, L = 2,0 m. Logo: Existe um valor tabelado para a largura que será adotada, que é o valor imediatamente superior a esse valor de 2,51 m. Como não dispomos desse valor, não podemos dizer a real largura que essa peneira teria. 5.1...3...Caixa de Areia O objetivo principal da caixa de desarenação ou caixa de arreia é a retenção de substâncias inertes, como areias e sólidos minerais sedimentáveis, originárias de águas residuárias, que provêm da lavagem de pisos ou dos esgotos sanitários. Esta remoção é importante para proteger bombas, válvulas de retenção, registros e canalizações, evitando entupimento e abrasão. As caixas podem ser simples, geralmente usadas em pequenas e médias estações, ou mecanizadas, empregadas nas grandes estações. É muito comum se encontrarem caixas em câmara dupla, que permite a retirada de uma para limpeza, enquanto o efluente flui pela outra, que fica sobrecarregada, sendo mais indicada a limpeza em horários de menores vazões. O isolamento de uma das caixas se faz pelo fechamento das comportas existentes na entrada e saída da caixa. A velocidade recomendada de projeto é de 0,15 a 0,40 m/s, sendo 0,30 F 0 B 1 20% o mais adotado. Para mantê-la num valor constante faz-se uso de um medidor de vazão à jusante, podendo ser uma calha de Parshall. A areia é bombeada diariamente sob água, por meio de um removedor de areia, que a retira da canaleta de armazenagem. Dimensionamento Largura: Onde V é a velocidade pretendida nos canais e hmax e Qmax são valores anteriormente calculados. b = 0,03483/(0,261211*0,30) = 0,44 m PAGE 24 Comprimento: L = 22,5 * hmax (19) L = 5,88 m Profundidade adotada: Hcaixa = 0,60 m Taxa de escoamento superficial (I): deve estar entre 600 e 1200 m3/m2dia. 5.1...4...Caixa de Gordura A caixa de gordura tem a função de reter gorduras e materiais que flotam naturalmente. Seu princípio de funcionamento é diferença de densidade entre a água e as gorduras. A remoção da gordura tem as seguintes finalidades: • Evitar obstruções dos coletores; • Evitar aderência nas peças especiais da rede de esgotos; • Evitar acúmulo nas unidades de tratamento provocando odores desagradáveis e perturbações no funcionamento dos dispositivos de tratamento; • Evitar aspectos desagradáveis nos corpos receptores. O líquido deve ter permanência tranqüila durante o tempo em que as partículas a serem removidas percorram desde o fundo até a superfície líquida. O tempo de detenção é, em geral, de 3 a 5 minutos se a temperatura do líquido está abaixo de 25ºC e pode chegar a 30 minutos para líquidos acima desta temperatura. A caixa deve ser retangular, com duas ou mais cortinas, uma próxima à entrada para evitar turbulência do líquido, e a outra próxima à saída. Em um dos lados da caixa deverá haver uma calha para a remoção da gordura. A caixa de gordura foi empregada devido ao fato de se ter um efluente doméstico, com alto conteúdo de gordura reunido ao efluente industrial, que também contém quantidades relevantes de gorduras provenientes das lavagens de garrafas e dos tanques de fermentação. A separação da gordura permite maior eficiência às fases subseqüentes e melhoria no tratamento do lodo, se for reunida a este. Dimensionamento Onde: Q é vazão máxima afluente = 34,83 l/s = 125,388 m3/h; v é a velocidade mínima de ascensão das partículas de menor tamanho = 4 mm/s, a taxa de aplicação será de 14,4 m³/m²h. Substituindo os valores temos para área da caixa de gordura (A) = 8,71 m2. A velocidade pode ser obtida num cilindro graduado: Onde: H é a altura do líquido no cilindro e t é o tempo de ascensão das partículas. Volume da caixa: V caixa = L x B x H Onde: L= comprimento da caixa de gordura = 1,5 x B B= largura da caixa de gordura. PAGE 24 A = L x B, L = 1,5 x B F 0 D E A = 1,5 B2 B = 2,41m; L = 3,61 m Para 16 h de funcionamento diário, tem-se: Vcaixa = Q x t x 1,25 Onde: Q = Vazão máxima (m³/h) t = Tempo de detenção (h) Considerou-se a utilização de 75% da capacidade de uso da caixa de gordura e 5 minutos de tempo de detenção (faixa de 3 a 5 minutos). Com isto, obtém-se: Vcaixa = 125,388 x (5/60) x 1,25 = 13,06 m³ Da equação: Vcaixa = L x B x H, com o volume, largura e comprimento já encontrados, calculamos