Estação de Tratamento de Efluente Industrial (ETE): quando pensamos que o tratamento de efluentes industriais, através de uma ETE, é uma tarefa simples e que o assunto não requer cuidados, temos uma visão superficial do processo de tratamento ou do assunto.
Em algumas situações a carga de poluentes é tão alta e complexa que muitos projetos esbarram em altos investimentos. E em grande áreas de implantação. Portanto, para realizar o tratamento de efluente industrial de uma empresa, precisamos de total controle e atenção à todas as etapas.
O sistema de tratamento para uma indústria que gera efluentes com elevadas cargas de DBO e DQO possui o desafio de apresentar um projeto eficiente. E, também, de realizar o processo com extrema facilidade e segurança operacional.
Estação de Tratamento de Efluente Industrial em funcionamento
O princípio fundamental do processo de tratamento de uma Estação de Tratamento de Efluente Industrial é a formação de uma biomassa com alta atividade microbiológica. Essa biomassa permite alto rendimento nos processos de estabilização. Considerando os limites para as reações anaeróbias e um tempo de detenção hidráulica relativamente curto.
Veja, no vídeo abaixo, uma ETE Biológica e Físico-Química para o tratamento de efluente industrial:
Tratamento biológico primário da Estação de Tratamento de Efluente Industrial
Em uma Estação de Tratamento de Efluente Industrial é comum que o efluente seja dirigido, por gravidade, para uma peneira estática ou auto limpante. Esses equipamentos servem para realizar a retenção dos sólidos presentes. Em seguida, o liquido flui para o equalizador em nível inferior ao do solo. Com tempo de residência de 1 dia (ocorrem situações com menor tempo).
Em muitos casos, o efluente sofre a dosagem de nitrogênio (uréia) e fósforo (ácido fosfórico) para corrigir o balanço 100C:10N:1F. Também poderá ser corrigido o pH – que pode variar entre 5 e 10 – e ser efetuado a dosagem de ácido ou solução alcalina para correção até o pH 7. Após a dosagem desses produtos, o efluente é bombeado para o sistema de tratamento primário, constituído por reatores UASBs de manta de lodo. Esses equipamentos são instalados para operar em paralelo. No canal de alimentação dos reatores é instalado uma tubulação de retorno para o equalizador, permitindo o ajuste da vazão de alimentação dos mesmos.
Nos reatores anaeróbios de manta de lodo o efluente entra pela parte inferior, em fluxo ascendente, passando através de um leito de lodo denso e de elevada atividade. O perfil de sólidos no reator varia consideravelmente. Desde muito denso, com partículas granulares de elevada capacidade de sedimentação, próximas ao fundo (leito de lodo). Até um lodo mais disperso e leve, próximo ao topo do reator (manta de lodo).
A estabilização da matéria orgânica ocorre em todas as zonas de reação (leito e manta de lodo). Sendo a mistura do sistema promovida pelo fluxo ascensional de líquido e das bolhas de gás. O efluente industrial deixa o reator pela parte sobrenadante de um decantador interno, localizado na parte superior do reator.
Um dispositivo de separação de gases e sólidos evita que o fluxo ascendente dos gases, que se formam nos processos de estabilização, carregue as partículas que se desgarram da manta de lodo. Permitindo, assim, que estas retornem à câmara de digestão e que não sejam arrastadas para fora do sistema. Esse dispositivo está localizado abaixo do decantador.
O lodo gerado nos UASBs deve ser retirado por tubos localizado na parte inferior do reator. A cada três meses, aproximadamente, deve ser realizada uma descarga de lodo para posterior desidratação e descarte.
Tratamento biológico secundário da Estação de Tratamento de Efluente Industrial
O tratamento biológico secundário, aplicado na Estação de Tratamento de Efluente Industrial, é o processo de lodo ativado. Nesse método. o líquido afluente e as bactérias fixadas na forma de flocos de lodo ativado são intimamente misturados, agitados e aerados. O processo tem como objetivo propiciar a floculação biológica no tanque de aeração (lagoa aeróbia) e a separação dos flocos do meio líquido no decantador secundário.
O retorno de uma parte destes flocos para o reator biológico complementa o processo, auxiliando no aumento da concentração de micro-organismos no interior do aerador. Uma pequena parte do lodo gerado tem que ser retirada do sistema. Sendo descartada para o adensador de lodo para digestão e desidratação. O lodo descartado do sistema aeróbio chama-se de “lodo em excesso”. A carga de lodo retirada por dia em relação ao volume total de lodo no reator aeróbio determina a “idade do lodo”.
