Sistemas de tratamento de efluentes industriais

Abstract

Em um mundo de preocupação com o meio ambiente, no presente trabalho analisaram-se três sistemas de tratamento de efluentes de indústrias diversos: a indústria sucroalcooleira, ou seja, de produção de etanol a partir de cana-de-açúcar, a indústria de produção de celulose e de papel, utilizando como base de análise a fábrica da CELULOSE RIOGRANDENSE, e a indústria siderúrgica, de produção de aço a partir de minério de ferro e de sucata metálica, utilizando a GERDAU RIOGRANDENSE como referência. As duas primeiras indústrias utilizam, além do tratamento físico de remoção de sólidos grosseiros, comum a todas as indústrias, o tratamento biológico através da degradação da matéria orgânica pela ação de microrganismos. Este tratamento é evidenciado pelo reator anaeróbio do tipo UASB e pelo processo aeróbio denominando UNOX, uma variante do processo de lodo ativado. A indústria siderúrgica utiliza um processo de reutilização da água através do tratamento térmico por torres de resfriamento para o efluente industrial, que não entra em contato com o processo, e do tratamento do efluente cinza, ou seja, que provém diretamente do processo. Além disso, foi realizada uma avaliação entre os sistemas, mostrando que a indústria siderúrgica reaproveita quase 90% da água que utiliza. Algumas soluções podem ser implantadas para diminuir o volume de água captada por cada indústria, como a reutilização da água de equipamentos, formando um circuito fechado com a ação das torres de resfriamento e a utilização de efluente tratado para finalidades que não necessitam uma assepsia completa da água utilizada, como por exemplo, a limpeza de locais administrativos e os fluidos de troca térmica para trocadores de calor que não entram em contato com o volume reacional. Ademais, novas tecnologias foram sugeridas para aperfeiçoar os sistemas de tratamento como a concentração e a estabilização do vinhoto tratado da indústria sucroalcooleira para ser utilizado como fertilizante sem afetar as propriedades do solo. O tratamento por osmose inversa é uma das alternativas estudadas para a concentração do vinhoto. Outras sugestões são a introdução de tratamentos anaeróbios antes do reator aeróbio de tecnologia UNOX e a inserção de etapas preliminares antes do processo de branqueamento, uma das etapas mais poluentes da indústria de celulose e de papel. Finalmente, este trabalho realizou um grande estudo sobre os sistemas de tratamento de efluentes, proporcionado uma visão abrangente do assunto e propondo soluções que ajudem no desenvolvimento sustentável e na preservação do meio ambiente.

In the present study, three industrial wastewater treatment systems were analyzed in the following industries: the industry of ethanol production from sugar cane, the industry of pulp and paper, using as reference the plant of CELULOSE RIOGRANDENSE, and the steel industry, using the plant of GERDAU RIOGRANDENSE as reference. The first two industries use the biological treatment through organic matter degradation by the action of microorganisms, in addition to the physical treatment, present in all the studied industries, which removes the wastewater solids components. The biological treatment is carried out by an anaerobic reactor (UASB) and an aerobic process called UNOX, an activated sludge process variation. The steel industry uses a process of water reuse through the heat treatment by cooling towers for the industrial effluent, which is the part of the effluent which is not in contact with the process, and for the “grey” effluent, which comes directly from the process. In addition, this study performed a comparative evaluation of the systems, showing that the steel industry recycles nearly 90% of the water that is used in the plant. Therefore, some solutions can be deployed to reduce the water volume consumed by each industry, such as the water reuse in some equipments, forming a loop by the action of the cooling towers, and the use of treated effluent for certain purposes that do not require a complete sterilization of the water, like, for example, washing water in administrative places and heat transfer fluids for heat exchangers that are not in contact with the reaction volume. Moreover, new technologies have been suggested to improve treatment systems such as concentration and stabilization of the treated vinasse of the ethanol industry to be used as soil fertilizer without affecting the soil properties. The reverse osmosis is one of the alternatives studied for concentrate the vinasse. Other suggestions are the introduction of anaerobic treatment before the UNOX aerobic reactor and the inclusion of preliminary steps before the bleaching process, the most problematic step of the pulp and paper industry. Finally, we conducted a major study on wastewater treatment systems, providing an interesting vision of the subject and proposing solutions that can be employed in a world where the sustainable development and the environmental preservation are so discussed.