UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS
FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
PROPOSTA DE TRATAMENTO DE EFLUENTE GERADO EM
EMPRESA DE REFRIGERAÇÃO
BARBARA NATALLY DE SANTI
Foz do Iguaçu - PR
2009
I
BARBARA NATALLY DE SANTI
PROPOSTA DE TRATAMENTO DE EFLUENTE GERADO EM
EMPRESA DE REFRIGERAÇÃO
Trabalho
Final
de
Graduação
apresentado à banca examinadora da
Faculdade Dinâmica de Cataratas –
UDC, como requisito parcial para
obtenção de grau de Engenheiro
Ambiental.
Orientador(a):
Lourenço
Foz do Iguaçu – PR
2009
MSc.
Edneia
S.
O.
II
TERMO DE APROVAÇÃO
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
PROPOSTA DE TRATAMENTO DE EFLUENTE GERADO EM EMPRESA DE
REFRIGERAÇÃO
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Aluno(a): Barbara Natally de Santi
Orientador(a): MSc. Edneia S. O. Lourenço
Conceito Final
Banca Examinadora:
Prof(ª). Ederson Laurindo
Prof(ª). Marlene C. O. Laurindo
Foz do Iguaçu, 17 de novembro de 2009.
III
Dedico este trabalho a meu esposo Cleber Prim e
Minha Filha Heloisa pelo apoio incondicional, incentivo e sonho conjunto.
IV
AGRADECIMENTOS
À Deus, que sempre esteve presente em minha vida.
A minha orientadora MSc. Edneia Santos O. Lourenço pela dedicação,
paciência e atenção.
As minhas amigas Sandra Iareski, Stela Becker e Verônica Maia da Cruz pelo
carinho, amizade, companheirismo nessa jornada tão difícil.
Ao meu amigo Régis Ilkiu pelo apoio e troca de experiência.
Amiga Verônica quero te agradecer por me acolher nos momentos difíceis e
pelas inúmeras vezes a qual me ajudou, sem medir esforços, uma amizade que
quero levar para sempre.
Aos meus pais em especial pelo amor, dedicação, compreendimento e
incentivo.
Ao meu esposo Cleber Prim por estar ao meu lado nos momentos difíceis,
ajudando - me diariamente a superando todas as dificuldades assim como as
demais conquistas.
A minha filha Heloisa pela paciência e carinho, mesmo nos momentos os quais
não estava presente.
A minha avó Zélia de Santi pelo carinho.
A minha amiga Mônica Rauch Rodrigues pelo apoio e incentivo.
A todos os meus familiares e amigos pelo apoio.
V
“A grandeza de um ser humano não está no
quanto ele sabe, mas no quanto ele tem
consciência que não sabe. O destino não é
freqüentemente inevitável, mas uma questão de
escolha. Quem faz escolha, escreve sua própria
historia, constrói seus próprios caminhos”.
Augusto Cury
VI
SUMÁRIO
Página
RESUMO................................................................................................................... 09
ABSTRACT ............................................................................................................... 10
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 11
2 REFERENCIAL TEÓRICO................................................................................... 13
2.1 Consumo de água e a geração de efluente ............................................ 13
2.2 Estudo de impacto ambiental ................................................................. 14
2.3 Licenciamento ambiental ........................................................................ 16
2.4 Legislação ambiental .............................................................................. 18
2.5 Águas residuárias ................................................................................... 18
2.6 Carvão ativado........................................................................................ 19
2.7 Reator ..................................................................................................... 20
2.8 Caracteristicas físicas dos efluentes....................................................... 21
2.8.1 Turbidez........................................................................................... 21
2.8.2 Temperatura .................................................................................... 21
2.8.3 Sólidos sedimentáveis ..................................................................... 21
2.9 Características químicas dos efluentes .................................................. 22
2.9.1 pH .................................................................................................... 23
2.9.2Óleos e graxas ................................................................................. 23
2.9.3 DBO ................................................................................................. 24
2.9.4DQO ................................................................................................. 24
2.10 Óleos lubrificantes ................................................................................ 25
2.11 Poluição ambiental relacionada a óleo lubrificante ............................... 25
2.12 Caixa de retenção de óleo .................................................................... 26
2.13 Resíduos industriais ............................................................................. 27
3 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 28
3.1 Caracterização da área de estudo .......................................................... 28
3.2 Caracterização do efluente gerado ......................................................... 31
3.3 Metodologia ............................................................................................ 32
3.3.1 Parâmetros físicos ........................................................................... 33
3.3.2 Parâmetros químicos ....................................................................... 33
3.4 Cálculos de definição de caixas separadoras ......................................... 34
4 RESULTADOS E DISCUSSAO ........................................................................... 35
4.1 Volume do efluente ................................................................................. 35
4.2 Caracterização do efluente ..................................................................... 36
4.3 Caixas separadoras ................................................................................ 40
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................. 43
6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 45
VII
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1 - Área de lavagem de equipamentos de refrigeração ................................. 29
Figura 2 - Tubulações A e B de entrada do efluente ................................................ 30
Figura 3 - Área de lavagem ...................................................................................... 30
Figura 4 - Aparelhos de refrigeração ........................................................................ 31
Figura 5 - Sistema de caixas separadoras ............................................................... 42
Figura 6 - Aspecto visual das etapas de tratamento................................................. 43
VIII
LISTA DE SIGLAS
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente
DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO - Demanda Química de Oxigênio
mg.L-1 - Miligrama por Litro
o
C - Graus Celsius
IAP - Instituto Ambiental do Paraná
LQCA - Laboratório de Química e Conforto Ambiental
NBR - Norma Brasileira
pH - Potencial Hidrogeniônico
SS - Sólidos Sedimentáveis
UDC - União Dinâmica de Faculdades Cataratas
9
SANTI, Barbara Natally. Proposta de tratamento de efluente gerado em empresa de
refrigeração. Foz do Iguaçu, 2009. Trabalho Final de Graduação (Bacharelado em
Engenharia Ambiental) - Faculdade Dinâmica de Cataratas.