o valor de H (profundidade) H = 1,50 m. Figura 5 – Caixa retentora de gordura 1... Precipitação Química com o Uso de Coagulantes (Correção de pH) O tratamento físico-químico por coagulação / floculação de águas residuárias decorrentes dos processos industriais têm sido empregados, na maioria das vezes, a nível primário, precedendo o tratamento biológico de depuração, objetivando reduzir a carga orgânica afluente, conseqüentemente, obtendo-se menores dimensões destas unidades. A finalidade principal é a remoção de poluentes inorgânicos, matérias insolúveis, metais pesados, matérias orgânicas não biodegradáveis, sólidos em suspensão, cor, etc. O tratamento físico-químico por coagulação / floculação difere muito pouco dos sistemas de tratamento de água bruta para abastecimento público, onde sua concepção básica consiste transformar em flocos, impurezas em estado coloidal, suspensões e, posteriormente, removê-los em decantadores. Para a floculação, usam-se coagulantes químicos como sais de alumínio e ferro que reagem com a alcalinidade contida ou adicionada nas águas residuárias, formando hidróxidos que desestabilizam colóides e partículas em suspensão pela obtenção do ponto isoelétrico. A precipitação também pode ser feita pela variação de pH, sem floculação: apenas aumentando o pH é possível precipitar metais pesados, por exemplo. Quando se usa cal, o produto formado é o CaCO3 que atua como coagulante, que consegue precipitar certas proteínas, lignina (substância solúvel glicoprotéica). Sempre é necessário pesquisar o pH ótimo em que a solubilidade do sólido é mínima e a precipitação é máxima. Quando a elevação passa desse ponto os sólidos se tornam solúveis. Às vezes pode-se empregar simultaneamente a cal com sais de ferro e alumínio, ou até mesmo com polieletrólitos, objetivando obter melhor sedimentação de sólidos precipitáveis pela floculação e PAGE 24 H = profundidade dos decantadores Área do decantador (A): A = L x C = 5 x 20 = 100 m2 Taxa de escoamento superficial (I): Onde: Qs = vazão máxima de saída do tanque de equalização A taxa de escoamento está dentro do limite para uma sedimentação simples, de 5 a 80 m3/m2dia. Volume do decantador (Vdec): Vdec = C x L x H = 20 x 5 x 3,57 = 357 m3 Velocidade de sedimentação (v): Onde: V = velocidade crítica de arrastamento das partículas = 5 cm/s. A velocidade de sedimentação é menor do que 0,75cm/s de acordo com a literatura. Tempo de retenção (t): 1.. Filtros Biológicos A ação dos filtros biológicos, como o nome sugere, é de origem biológica e depende de aeração. A grande profundidade permite a redução da área e melhora a ventilação, em especial com o uso de granulometria mais grosseira que a encontrada em solos arenosos naturais. Como material de construção empregam-se pedras resistentes às intempéries, escória britada, tufos de lava e peças cerâmicas ou de plástico, dos quais a pedra britada é o mais comum. Algumas semanas após o início do funcionamento os fragmentos se recobrem de películas mucilaginosas povoadas por bactérias, principalmente, no interior das quais se processam os fenômenos de depuração. Assim, a atividade se verifica na superfície revestida (área molhada) dos fragmentos. Esta película ativa aderente às pedras não tem mais do que 2 a 3 mm de espessura, pois o oxigênio não consegue penetrar mais profundamente. Nas camadas mais profundas se verificam os fenômenos de putrefação. O principal fenômeno atribuído ao processo é a adsorção, cuja eficiência é mantida pela ação de microorganismos que dependem da ação contínua, desse modo, percebe-se que as pedras de superfície áspera aceleram o início do funcionamento biológico. Nos filtros biológicos de alta capacidade a aspereza das pedras não tem influência sobre a eficiência, pois a película biológica deve ser removível pelo arrastamento para fora do filtro. O tempo de percolação varia segundo a taxa de aplicação e está situado entre 20 e 30 minutos. Durante a percolação, uma parte da matéria viva ou morta, bem como parte das substâncias elaboradas, é arrastada pela corrente líquida e pode ser identificada no efluente sob a forma de flocos em suspensão, permitindo que os filtros em