avaliação da eficiência de remoção de poluentes presentes

VI Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental
Porto Alegre/RS – 23 a 26/11/2015
AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO DE POLUENTES PRESENTES
EM EFLUENTES DE UM ABATEDOURO-FRIGORÍFICO POR TRATAMENTO
BIOLÓGICO
Renata Fraga de Oliveira (*), Cristina Dadda Rolim, Cristina Benincá
* Universidade Federal do Rio Grande – FURG. [email protected]
RESUMO
As agroindústrias estão entre as maiores fontes poluidoras. Nesta classe podemos destacar os frigoríficos, que
são conhecidos por sua alta carga de matéria orgânica, nutrientes e óleos e graxas. Neste sentido é importante
que este tipo de efluente seja tratado antes de ser descartado junto ao meio ambiente. Para isso os sistemas
mais utilizados são os processos biológicos, que apresentam baixo custo e uma boa eficiência de remoção de
poluentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de remoção da carga orgânica de efluentes
gerados por um abatedouro-frigorífico. A estação de tratamento de efluente recebe uma vazão média de 100
m3 por dia, através de duas linhas, a vermelha que contém sangue e a verde que provém da lavagem das
pocilgas, das áreas de vômito e de bucharia. Os dados de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda
Química de Oxigênio (DQO) e de Nitrogênio Total Kjeldahl foram obtidos dos laudos de análises físicoquímica do efluente bruto e tratado, cedidos pela empresa. Assim, pode-se verificar que o sistema de
tratamento de efluentes da empresa é eficiente para a remoção de DBO e DQO, mas não sendo eficiente para a
remoção do Nitrogênio Total Kjeldahl, necessitando de alterações no processo ou na estação de tratamento de
efluentes.
PALAVRAS-CHAVE: Tratamento de Efluentes, Remoção de Poluentes, Tratamento Biológico.
INTRODUÇÃO
Diferentes setores industriais geram mensalmente, grandes volumes de efluentes líquidos. As agroindústrias
estão entre as maiores fontes poluidoras do Brasil, isto em função das grandes quantidades de resíduos ricos
em substâncias orgânicas, nutrientes sólidos (sobretudo nitrogênio e fósforo) e óleos e graxas (MEES et al,
2009).
Nesta categoria matadouros e indústrias de processamento de carne são conhecidos pelo alto potencial
poluidor (MEES et al, 2009), já que as águas residuais contem sangue, sendo ele um dos principais poluentes,
apresentando uma DQO de 375.000 mg L-1, além de gordura, excrementos, substâncias contidas no trato
digestivo dos animais, fragmentos de tecidos, entre outros, resultando em um efluente com uma DQO que
pode variar de 1100 a 10400 mg L-1, numa DBO de 600 a 6700 mg L-1 e nitrogênio total de 90 a 3000 mg L-1,
sendo que essas características variam de acordo com a planta industrial, tipo de processo, instalações, entre
outros fatores (KREUTZ, 2012; MASSÉ; MASSE, 2000).
Este tipo de efluente quando disposto no meio ambiente sem tratamento, ocasiona graves problemas aos
corpos receptores, podendo ocorrer proliferação de insetos, emissão de gases, odores e ainda eutrofização dos
cursos d’água.
Neste sentido, torna-se indispensável tratar esse efluente. A escolha do método de tratamento do efluente deve
levar em consideração a minimização dos resíduos gerados, dos custos de implantação, operação e
manutenção e garantir a eficiência de remoção dos poluentes e da matéria orgânica.
Assim a utilização de lagoas de estabilização figura entre os melhores métodos de tratamento desses efluentes,
visto que no Brasil diversas Estações de tratamento de efluentes de pequeno e médio utilizam essas lagoas
(THEBALDI et al, 2011), pois são um tratamento de baixo custo, sendo muito utilizada em regiões onde há
disponibilidade de área, e com baixo custo de compra, além de clima favorável ao seu funcionamento.
As lagoas anaeróbias têm como principal função a estabilização parcial da matéria orgânica (DBO e DQO)
sendo projetadas para receber altas cargas orgânicas, fazendo com que a taxa de consumo de oxigênio seja
maior à de reprodução, envolvendo, portanto, apenas a participação de bactérias facultativas e estritamente
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anaeróbias (FRICK, 2011). Neste sentido, são bastante apropriados para depurar despejos provenientes de
matadouros e frigoríficos, já que altas cargas de DBO e de sólidos em suspensão são requisitos básicos para o
sucesso do tratamento anaeróbio. (SILVA, 2011)
O termo facultativo significa condições aeróbias na camada superior da lagoa e anaeróbia próximas ao fundo
da lagoa, onde a matéria orgânica em suspensão é sedimentada. Parte do oxigênio necessário para manter na
camada superior da lagoa aeróbia vem do meio ambiente, mas a maior parte provém da fotossíntese das algas
que crescem naturamente nas águas com grandes quantidades de nutrientes e energia solar.