RESUMO
As atividades de refrigeração geram um efluente poluidor na lavagem de peças, pois
utilizam solventes e desincrustantes de ácidos. Os aparelhos também contém óleo
lubrificante, o qual, no processo de lavagem, acabava indo para a burraco negro,
causando provável contaminação no solo. O objetivo desse estudo foi propor a
implantação de caixas separadoras com o intuito de adequar o efluente para o
lançamento nos corpos receptores. Para conhecer a origem do efluente gerado,
foram realizadas análises dos parâmetros físicos e químicos como: DBO5, DQO,
sólidos sedimentáveis, óleos e graxas, pH, turbidez e temperatura. Para análise
destes dados, foram coletadas três amostras de cada tubulação, e para cada
amostra foram realizadas três repetições de análise, a fim de assegurar a validade
dos resultados. Os valores encontrados indicaram que o efluente não esta apto a ser
lançado no corpo receptor conforme a Resolução do CONAMA no 357, que trata das
classificações e diretrizes ambientais para o enquadramento de corpos hídricos de
águas superficiais. Apresentando valores de DQO (18.000,00 e 16.800,00 mg.L-1)
estando muito acima do padrão, dificultando o tratamento somente por caixas
separadoras, sendo necessário a implantação de um tratamento alternativo tais
como um reator eletro- coagulação- flotação e carvão ativado.
Palavras-Chave: Refrigeração; Caixa Separadora; Efluente Industrial.
10
SANTI, Barbara Natally. Treatment propose of generated effluent in a refrigeration
company. Foz do Iguaçu, 2009. Final Project Graduation (Bachelor of Environmental
Engineering) - Faculdade Dinâmica de Cataratas.
ABSTRACT
The activities of refrigeration generate an effluent polluting agent in the laudering of
parts, therefore they use solvent and descaling acids. The devices also contain
lubricating oil, which, in the laudering process, went to black hole, causing probably
soil contamination. The objective of the present work was to propose the implantation
of sorting boxes with intention to adjust the effluent one for the launching in the
receiving bodies. To know the generated origin of the effluent one were carried out
analysis of physical and chemical parameters as: DBO5, DQO, sedimentable solids,
oils and greases, pH, turbidity and temperature. For analysis of these data, were
collected three samples of each piping and for each sample were realized three
repetitions of analysis, in order to secure the validity of results. The values found
indicate the effluent isn´t suitable to be launched in receive body, according to
resolution of CONAMA n° 357, dealing with classific ations and environmental
guidelines for framework of hydric bodies of superficial water. Presenting values of
DQO (18.000,00 and 16.800,00 mg.L-1) being very above of the standard, difficult the
treatment only for sorting boxes, being necessary the implantation of an alternative
treatment such as an electro reactor – coagulation – flotation and activated coal.
Keywords: Refrigeration – Sorting Boxes – Industrial Effluent
11
INTRODUÇÃO
Desde a revolução industrial que teve inicio no século XVIII, as
indústrias têm causado diversos danos ao meio ambiente, em virtude da poluição
que é gerada durante os processos de produção. A maior parte dos processos
industriais gera algum tipo de resíduo, seja na forma líquida, sólida ou gasosa.
Nas últimas décadas os efeitos ocasionados em decorrência da
poluição gerada pela indústria têm se tornado cada vez mais evidente. Com intuito
de reduzir os efeitos dessa poluição, a grande maioria dos governos tem adotado
leis e normas rigorosas.
O tratamento inadequado dos efluentes líquidos pode causar
diversos danos ao meio ambiente tais como; eutrofização da água, mortandade de
peixes e animais, entre outros aspectos ambientais negativos. Dessa forma, uma
empresa tratar de maneira adequada os resíduos líquidos gerados em seu processo
12
de produção não é apenas uma questão jurídica, mas, sim de responsabilidade
sócio-ambiental.
Com a finalidade de adequar a empresa as leis e normas ambientais
vigentes, será elaborado uma proposta de sistema de tratamento de efluentes para a
mesma, certo que no momento o efluente gerado não passa por nenhum tipo de
tratamento.
Devido a empresa gerar efluente líquido, oriundo da lavagem de
ferramentas, aparelhos domésticos e peças, e no momento não existir nenhum
tratamento para o resíduo, este trabalho vai de encontro com a necessidade da
empresa se adequar a normas ambientais vigentes. Vale ressaltar que em virtude da
empresa não possuir a licença ambiental junto ao órgão ambiental responsável
(Instituto Ambiental do Paraná - IAP), o sistema proposto poderá ser utilizado no
processo de licenciamento da empresa, quando a mesma se submeter ao processo.
13
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Consumo de Água e a Geração de Efluente
O crescimento desordenado da população das grandes cidades tem
contribuído para dificultar a aplicação de soluções simples e baratas em saneamento
D’Avignon e La Rovere (2002). Em virtude desse fato têm aumentado
gradativamente os níveis de poluição trazendo grandes preocupações à sociedade.
Para Tabosa e Rubio (2003) o aumento da preocupação com o meio
ambiente e, em especial, com o uso dos recursos hídricos resultou na valorização da
água potável como bem de consumo. Frente a potencial escassez deste recurso, os
órgãos ambientais têm aplicado a legislação ambiental com maior rigor. Ao mesmo
tempo, a tarifa da água potável vem sofrendo aumentos progressivos, especialmente
para os consumidores de maiores quantidades, que é o caso das indústrias.