funcionamento normal estejam sempre em condições ótimas. PAGE 24 Os chamados filtros biológicos de baixa capacidade são aqueles no qual o efeito de arrastamento é muito fraco. Os sólidos formados ficam aderentes às pedras em sua maior parte e são constantemente recobertos por novas camadas dos mesmos sólidos, fazendo com que o lodo orgânico fique retido no filtro, onde deve ser estabilizado, tomando parte no consumo de oxigênio. Algumas películas são arrastadas das camadas superiores, mas ficam retidas nas inferiores, somente alguns farrapos são arrastados para o exterior do filtro. Nos filtros de alta capacidade os fragmentos do meio filtrante são recobertos por tênues películas biológicas, uma vez que todo o excesso é arrastado para baixo e, uma vez postos em movimento, são diretamente conduzidos para a canaleta de efluente. O lodo, de elevado teor de água e fácil decomposição, tem maior volume que nos filtros de baixa capacidade. O filtro de alta capacidade consegue depurar maior volume de esgoto com mesmo volume de material filtrante, uma vez que não cabe ao filtro a operação de estabilização do lodo – sua principal característica é a inexistência de lodo em seu interior, responsável pelos baixos teores de nitrato (oriunda da decomposição aeróbia do lodo retido). A extensão da superfície recoberta de películas biologicamente ativas em 1m3 de filtro depende da granulometria do meio. É comum a adoção de valores entre 2 e 8 cm., sendo que uma granulação menor deve ser mais eficiente por apresentar maior superfície coberta: a metade do tamanho das pedras corresponde o dobro da superfície, mas deve-se reconhecer que, a partir de um determinado tamanho dos fragmentos há um limite, abaixo do qual não é mais possível haver espaço para a camada, bem como para a passagem de ar e água. É conveniente manter a mesma granulometria em toda a profundidade do filtro, com exceção das camadas inferiores, que podem ter maior diâmetro médio, pois assim servirão de suporte às camadas superiores e permitirão o emprego de maiores aberturas nas placas do fundo. A altura dos filtros está relacionada com o tamanho das pedras e com a finalidade de ventilação, da mesma forma que tem relação com a concentração dos esgotos, sendo tanto maior a altura quanto maior a concentração, a fim de aumentar a extensão de percolação bem como a o tempo de detenção e também a capacidade de depuração. A construção da soleira do filtro deve ser de forma que permita a água escoar facilmente, sem permitir a sedimentação dos sólidos, prevendo também a livre circulação do ar, de baixo para cima, sendo comum o uso de fundos falsos (uma placa superior sustentando o meio filtrante, perfurada por fendas ou orifícios, uma placa inferior dotada de canaletas para escoamento de água e, entre as duas, o espaço para ventilação). Acima da superfície livre são colocados equipamentos para a distribuição dos esgotos, dos quais os distribuidores rotativos promovem maior uniformidade na distribuição, com o único inconveniente de obrigar os filtros a terem seção circular em planta, com o conseqüente desperdício de terreno entre as unidades. São indispensáveis em unidades de alta carga, e podem ser movimentados pela reação provocada pela saída dos jatos de água através dos orifícios existentes nos braços ou por meio de motores elétricos, com velocidade de rotação de 0,3 a 5 rpm. Quanto maior a taxa de aplicação superficial, maior deve ser o número de braços do distribuir. Às vezes não é necessário retirar o lodo do efluente dos filtros biológicos. No caso de águas receptoras de velocidade considerável, este lodo é inofensivo e pode até aumentar o plâncton, com isto aumentando autodepuração, mas se este se depositar no fundo do leito do curso de água, entrará rapidamente em decomposição, sendo assim, geralmente é exigido, principalmente no caso de filtros de alta capacidade, o emprego de decantadores secundários, cujo tempo de detenção é de 1,5 a 2,5 horas e devem possuir sistema contínuo de remoção de PAGE 24 lodo. Este lodo se assemelha ao lodo ativado, mas se encontra em estado de estabilização muito mais avançada. Sua disposição mais conveniente é a digestão após a