Ao ingressarem para o tanque de aeração, os microrganismos estão em pequena concentração. Mas encontram condições ambientais extremamente propícias ao seu desenvolvimento. Ou seja, existe alimento (substrato) em abundância e concentração adequada de oxigênio dissolvido. Essas duas condições, aliadas à presença de nutrientes básicos e de outros fatores ambientais, como temperatura e pH, permitem a esses organismos reproduzirem-se rapidamente e agruparem-se. Formando verdadeiros flocos biológicos sobre os sólidos em suspensão, que servem, então, de suporte e alimento. Estes bioflocos têm a propriedade de absorver as partículas coloidais não sedimentáveis (BRANCO, 1986).
A entrada do efluente industrial para o reator de lodo ativado, ou tanque de aeração, se dá através de uma tubulação com descarga submersa. Essa tubulação encontra-se quase ao fundo do tanque. Na soleira do reator são distribuídos difusores para injeção de ar através de um soprador.
Do reator de lodo ativado (aerador), o líquido sobrenadante passa pela parte superior de uma parede divisória interna, para o decantador secundário. Neste tanque, os flocos estabilizados, ainda contendo uma razoável atividade micro-biológica, são separados por decantação. Uma parte do lodo biológico decantado retorna, por bombeamento, ao reator de lodo ativado. Outra parte é dirigida ao adensador de lodo para digestão, adensamento e posterior desidratação e descarte em aterro industrial licenciado.
Ainda no decantador secundário, o líquido sobrenadante passa pela parte superior de uma parede interna, no reservatório de esgoto aerado e estabilizado. Sendo dirigido, por bombeamento, à estação de tratamento físico-químico. No canal de alimentação da ETE físico-química é instalada uma tubulação de retorno, com registros que permitem o controle das vazões.
Tratamento Físico-Químico da Estação de Tratamento de Efluente Industrial
No canal de alimentação da Estação de Tratamento de Efluente Industrial é adicionada uma solução alcalinizante para ajuste do pH. Após o ajuste do pH, que deve permanecer em entre 8,0 e 9,0, o líquido penetra na calha de floculação.
Na passagem de líquido para a calha de floculação adiciona-se uma solução floculante. Reduzindo o pH para um valor entre 6,5 e 7,5. Em seguida, adiciona-se um polímero auxiliar de coagulação. O líquido passa, então, pela calha de floculação. Essa possui uma série de paredes internas, com aberturas laterais intercaladas, forçando a passagem do líquido em um fluxo sinuoso. Permitindo um tempo de residência ideal para a formação adequada dos flocos.
Da calha de floculação o efluente é dirigido, por gravidade, ao decantador. Onde se distribui por toda a área perpendicular ao fluxo de líquido. Formando as várias camadas de concentrações características destes processos de tratamento.
No interior do decantador estão instaladas placas lamelares que formam um ângulo de 50o com a horizontal. Impedindo o fluxo livre das partículas e dificultando a sua entrada para a zona de líquido límpido na superfície.
O processo de decantação dos sólidos forma, na superfície, uma “lâmina” bem definida de líquido límpido. Esse líquido flui para o filtro gravitacional através de uma calha coletora. O filtro é dotado de uma camada suporte de brita e de um leito de carvão. Que servem para a retenção dos sólidos e remoção de outras impurezas indesejáveis que por ventura forem arrastadas. Garantindo, assim, a eficiência do tratamento para descarte.
O material sedimentado, resultante da decantação, é encaminhado para um adensador de lodo. Onde sofre os processos de complementação da digestão e adensamento. Sendo, posteriormente, desidratado, recolhido e dirigido para descarte em um aterro industrial licenciado.
A estação de tratamento físico-químico possui, além das unidades citadas, um sistema automático de dosagens. Esse sistema é constituído por um painel de controle com quatro bombas dosadoras, cinco reservatórios de produtos químicos, um sistema de controle de nível para o acionamento e desligamento automático do sistema e uma bomba de recalque para descarte de efluente tratado e retro-lavagem do filtro.
Vantagens técnicas de uma Estação de Tratamento de Efluente Industrial
As ETEs são completamente automatizadas, dispensando a necessidade de operadores em tempo integral. E minimizando os erros e gastos gerados em operações manuais. Possuem uma excelente relação custo-benefício com a garantia da correta tratabilidade do efluente. Ainda podemos destacar que a Estação de Tratamento de Efluente Industrial:
- Atende integralmente a Norma CONAMA 430;
- Remove até 95% da DBO;
- Remove até 90% da DQO;
- Possui maior simplicidade operacional;
- É um sistema compacto e modular;
- Possui baixo custo com produtos químicos;
- Possui baixo consumo de energia;
- Não gera odor;
- Tem economia de espaço;
- Fabricada em PRFV (Polímero Reforçado de Fibra de Vidro);
- Possui pintura epóxi;
- Possui plataformas de apoio.
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