14
Motta et al. (2006) compreende que apesar da crescente
participação da indústria na demanda total de água e do impacto causado pelo
lançamento de efluentes nas bacias hidrográficas, o papel da água no setor
industrial ainda é um assunto pouco estudado no Brasil. Tal fato pode ser explicado
pela limitada disponibilidade de dados consistentes sobre o uso da água no setor.
Tabosa e Rubio (2003) relatam que em nível internacional, a
principal tendência nas empresas e indústrias é a implementação de sistemas para a
Recirculação ou Reuso da água gerada em seus processos produtivos. Estes
sistemas funcionam de maneira integrada com o processo que gera o efluente
visando à redução de desperdícios. Para tornar essa nova tendência mais
abrangente é necessário um processo de alta eficiência e baixo custo para o
tratamento dos efluentes líquidos.
2.2 Estudo de Impacto Ambiental
Para Fogliatti
et al. (2004) o impacto ambiental pode ser
caracterizado de diversas maneiras, quanto ao seu valor que pode ser positivo
quando produz um resultado benéfico para um determinado fator ambiental ou
negativo quando produz efeito maléfico ao ambiente; ao espaço de sua ocorrência
ele pode ser local quando o projeto afeta apenas a área em que a atividade está
sendo desenvolvida, ou regional quando os efeitos do projeto são sentidos em áreas
no seu entorno; ao seu tempo de ocorrência: imediato quando surge no instante de
implantação do projeto, médio ou longo prazo quando o efeito se manifesta após um
determinado período da implantação do projeto e cíclico quando se manifesta em
15
intervalos de tempo; reversível quando a ação desenvolvida cessa o seu efeito e
irreversível quando seu efeito se torna permanente; à incidência do impacto pode
ser direto quando fica limitado a zona de influencia direta e indireta do projeto e
indireta quando através de agentes externos , é estendido para fora da zona de
influencia do empreendimento.
Para Costa et al. (2005) a identificação, análise e avaliação dos
impactos ambientais gerados por atividades potencialmente poluidoras, são os
objetivos dos Estudos de Impactos Ambientais (EIA), e também as propostas de
medidas mitigadoras a serem adotados para os impactos que não poderão ser
evitados e dos planos de monitoramento que devem ser instados com a finalidade
de se verificar a real eficácia das medidas propostas.
A compreensão de objetivos e propósitos da avaliação de impactos
ambientais é essencial para apreender seus papéis e funções. Dessa forma é
indispensável realizar a previsão de possíveis efeitos ambientais significativos de
uma atividade proposta, antes de se tomar qualquer decisão, para direcionar o EIA,
SÁNCHEZ (2006).
Fogliatti et al. (2004), afirma que, os EIA devem atender sempre as
diretrizes impostas pelos regulamentos e normas em vigor e seguir, com o maior
rigor possível, as instruções ou termos de referência fornecidos pelas autoridades
ambientais competentes sobre a realização do empreendimento sobre o ponto de
vista dos danos ambientais provocados pelo mesmo.
16
2.3 Licenciamento Ambiental
Com o surgimento da Lei 6.938/81 que estabeleceu a Política
Nacional do Meio Ambiente, o licenciamento ambiental adquiriu um caráter amplo de
aplicação em se tratando das atividades com potencial poluidor do meio ambiente.
A Política Nacional do Meio ambiente sofreu várias modificações
através da constituição de 1988 e das leis e resoluções subseqüentes, o processo
de licenciamento ambiental sofreu algumas alterações e complementações com a
Resolução n° 237, do Conselho Nacional do Meio Ambi ente – CONAMA de 19 de
dezembro de 1997. Está resolução veio com intuito de preencher várias lacunas
existentes nos processos de licenciamento, como por exemplo na competência dos
órgãos componentes do Sistema Nacional do Meio Ambiente – SISNAMA.
Através da Resolução n° 237, Conselho Nacional do M eio Ambiente
(CONAMA), dispõe Licenciamento Ambiental – procedimento administrativo pelo
qual órgão ambiental competente licencia a localização, a instalação, a ampliação e
a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais
considerados efetiva ou potencialmente poluidores ou daqueles que, sob qualquer
forma, possam causar degradação ambiental, considerando as disposições legais e
regulamentares e as normas técnicas aplicáveis ao uso.
Licença Ambiental: ato administrativo pelo qual o órgão ambiental competente,
estabelece as condições, restrições e medidas de controle ambiental que deverão
ser obedecidas pelo empreendedor, pessoa física ou jurídica, para localizar, instalar,
ampliar e operar empreendimentos ou atividades utilizadoras dos recursos
ambientais consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras ou aquelas que, sob
qualquer forma, possam causar degradação ambiental.
17
Estudos Ambientais: são todos e quaisquer estudos relativos aos aspectos
ambientais relacionados à localização, instalação, operação e ampliação de uma
atividade ou empreendimento, apresentado como subsídio para a análise da licença
requerida, tais como: relatório ambiental, plano e projeto de controle ambiental,
relatório ambiental preliminar, diagnóstico ambiental, plano de manejo, plano de
recuperação de área degradada e análise preliminar de risco.
Durante o processo de licenciamento os órgãos ambientais
competentes emitem três tipos de licenças, cada uma delas de acordo com a fase
em que se encontra o empreendimento, são elas: Licença Prévia (LP), Licença de
Instalação (LI) e Licença de Operação (LO). A Resolução SEMA n°31 de 1998, do
estado do Paraná, descreve esses atos administrativos da seguinte maneira:
A
licença
prévia
é
concedida
na
fase
preliminar
do
planejamento
do
empreendimento ou atividade aprovando sua localização e concepção, atestando a
viabilidade ambiental e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes a
serem atendidos nas próximas fases de sua implementação.