mistura com o lodo dos decantadores primários, aumentando a quantidade de lodo digerido em 50%, da mesma forma que o gás. Assim, os digestores e os leitos de secagem deverão ter suas dimensões aumentadas proporcionalmente. Pode-se adotar um valor de 3,0 m3/m2dia, nos filtros de alta capacidade para a taxa de aplicação volumétrica. A importância dessa taxa advém do fato de ser esta a expressão do efeito de lavagem, muito necessário, no caso. A fim de que se tenha um arrastamento eficiente do lodo, a taxa não pode cair a abaixo de um determinado valor, em geral aceito com sendo 0,8 m3/m2dia. Não são reportados limites superiores. Com a recirculação consegue-se não somente agir sobre a altura dos filtros a fim de se conseguir a taxa de aplicação e o grau de depuração necessário, mas ainda também os benefícios adicionais. O efluente recirculado junta ao afluente certa quantidade de nitratos, oxigênio, organismos vivos, rejuvenesce o esgoto bruto, geralmente eleva o pH, elimina o cheiro e estimula o tratamento, além de permitir maior eficiência de ação das camadas inferiores do filtro. Pode-se melhorar a ação da recirculação pela inclusão dos decantadores primários no ciclo, aumentando a capacidade destes em proporção adequada. A questão da aplicação intermitente do esgoto tem importância muito grande na operação de filtros biológicos. Dimensionamento do Filtro biológico de Alta Carga: Razão de Recirculação: Onde: r = 0,5 a 3,0 = 2,0 (adotou-se 2) Qr = vazão de esgoto recirculado; Qa = vazão de esgoto afluente à unidade Fator de recirculação (F): Seleção da Taxa de Escoamento: Imín = 0,8 m/h Iadotado = 1,8 m/h Recirculo: A taxa de escoamento está acima do valor mínimo (0,86 > 0,80) Área do Filtro Biológico (At): Onde: Qs = vazão máxima de saída do tanque de equalização Diâmetro do Filtro (D): PAGE 24 Massa de lodo em Kg/dia (ML): Onde: CS = concentração de sólidos no lodo = 1% Diâmetro do Digestor: Para digestor mecanizado com rapadores de fundo, a seção horizontal deverá ser circular. Onde: C = carga de sólidos adotados em 40 kg/m2dia. Volume do lodo digestor por dia (Vdl): Onde: C’S = concentração de sólidos no lodo igual a 4% após a digestão = 40 kg/m3. 3.. Remoção da Umidade do Lodo Os lodos removidos dos esgotos nas estações de tratamento são normalmente submetidos ao processo de digestão. A digestão deste lodo é normalmente realizada por meios aeróbicos ou anaeróbicos, tendo a finalidade de dotar o lodo de um grau de tratamento técnico e economicamente viável à sua utilização ou disposição final, sem alterar, além dos parâmetros recomendáveis, as condições sanitárias favoráveis à proteção do meio ambiente que se pretende preservar. O tratamento da fase líquida e os processos de estabilização do lodo geram um material de alto teor de umidade, tornando imperiosa sua desidratação caso haja necessidade de qualquer operação subseqüente do tratamento, tendo em vista ainda o transporte do lodo para qualquer fim. Muitas vezes a secagem natural do lodo não pode ser praticada, por insuficiência de área, por condições meteorológicas desfavoráveis, ou mesmo pela excessiva quantidade de lodo produzido, obrigando o maior emprego de mão de obra. Nesses casos, típicos das estações de tratamento de médio e grande porte, utiliza-se equipamentos para secagem mecanizada, capazes de produzir um lodo seco, a que se chama de “torta de lodo”, com cerca de 20 a 30% de teor de sólidos. Entre as opções típicas tem-se: • Filtros a vácuo; • Filtros prensa; • Filtros de esteira; • Centrífugas. Destes, os filtros a vácuo caíram em desuso, pela relativa baixa eficiência de remoção da umidade, necessidade de floculantes, dificuldades operacionais, e elevado custo. Os demais equipamentos competem entre si com peculiaridades que os tornam mais ou menos vantajosos, de acordo com a situação típica do lodo a tratar e das condições de destino final. Na escolha do tipo de equipamento, os seguintes fatores principais devem ser estudados: • Características típicas de equipamento; • Facilidades ou dificuldades de operação e manutenção; • Custo do equipamento; PAGE 24 • Consumo de energia; • Local de destino final; • Massa e volume produzido de torta