É comum encontrar notícias de empresas que são acionadas pelo descarte incorreto de efluentes industriais e domésticos no meio ambiente. Nesse sentido, é importante que elas tenham um setor inteirado com as práticas legais do descarte, além de estarem atualizados com as últimas tendências na área, garantindo uma operação sustentável.
Hoje, as empresas estão trabalhando para utilizarem menores quantidades de agentes químicos perigosos, tanto para os processos de tratamento de esgotos, quanto para efluentes industriais utilizando o oxigênio puro in natura ou na forma de ozônio – por ser um produto que já existe na atmosfera, torna o processo mais sustentável e, em alguns casos, mais econômico.
Neste artigo, saiba como é feito o tratamento de efluentes com oxigênio e os seus benefícios.
Como funciona uma estação de tratamento de efluentes?
Esgotos Sanitários e Efluentes Industriais são águas residuárias que podem ser gerados em instalações residenciais, industriais ou comerciais. Os Esgotos Sanitários e os Efluentes Industriais devem atender a legislação vigente – Federal, Estadual e Municipal. Geralmente, os órgãos públicos tratam os esgotos sanitários gerados pela população, já os efluentes industriais conforme suas características tem que ser tratados antes de serem lançados nas redes de esgoto ou em corpos receptores (rios, lagos e oceano).
Os principais parâmetros que contaminam a água proveniente dos esgotos sanitários e efluentes industriais geralmente são:
- Matéria orgânica na forma de DBO, DQO, Óleos e Graxas, Derivados de Petróleo
- Metais Pesados
- Amônia, Nitratos e Nitritos
- Sólidos grosseiros, Sólidos Dissolvidos e Sólidos em Suspensão
O objetivo do tratamento de efluentes é remover esses parâmetros antes de serem lançados de volta aos corpos receptores e, consequentemente, atender a legislação vigente. O tratamento primário remove cerca de 60% dos contaminantes dos esgotos e efluentes, enquanto que o tratamento secundário (biológico) pode remover até 90% da matéria carbonácea e nitrogenada.
Existem três principais etapas das estações de tratamento de efluentes:
- Primário – Envolve a separação dos componentes sólidos residuais do líquido usando tanques de sedimentação ou separadores de óleos livres através de separadores de água e óleo.
- Secundário – Conhecido como tratamento biológico aeróbio ou anaeróbio. Esse tratamento é realizado por bactérias anaeróbias, ou seja, sem a presença de oxigênio, ou por bactérias aeróbias que necessitam de oxigênio para a respiração endógena bacteriana. As bactérias degradam a matéria orgânica transformando em CO2 e água. Nos processos aeróbios a MESSER apresenta a Tecnologia BIOX injetando no sistema de aeração oxigênio do ar atmosférico ou oxigênio puro para manter o oxigênio dissolvido, bem como a sobrevivência das bactérias aeróbias.
- Terciário – Utiliza uma combinação de processos físicos e químicos (como o Ozônio) para remover contaminantes microbiológicos, prejudiciais advindos das águas residuais.
Contribuições do oxigênio para o tratamento de efluentes
Descargas de esgotos e efluentes industriais não tratados e despejados para dentro de rios e lagos geralmente causam eutrofização, a qual frequentemente conduz a um déficit de oxigênio e condições anaeróbicas. O déficit do oxigênio causa a morte de peixes e, quando condições anaeróbicas são alcançadas, há a formação de compostos malcheirosos como a ocorrência de sulfetos.
Esta situação tem forçado a maioria dos países a construir plantas de tratamento de efluentes devido ao controle da poluição de esgotos municipais e efluentes industriais. O conteúdo de um efluente industrial depende, naturalmente, do tipo de indústria.
A planta de tratamento de efluentes consiste em vários e diferentes estágios de tratamento conectados em série. O estágio biológico é, então, ligado a vários estágios de tratamento com o intuito de obter-se um alto grau de degradação da matéria orgânica.
As principais operações unitárias contidas no sistema são:
- Gradeamento efluente Industrial;
- Sistema Físico Químico – Floculação e Flotação
- Tanque de aeração (tratamento lodo ativado)
- Decantação;
- Desidratação de Lodo
Porém, o “coração” de uma planta para o tratamento da matéria orgânica solúvel é o estágio biológico Lodos Ativados. O tratamento do efluente é baseado no fato de que os microrganismos (principalmente bactérias) podem usar a matéria orgânica contida na água para evoluir sua massa celular tão bem quanto sua produção de energia. Os microrganismos removem a matéria orgânica solúvel da água e convertem isto em sólidos e CO2.
Ação das bactérias nos efluentes industriais
Muitos tipos de bactérias podem degradar a carga orgânica. Elas podem ser dos tipos aeróbicas, anaeróbicas e facultativas.
No processo de tratamento aeróbio ocorre a seguinte reação:
MATÉRIA ORGÂNICA+O2 + NUTRIENTES ? CÉLULAS MORTAS + CO2 + H2O + RESÍDUOS NÃO DEGRADÁVEIS
CÉLULAS MORTAS + O2 ? CO2 + H2O + RESÍDUOS NÃO DEGRADÁVEIS
A primeira reação é responsável pela degradação da matéria orgânica. Na segunda reação, as células mortas são oxidadas. Este processo é chamado de Respiração Endógena.
Uma fábrica têxtil e uma indústria de fabricação de papel, por exemplo, geram poluentes residuais diferentes, é por isso que a avaliação profissional por uma empresa especializada em tratamento de efluentes é tão importante.
- O oxigênio é injetado para o tanque contendo as águas residuais com o objetivo de estimular o crescimento das bactérias.
- À medida que as bactérias consomem a matéria orgânica, há a formação de flocos que podem ser separados em um decantador.
- O ciclo se repete para agilizar o processo de decomposição.
É importante ressaltar que não basta simplesmente injetar oxigênio nas águas residuais. É necessário também realizar estudos, coleta de amostras e controle da precisão da distribuição do oxigênio. A quantidade de gás e a técnica de aplicação fazem toda diferença!
Em quais situações o tratamento da água com oxigênio é recomendado?
Essa é uma dúvida bastante comum para as organizações que precisam lidar com o tratamento de efluentes. Uma estação de tratamento de águas residuais deve avaliar essa necessidade a partir de cinco pontos principais:
- Quando a estação estiver lidando com problemas como a falta de fluxo de ar suficiente em uma para tratamento secundário.
- Se a operação apresentar limitações para o tratamento da água, como problemas de energia e falta de espaço.
- Para evitar problemas com equipamentos mais antigos, como quebra, falha do motor e entupimento.
- Quando há diferença brusca de temperatura entre as estações do ano.
- Em condições adversas, como épocas em que aumenta o fluxo de produção.
A organização britânica Water & Wastes Digest informa que há 5 desafios principais que o uso do oxigênio para desinfecção vai lidar nos próximos anos. Por isso, é importante manter estudos atualizados e inserir novas tecnologias:
- Redução de custos operacionais.
- Melhorar a eficiência.
- Escassez de água e o impulso para a reutilização.
- Acompanhar as novas tecnologias.
- Recuperação de subprodutos dos rejeitos.
Saiba se o tratamento de efluentes com oxigênio é a melhor opção para a sua operação
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