Licença de Instalação autoriza a instalação do empreendimento ou atividade de
acordo com as especificações constantes dos planos, programas e projetos
aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionantes da
qual constituem motivo determinante.
Licença de Operação autoriza a operação da atividade ou empreendimento, após a
verificação do efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores, com as
medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operação.
De acordo com Fogliatti et al. (2004) o órgão ambiental competente
funções das características do empreendimento e das atividades modificadoras do
ambiente a serem implantadas, o tipo de estudo ambiental ou documento técnico
18
que deve ser apresentado pelo empreendedor, para a obtenção da licença ambiental
requerida.
Embora o Licenciamento Ambiental seja, regulamentado por vários
dispositivos legais, muitas falhas e restrições podem ser apontados ainda no
desenvolvimento do EIA/RIMA no Brasil. Vale ressaltar que um grande empecilho
está na escolha do método mais adequado para a avaliação dos impactos
ambientais, pois existem vários, cada qual apresenta vantagens e desvantagens,
tornando a escolha muito delicada.
2.4 Legislação Ambiental
Para o tratamento adequado do efluente gerado, tendo que se
adequar a Resolução no 357 de 17 de março de 2005, Conselho Nacional do Meio
Ambiente (CONAMA), dispõe-se sobre classificações e as diretrizes ambientais para
o enquadramento de corpos hídricos de águas superficiais, como estabelece as
condições previstas para lançamento de efluentes, para o lançamento dessa
atividade industrial determina o artigo no 34 para lançamento direto ou indireto de
efluente em corpos hídricos.
2.5 Águas Residuárias
Basicamente existem dois tipos de poluição das águas, a poluição
pontual e a difusa, Von Sperling (2005) as define da seguinte maneira:
19
Poluição Pontual; os poluentes atingem o corpo d’água de forma
concentrada no espaço. Um exemplo é a descarga em um rio de um emissário
transportando os esgotos de uma comunidade.
Poluição difusa; os poluentes adentram o corpo d’água distribuídos ao longo
de parte de sua extensão. Caso típico da poluição vinculada pela drenagem pluvial.
Sperling (2005), relata que em uma estação de tratamento,
normalmente não há interesse em determinar os vários compostos dos quais as
águas residuárias são constituídas. Isto ocorre devido à dificuldade de executar os
diversos testes de laboratório, e também pelo fato dos resultados não serem
utilizáveis como elementos de projeto e operação. Dessa forma muitas vezes são
preferíveis a utilização de parâmetros indiretos que traduzam o potencial poluidor do
dejeto em questão. Estes parâmetros podem ser divididos em três categorias:
físicos, químicos e biológicas.
Segundo Mariano (2005), para separação de óleo, água e sólidos
suspensos é utilizado o tratamento primário, após o tratamento o efluente contendo
óleo pode ser lançado em corpos receptores.
2.6 Carvão Ativado
O carvão ativado é utilizado para purificar a água, eliminando
pequenas moléculas orgânicas presentes em baixa concentração na água. Possui
característica de remover até 20mg/L
-1
dos contaminantes presentes na água e
melhorar o seu sabor, cor e odor. A remoção de contaminantes pelo carvão ativado
é um processo de adsorção física (BAIRD, 2002).
20
2.7 Reator
As indústrias vêm enfrentando grandes problemas quanto o
lançamento de seus efluentes. Como em muitos casos os efluentes não podem ser
lançados em corpo receptor (MARIANO, 2005).
Há a necessidade de uma alternativa simples e viável as pequenas
empresas produtoras de poluidoras de material em suspensão. Por isso, é um
grande desafio aprimorar técnicas de tratamento de água residuária em
estabelecimentos de pequeno porte, que diminuam os riscos de contaminação e ao
mesmo tempo privilegiar um baixo custo de implantação e operação. (TEIXEIRA,
2003 apud FOCO e TÉRAN, 2007).
Dentre os vários processos, podem-se mencionar os tratamentos
físicos, que são caracterizados por métodos de separação de fases: sedimentação,
decantação, filtração, centrifugação ou flotação dos resíduos. Esses métodos
correspondem à transferência dos resíduos para uma nova fase. No processo de
eletro-coagulação-flotação (ECF), pequenas partículas e outros poluentes podem
3+
ser desestabilizados por íons Al
produzidos a partir dos ânodos e em seguida
removidos por flotação com gás hidrogênio gerado a partir dos cátodos, na
eletrólise. A duração do processo de flotação é marcantemente mais curta
comparada ao de sedimentação depois da coagulação (BERNARDO, 1993 apud
FOCO e TÉRAN).
2.8 Características físicas dos efluentes
21
As características físicas são de pouca importância sanitária e
relativamente fáceis de determinar, porém são determinantes na escolha do método
a ser escolhido no tratamento.
As principais características físicas a serem analisadas nos efluentes
são cor, sabor e odor, temperatura e turbidez (SPERLING, 2005).
2.8.1 Turbidez
É uma característica com presença de partículas em suspensão,
com suspensões grosseiras aos colóides. Podendo ser causada por diversos
materiais como partículas, por presença de um número elevado de microorganismos
tanto no esgoto domestico ou industrial (RICHTER e NETTO, 1991).
2.8.2 Temperatura
A temperatura da água tem uma relevância de grande importância
as sobre as reações químicas, com a redução dos gases que alteram o sabor e odor
(RICHTER e NETTO, 1991).
A temperatura tendo uma elevação aumenta o percentual que
podem causar o mau cheiro, diminui a solubilidade dos gases como oxigênio
dissolvido (SPERLING, 2005).
A temperatura segundo Resolução do CONAMA no 357 não deve
ser maior que 40oC.