seca • Impactos ambientais; etc. No caso do trabalho, foi escolhido um filtro-prensa de placa, que é um equipamento muito utilizado nessa desidratação do lodo, apresentando torta de matéria seca na ordem de 25 a 35%. Sua operação não é contínua, efetuando as prensagens em bateladas. O tempo de filtração pode durar cerca de 4 horas, considerando a carga, filtração propriamente dita e descarga, podendo efetuar até seis ciclos por dia. A filtração é realizada por meio de telas de pano filtrante ajustadas entre placas retangulares verticais em série com orifícios para saída do líquido. O lodo é encaminhado a entrada da alimentação e distribuído pelos espaços existentes entre as placas, onde é submetido a uma pressão de até 15Kg/cm2. O líquido intersticial se separa da massa de lodo, passa pela tela e pelos orifícios das placas e é posteriormente recolhido, retornando para o tanque de equalização. Logo após a prensagem, a torta é recolhida após a abertura das placas caindo dentro de containers ou esteiras transportadoras, e daí, para seu destino final. Alguns filtros são dispostos de sistema de ar comprimido, que é aplicado no final da filtração, provocando uma sobrepressão na torta, expulsando o líquido intersticial, obtendo assim uma torta com menos teor de umidade. Na operação são utilizados cal e cloreto férrico ou polieletrólito, a depender do tipo de tratamento. O dimensionamento é feito em função do volume de lodo a ser desidratado. Dimensionamento Volume diário de Lodo (Vl): Onde: ML = massa do lodo Cs = concentração da torta (adotada em 30%) Capacidade do filtro-prensa (C): Onde n é o número de ciclos por dia, sendo geralmente 4 ciclos. 6. Eficiência e Investimentos Para o tratamento proposto seria necessário estipular a área para a construção de todas as etapas dimensionadas, saber também o gasto de energia, além dos custos de implantação, seria o “investimento requerido para a proposta apresentada”. Tabela 5 - Características dos sistemas de tratamento proposto. Sistema de Tratamento Requisitos Curso de Implantação (US$/ hab)Área (m2/hab) Potência (W/hab) Tratamento Preliminar < 0,001 ~ 0 2 – 8 Tratamento Primário 0,03 – 0,05 ~ 0 20 – 30 Tratamento Secundário 0,30 – 0,45 0,5 – 1,0 40 – 70 Tratamento Terciário 2,0 – 5,0 0,2 – 0,6 10 – 30 PAGE 24 Através do tratamento discriminado na tabela 5, pode-se estimar a eficiência de remoção de DBO, SS e óleos/graxas, fazendo uso de um balanço de massa que é exposto na tabela 6. Tabela 6 - Balanço de massa de DBO, SS e óleos/graxas. Etapas de Tratamento Eficiência na Remoção (%) Quantidade Final DBO SS Óleos/graxas DBO (mg/l) SS (ml/l) Óleos/graxas (mg/l) Grade / Caixa de Areia 0 – 5 35 - 950 198,25 200 Peneiramento 15 – 25 5 - 712,5 188,34 200 Caixa de Gordura - - 85 712,5 188,34 30 Tanque de Equalização - - - 712,5 188,34 30 Decantador Primário 30 – 40 35 - 427,5 122,42 30 Filtro Biológico de Alta Carga 80 – 90 65 – 92 - 64,1 36,73 30 Filtro Biológico de Baixa Carga 85 – 93 65 – 92 - 6,4 11,02 30 Decantador Secundário 30 - 40 65 - 3,8 3,86 30 Para o filtro de alta carga, utilizou-se um percentual de remoção de 85%, e para o de baixa carga, 90%. Para as demais etapas de tratamento, considerou-se a eficiência de remoção máxima. Para a remoção de sólidos suspensos, considerou-se um valor de 70% de remoção nos filtros. Tabela 7 - Eficiência do tratamento proposto. Parâmetros Efluente antes do tratamento Efluente depois do tratamento Eficiência (%) DBO 1.000 mg/l 3,8 mg/l 99,6 SS 305 mg/l 3,86 mg/l 98,7 Óleos/graxas 200 mg/l 30 mg/l 85 7. Conclusão Pode-se concluir com o trabalho que o tratamento proposto foi satisfatório, visto que a eficiência da ETE (avaliando os três principiais parâmetros) DBO ficou dentro dos valores permitidos para que o efluente possa ser lançado num curso hídrico de classe 2 sem prejudicá-lo. 8. Referências Bibliográficas • Imhoff, Klaus R.; Imhoff, Karl R., Manual de tratamento de águas residuárias, Edgard Blücher, São Paulo, 1986. • Nunes, José A., Tratamento físico-químico de águas residuárias industriais, 2ª edição, Editora J. Andrade, Aracaju, 1996. • Jordão, E. P.; Pessoa, C. 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