22
2.8 3 Sólidos sedimentáveis
São todas as impurezas das água, exceto os gases dissolvidos, que
contribuem para a carga de sólidos presentes nos recursos hídricos. Podem ser
classificados de acordo com seu tamanho e estado (sólidos em suspensão e sólidos
dissolvidos), pelas características químicas (sólidos voláteis e sólidos fixos) e por
sua decantabilidade (SPERLING,2005).
Os parâmetros para o corpo receptor não devem ultrapassar 1mg/l
conforme a Resolução CONAMA no357.
2.9 Características químicas dos efluentes
As
análises
químicas
determinam
mais
preciosamente
as
características da água e são de grande importância sanitária quanto econômico
(RICHTER e NETTO, 1991).
Segundo Sperling (2005), as principais características químicas de
qualidade de água são pH, alcalinidade, acidez, dureza, ferro e manganês, cloretos,
nitrogênio, fósforo, oxigênio dissolvido, matéria orgânica, micropoluentes inorgânicos
e micropoluentes orgânicos.
É possível avaliar o grau de poluição de uma fonte de água, a partir
das seguintes análises quimicas; determinação de cloretos, nitratos, nitritos e teor de
oxigênio dissolvido (SPERLING, 2005).
23
2.9.1 pH
A importância de se conhecer o pH (potencial hidrogênio) de uma
amostra permite verificar o poder de corrosão, a quantidade de reagentes
necessários a coagulação, crescimento de microorganismos e processo de
desinfecção tendo a finalidade de reduzir a quantidade dos microorganismos, sendo
que a água em relação ao pH estão dentro da normas vigentes (MACÊDO, 2005).
É utilizado universalmente para representar as condições ácidas ou
alcalinas da amostra (RICHTER e NETTO, 1991).
Os valores do pH tem ação direta na eficiência do tratamento de
efluentes, podendo assim influenciar no equilíbrio de compostos químicos
(SPERLING, 2005).
Para lançamentos em corpo receptor o efluente devera estar entre 5
e 9, conforme os padrões do CONAMA no357.
2.9.2 Óleos e Graxas
Substâncias raramente encontradas em águas naturais, apenas
localizadas em substâncias orgânicas de origem animal, vegetal ou mineral. Os
óleos e graxas são oriundos de despejos industriais ou esgotos domésticos. Em
processo de decomposição, essas substâncias reduzem o oxigênio, elevando assim
a DBO e DQO (CETESB, 2009).
24
2.9.3 DBO
A DBO é normalmente considerada como a quantidade de oxigênio
consumido num determinado período, a 20oC.
Processos de tratamento de efluentes reduzem a DBO de 70 a 95%
(BRITO, 2003).
2.9.4 DQO
As vantagens no processo são tanto fração biodegradável, quanto a
fração inerte do efluente. A faixa média de esgoto doméstico de DBO/ DQO é de 1,7
a 2,4 já o esgoto industrial se enquadra numa faixa mais extensa (MACÊDO, 2005).
A relação DBO/DQO baixa indica a utilização de tratamento
biológico e relação elevada importante em termo de poluição, indicam o tratamento
físico-químico (SPERLING, 2005).
A DQO é indispensável nos estudos de caracterização de efluentes
industriais, muito importante quando analisada em conjunto com a DBO para ter
uma melhor observação na biodegradabilidade dos dejetos (CETESB, 2009).
A alta concentração de matéria orgânica esta associada á DQO.
Esta concentração é confirmada pelo teor de sólidos presentes no efluente, os
sólidos dão uma indicação indireta do teor de matéria orgânica e inorgânica
presentes nos efluentes (GOMES, 2003).
25
2.10 Óleos Lubrificantes
Os lubrificantes são substâncias cuja função é reduzir os atritos
entre superfícies em movimentos. Também podem servir a propósitos secundários,
sendo os mais comuns a remoção e a transferência de calor, remoção de resíduos e
contaminantes, proteção das superfícies contra corrosão e oxidação e como meio
dielétrico (EYRES,1983 apud MARTINS, 2007).
Os óleos lubrificantes são compostos em várias formas e a maioria
deles são compostos por duas frações: fluido base e aditivos químicos
(JIRASRIPONGPUN, 2002 apud MARTINS, 2007).
O principal componente no lubrificante é o fluído de base, e apesar
de óleos saturados e gorduras serem utilizados primeiramente, atualmente a maioria
dos produtos são compostos por óleos minerais (EYRES,1983 apud MARTINS,
2007).
2.11 Poluição Ambiental Relacionada ao Óleo Lubrificante
O óleo lubrificante representa um problema ao meio ambiente,
sendo ele por lançamento direto ou indireto em corpos receptores, grande problema
quando mau utilizado ou disposição ao solo (MONTEIRO, 1985 apud MARTINS,
2007).
Quando o óleo é lançado em corpos receptores podem perturbar o
fenômeno da autodepuração, porque o óleo é menos denso que a água e tem uma
capacidade de cobrir a superfície com uma manta que isola a atmosfera, impedindo
a absorção de oxigênio pela massa líquida (MARIANO, 2005).
26
O óleo também e indesejável nos sistemas de tratamento esgotos
sendo causador de entupimentos nos difusores porosos de sistemas de aeração,
fazem parte do lodo nos decantadores primários e secundários e digestores, e sua
característica não biodegradável (MARIANO, 2005).
O óleo pode gerar contaminação no solo podendo gerar uma
contaminar o lençol freático, e podendo gerar tantos outros problemas como
diminuição da permeabilidade e da capacidade de troca de cátions, destruição da
microflora por deteriorar as propriedades físicas e químicas e prejudicar a vegetação
(MONTEIRO, 1985 apud MARTINS, 2007).
2.12 Caixa de Retenção de Óleo
O despejo de efluente com óleo e graxa além de sedimentos nas
galerias fluviais são um grande problema uma vez que o efluente alcance os corpos
receptores. Os sumidouros correspondem à fossa séptica sem impermeabilizantes,
que permitem a absorção do efluente no solo, podendo promover a contaminação do
lençol freático (MARTINS, 2007).
A limpeza da caixa poderá ser quinzenal para não ocorrer o
acúmulo de efluente, sendo manuseada por uma empresa especializada, a limpeza
manual pode prejudicar a separação do efluente, o acumulo do efluente pode alterar
as dimensões adequadas da caixa e promovem o entupimento dos dutos (GOMES,
2003).
Após o efluente passar pela caixa separadora é possível constatar
há redução dos elementos consideráveis tóxicos ou poluentes, mas a eficiência é
limitada , não sendo capaz de eliminá-los totalmente (MARTINS, 2007).
27
São três modelos de caixas usadas em posto de combustíveis, caixa
de areia, caixa separadora e caixa de inspeção, a caixa separadora é mais eficiente
na redução de sólidos e compostos químicos dos efluentes (MARTINS, 2007).
2.13 Resíduos Industriais
Os resíduos industriais constituem-se em graves problemas
ambientais, e são apontados como grandes desafios para áreas responsáveis pela
operação do sistema de destino final (ROJAS et.al, 2007).
Em função deste panorama, crescem as iniciativas de programas de
preservação e gerenciamento ambiental, como também estudos de medidas para o
controle e remediação de áreas contaminadas, além de estudos tecnológicos
capazes de minimizar o volume e a toxicidade dos resíduos industriais (ROJAS et.al,
2007).
Qualquer resíduo que seja lançado no solo ou corpos receptores
sem tratamento preliminar, pode causar problemas graves ao meio ambiente
podendo ser irreparáveis (FINGER et al. 2006).
28
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da Área de Estudo
A empresa está localizada na Avenida José Maria de Brito, 1636
Jardim Central, desde a sua constituição em Agosto de 1986, na cidade de Foz do
Iguaçu/ Paraná.
A empresa presta assistência técnica para 16 marcas, com diversos
tipos de produtos, tais como: eletrodomésticos, câmeras frias e refrigeradores.
Também são oferecidos serviços de manutenção em refrigeração para lojas, bares,
restaurantes, colégios, hotéis e faculdades.
A empresa atende em média sessenta clientes diariamente, mas desse número
apenas um terço é necessário a manutenção de lavagem, nos diversos serviços que
a empresa oferece.
29
Para atender a demanda de trabalho a empresa conta com seis
técnicos em refrigeração, quatro auxiliares de refrigeração, três telefonistas, dois
vendedores e um responsável pelo setor financeiro da empresa, no total são 16
funcionários. A Figura 1 mostra a área de lavagem onde são lançados os efluentes
sem tratamento.
Figura 1: Área de lavagem de equipamentos de refrigeração.
O efluente gerado é lançado para as duas tubulações, localizadas ao
fundo da área de lavagem, como mostra a Figura 2.
30
A
B
Figura 2: Tubulações A e B de entrada do efluente
A
Figura
3
mostra
a
área
reservada
para
lavagem
dos
equipamentos. Essa área apresenta uma pequena declividade, sendo necessário o
auxilio de rodo doméstico para auxilia o escoamento dos líquidos gerados.
Figura 3: Área de lavagem.
31
A Figura 4 mostra os aparelhos os quais são feitos as manutenções
pela empresa.
Figura 4: Aparelhos de refrigeração.
3.2 Caracterização do Efluente Gerado
Na empresa são realizados serviços de manutenção em diversos
aparelhos, para tanto muitas vezes é necessário a limpeza dos mesmos, sendo
preciso utilizar solventes e raramente o uso de detergentes. Para executar limpezas
mais profundas são utilizados produtos mais fortes, como desincrustante de ácido
para a total retirada da sujeira, ferrugem e até mesmo de óleos lubrificantes dos
aparelhos. Todo o efluente sendo lançado diretamente num burraco negro, sendo
ele de aproximadamente 20 m2 de área total.
32
3.3 Metodologia
Em virtude do efluente possuir óleos e graxas comumente liberados
na lavagem das ferramentas, aparelhos e peças, o sistema a ser adotado será o de
caixa separadora.
O sistema é composto por três caixas separadoras, onde as duas
primeiras tem a função reter óleo e graxa e demais sólidos suspensos, a terceira
recebe a água, que em seguida é conduzida por tubulação até a galeria pluvial. O
efluente passará de uma caixa para outra apenas por gravidade, não sendo
necessário a utilização de bombas elétricas.
Foi instalado um hidrômetro na saída de água para o uso da
lavagem das peças e ferramentas, dessa forma, é possível saber o volume de
efluente gerado, tornando possível o dimensionamento do sistema de acordo com a
demanda de efluente. Esse monitoramento foi realizado num período de 120 dias,
para obter uma média mais precisa.
Para caracterizar as propriedades e o potencial poluidor do efluente,
foram determinadas as análises no laboratório de química e conforto ambiental
(LQCA) da UDC (União Dinâmica de Faculdades Cataratas) no município de Foz do
Iguaçu. A partir dos resultados das análises será possível desenvolver o sistema de
caixas separadoras que mais se adéqüem a necessidade da empresa.
Foram analisados os parâmetros físicos e químicos do efluente, tais
como, DBO, DQO, pH e óleos e graxas, temperatura, turbidez e sólidos
sedimentáveis.
As análises foram feitas em triplicata, dos pontos A e B onde o
resultado obtido foi através da média dos valores de cada análise.
33
3.3.1 Parâmetros Físicos
A temperatura foi medida através de um termômetro digital de 15 cm
tipo espeto Thermometer.
Para a turbidez foi utilizado método nefelométricos que consiste na
medição eletrônica através de um turbidímetro marca Dellab, modelo DLM-2000 B
seguindo procedimento descrito por Macêdo (2005).
3.3.2 Parâmetros Químicos
Para a determinação do pH foi a medição eletrônica através de um
potenciômetro (PHmetro), marca PH tec, modelo PHS, seguindo o procedimento
descrito por Macêdo (2005).
Para sólidos sedimentáveis foi utilizado o método Cone de Imhoff,
teste de 1 hora metodologia de Macêdo (2005).
A DBO5 foi determinada através da diferença de oxigênio dissolvido
pelo método da diluição e inclinação por 5 dias a 20 oC. Para determinação de
oxigênio dissolvido foi utilizado a metodologia de Macêdo (2005).
Para determinação da DQO foi utilizado o método Hach Standard
Methods 5220D , que o mesmo possui um tempo de análise de 2 horas a 150oC.
34
3.4 Cálculos de Definição da Caixa Separadora
Para a determinação do dimensionamento da caixa separadora foi
feito o seguinte cálculo.
Q=
Volume
Tempo
Q=
litros/dia
35
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Volume do efluente gerado
Utilizando a metodologia empregada foi possível verificar o volume
de efluente gerado nos meses de junho, julho, agosto e setembro (Tabela 1).
Tabela 1 – Volume do efluente gerado na limpeza dos aparelhos.
Medição
Volume (L.Mês-1)
Junho
63000
Julho
62000
Agosto
65000
Setembro
68000
36
Através da média dos volumes mensais foi determinado o volume
diário do efluente gerado, da seguinte maneira, fez se a soma dos volumes e
dividindo pelos 26 dias de trabalho.
Q=
Volume
Tempo
Q=
64.500
26
Q= 2.448 l/dia
Q= 2.448 X 1,95 X 1,15
Q= 5 l/s
V= Q X T
V=5 X 2
V= 10 l/s
Declividade
8%=1/12
4.2 Caracterização do efluente
Os resultados dos parâmetros físicos e químicos da amostra
coletada do efluente no ponto A, denominada de amostra A, são apresentados na
Tabela 2.
37
Tabela 2 - Resultados do ponto A.
Média
Padrões de
Lançamento
CONAMA
357/05
C
28,4
<40
pH
-
3,12
Entre 5 e 9
DQO
mg.L-1
18.000,00
-
DBO5
mg.L-1
90
-
SS
mg.L-1
7
Até 1
Óleos e Graxas
mg.L-1
2,45
20* e 50**
Turbidez
UNT
253
-
Parâmetro
Unidade
Temperatura
* Óleos mineiras
o
** Óleos vegetais e gorduras animais
Os resultados dos parâmetros físicos e químicos da amostra
coletada do efluente no ponto B, denominada de amostra B, são apresentados na
Tabela 3.
Tabela 3 - Resultado do ponto B.
Média
Padrões de
Lançamento
CONAMA
357/05
C
27,4
<40
Ph
-
4,62
Entre 5 e 9
DQO
mg.L-1
16.800,00
-
DBO5
mg.L-1
80
-
SS
mg.L-1
10
Até 1
Óleos e Graxas
mg.L-1
2,95
20* e 50**
Turbidez
UNT
246
-
Parâmetro
Unidade
Temperatura
* Óleos mineiras
o
** Óleos vegetais e gorduras animais
38
A temperatura das amostras apresentou valores dentro do padrão
estabelecido pela resolução do CONAMA 357/05 para lançamento em corpos
receptores.
As atividades da empresa de refrigeração não utilizam fontes de
calor para influenciar na temperatura do efluente, nem mesmo contato com a luz
solar, o que não interferiu mantendo-se próximo da temperatura ambiente.
Os valores de pH dos efluentes variam entre 3,12 e 4,62
apresentando um meio ácido, isto era esperado, pois é utilizado ácido no processo
de lavagem.
Finger et al. (2006) ao desenvolver um estudo para verificar geração
de resíduos em uma fábrica de tintas da cidade de Ponta Grossa – PR, verificou que
os valores de DBO e DQO das 4 amostras de efluente bruto analisados obtiveram
resultados entre 5.262 e 27.262 mg.L-1 para DQO e 8.854 e 13.631 mg.L-1 para
DBO.
Posteriormente Rojas et al. (2007), ao analisar quimicamente um
solo contaminado com crescentes quantidades de resíduo industrial borra oleosa
ácida proveniente da região metropolitana de Porto Alegre – RS, obteve resultado
máximo de 20.791 mg.L-1 de DQO e 1.006 de DBO.
Os valores apresentados neste estudo (16.800,00 e 18.000,00 mg.L1
– DQO; 80 e 90 mg.L-1 – DBO) foram inferiores aos obtidos por Fincher et al.
(2006) e Rojas et al. (2007) para as análises de DQO e inferiores a ambos os
autores para as análises de DQO.
As altas concentrações de matéria orgânica estão associadas à
DQO (GOMES et al.,2003). O efluente provavelmente não acha resíduos de matéria
orgânica pela intensidade de óleos e graxas e os produtos químicos.
39
Os sólidos sedimentáveis estão muito acima dos padrões de
lançamento de efluentes na Resolução do CONAMA 357/05, isto pode ter ocorrido
devido os aparelhos como, ar condicionada, lavadoras conter partículas nos
interiores e com a lavagem retirando-as.
O elevado teor de óleos e graxas pode comprometer o processo de
oxidação
ocorrido
na
decantação,
além
de
provocar
entupimento,
mau
funcionamento do sistema e descontrole do pH (GOMES et al.2003).
O óleo lubrificante encontrado nos aparelhos no qual a empresa faz
manutenção é um grande problema para o meio ambiente, principalmente quando
são lançados de modo direto ou indireto em corpos receptores sem tratamento
preliminar (MARTINS, 2007).
Gonçalves et al.(2006), Ao realizar estudos de reuso de água em
lava jato em Curitiba-PR, verificou que o valor óleos e graxas 59,9 mg.L-1.
Os valores deparado nesse estudo foram 2,45 e 2,95 mg.L-1 de
óleos e graxas, sendo um valor muito inferior ao encontrado por Gonçalves et
al.(2006), isto porque a maioria dos aparelhos que a empresa faz as manutenções
de lavagem contém óleos lubrificantes.
Segundo Gonçalves et al.(2006), para resolver a questão de óleos e
graxas na água usar o sistema de caixas separadoras é o método mais eficaz e de
baixo custo de implantação.
Após o tratamento primário o efluente contendo óleo pode ser
lançado em corpos receptores (MARIANO, 2005).
O resultados dos sólidos sedimentáveis 7 e 10 mg.L-1, sendo
determinados elevados em relação ao permitido pela Resolução CONAMA no357,
devido as partículas retiradas do interiores dos aparelhos, após a utilização do
40
sistema os sólidos ficaram na parte inferior da caixa, sendo removidos quase
totalmente.
Uma alternativa para a redução de sólidos sedimentáveis poderia
ser a utilização de
sulfato de alumínio como coagulante.Gomes (2003) em seu
estudo após a utilização
do coagulante em efluentes, conseguiu atingir uma
remoção de ate 95%.
De acordo com CETESB (2009), os óleos e graxas em seu processo
de decomposição, baixa o oxigênio dissolvido, consequentemente elevam o valor
dos parâmetros da DBO e DQO.
A turbidez apresentou um valor alto, resultado de grande presença
de sólidos no efluente, supostamente pela grande quantidade de óleos e graxas, o
uso de produtos químicos e elevado valor de sólidos sedimentáveis,confirmando o
relato de Richter e Netto (1991), que a presença de sólidos no efluente aumentam
a turbidez .
Provavelmente o efluente do ponto A apresente resultados mais
elevados em função de uma maior declividade em relação ao ponto B. Devido essa
declividade o ponto A pode estar recebendo uma maior quantidade de efluente, o
qual é responsável pelo transporte dos sedimentos e óleos e graxas para o referido
ponto, consequentemente elevando os valores de DBO, DQO, turbidez, SS e pH.
4.3 Caixas Separadoras
É muito importante para a empresa a implantação das caixas
separadoras, pois a empresa até o presente momento esta lançando o efluente em
buraco negro. De acordo com Martins (2007), fossas sem impermeabilizantes
41
permitem a absorção do efluente no solo, podendo promover a contaminação do
lençol freático.
O sistema será composto por três caixas separadoras (Figura 5),
onde as duas primeiras terão a função de reter óleos e graxas e demais sólidos
suspensos, a terceira receberá a água, que em seguida será conduzida por
tubulação até a galeria pluvial. O efluente passará de uma caixa para outra apenas
por gravidade, não sendo necessário a utilização de bombas elétricas.
A área de lavagem será composta por canaletas para ser lançado o
efluente até as caixas separadoras e toda a área revestida por pisos e paredes
impermeáveis. A caixa estruturada de alvenaria, e cano de PVC para as passagens
dos efluentes de uma caixa para outra e o piso uma pequena declividade para a
retirada de lodos e partículas suspensas através de um registro que será localizado
na parte do fundo.
Para a retirada do óleo será instalado um registro na parte de cima
das caixas. Para o armazenamento do lodo e óleos será instalado três caixas de
PVC, sendo colocadas todas na parte de trás das caixas separadoras.
O sistema será composto apenas por três caixas separadoras,
porque o efluente de refrigeração é poluidor, mas o volume do efluente utilizado nas
atividades não é tão elevado.
42
Figura 5 – sistema de caixas separadoras
Com o sistema de caixa separadora constata-se que o efluente
reduz os elementos tóxicos e poluentes, mas a eficiência é limitada, não sendo
capaz de eliminá-los totalmente (MARTINS, 2007), fazendo necessária a
implantação de alternativas que venham a reduzir a elevada DQO e DBO, como
reator e carvão ativado.
Foco e Téran (2007), realizaram um trabalho onde um efluente
industrial da cidade de Limeira/SP, foi tratado a partir da utilização de um reator
eletro-coagulação- floculação, onde verificou-se uma remoção de 93% no aspecto
de cor, 96% da turbidez e 85% óleos e graxas. O aspecto visual do efluente
industrial ao longo do processo de variando desde o efluente bruto (primeiro da
esquerda) até o efluente tratado, pode ser observada através da figura 6.
43
Fonte: Foco, 2007.
Figura 6: Aspecto visual das etapas de tratamento.
O carvão ativado possui característica de remover até 20mg/L
-1
dos
contaminantes presentes na água e melhorando sua qualidade, sendo um processo
de adsorção física (Baird, 2002).
44
5 CONSIDERACÕES FINAIS
Verificou-se que os valores obtidos de DQO estão muito elevados
(18.000,00 e 16.800,00 mg.L-1) dificultando o tratamento somente por caixas
separadoras, sendo assim será necessário a implantação de um tratamento
alternativo como, por exemplo, um reator eletro- coagulação- flotação e carvão
ativado.
Em relação ao pH, os índices demonstram um meio ácido, que
podem comprometer as tubulações receptoras. Esta acidez deve-se ao uso de
produtos utilizados para lavagem que contém ácidos.
Óleos e graxas encontrados no efluente provavelmente sejam pelos
óleos lubrificantes contidos nos aparelhos que recebem manutenção pela empresa.
45
O uso de caixas separadoras é relevante, pois até o presente
momento a empresa de refrigeração não adota nenhum tipo de tratamento,
colocando em risco o solo, a água e consequentemente a saúde humana.
46
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