No fundo da lagoa, em condições anaeróbias, a matéria orgânica sedimentada necessita ser estabilizada.
Porém, esta estabilização, por ser anaeróbia, não consome oxigênio, liberando gases como metano, carbônico,
sulfito de hidrogênio e nitrogênio amoniacal, os quais se deslocam para a superfície da lagoa e grande parte se
desprende para a atmosfera. (MEDRI, 1997)
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência das lagoas de estabilização na redução da carga
orgânica de efluentes gerados em um abatedouro-frigorifico localizado na cidade de Santo Antonio da
Patrulha, no estado do Rio Grande do Sul.
METODOLOGIA
O presente trabalho foi desenvolvido em um abatedouro-frigorífico de bovinos na cidade de Santo Antonio da
Patrulha, que possui capacidade de abate de 120 cabeças de bovino/dia. A empresa vende cortes para várias
cidades da região metropolitana e litoral norte do Rio Grande do Sul.
Para a realização desse trabalho, foram realizadas visitas para conhecer a planta industrial e a estação de
tratamento de efluentes. Os dados das análises físico-químicas dos efluentes foram gentilmente cedidos pela
empresa. Essas análises foram realizadas por empresas credenciadas junto a Fundação Estadual de Proteção
Ambiental Henrique Luiz Roessler – RS (Fepam), conforme Resolução Conselho Estadual do Meio Ambiente
CONSEMA-RS Nº 01 de 20 de Março de 1998, para monitorar o efluente bruto e o efluente tratado.
Os dados de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Nitrogênio
Total Kjeldahl foram obtidos bimensalmente para o efluente tratado de julho de 2012 a dezembro de 2014. Já
para o efluente tratado foram obtidos anualmente.
A estação de tratamento de efluentes do frigorífico recebe uma vazão média de 100 m3, já que o volume varia
com a quantidade de animais abatidos. O efluente da ETE é gerado por duas linhas, a verde e a vermelha. Na
linha verde é gerado o efluente proveniente da lavagem das pocilgas, das áreas de vômito e de bucharias, já na
linha vermelha é gerado os efluentes provenientes das águas de processo bem como das águas de higienização
da parte interna do abatedouro-frigorífico. A estação de tratamento do abatedouro-frigorífico em estudo segue
de acordo com a Figura 1, onde as linhas (verde e vermelha) se encontram no equalizador, visando desta
forma, melhorar a homogeneização dos efluentes e consequentemente melhorar a eficiência da estação. Após,
o efluente segue para lagoa de recepção e em seguida este é conduzido a uma lagoa anaeróbica, após, a uma
lagoa facultativa, e por fim, por lagoas de polimento. Passando por essas etapas o efluente segue para um
córrego que deságua no rio da localidade.
Após a obtenção dos dados estes foram submetidos ao calculo de eficiência de remoção da carga orgânica na
estação de tratamento de efluentes, conforme Equação 1, utilizada por COLARES e SANDRI (2013).
equação (1)
Onde:
E = eficiência de remoção (%);
C1 = concentração na entrada;
C2 = concentração na saída.
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Efluente do
Processo
Caixa de
Gordura
Efluente das
Pocilgas/Bucharia
Equalizador
Lagoa
Anaeróbia
Lagoa de
Polimento
Esterqueira
Rio
Lagoa
Facultativa
Córrego
Lagoa de
Polimento
Figura 1: Estação de Tratamento de efluentes do frigorífico. Fonte: Autor do Trabalho.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A eficiência global da estação de tratamento de efluente foi calculada as médias dos dados de DBO5, de DQO,
e do Nitrogênio Total Kjeldahl dos laudos bimensal. Sendo que para o efluente tratado foi encontrado
respectivamente 50 mg O2 L-1, 145 mg O2 L-1 e 52 mg N L-1, e para o efluente bruto, obteve-se as seguintes
médias 2600 mg O2 L-1, 4980 mg O2 L-1 e 150 mg N L-1, respectivamente.
Desta forma, calculando a eficiência de remoção do processo de tratamento de efluentes do frigorífico através
da equação 1, se obteve uma eficiência de remoção de 98,07% , 97,08% e 65,33% para DBO5, DQO e
Nitrogênio Total Kjeldahl.
Em estudo similar, IDE et al, 1997, avaliaram a eficiência global de remoção de poluentes de uma estação de
tratamento de efluentes, composta por uma lagoa anaeróbia e duas lagoas facultativas. Os autores encontraram
para DBO5 97,06% de eficiência de remoção, valor muito próximo do encontrado neste estudo que foi de
98,07%. Já para a DQO IDE et al, 1997 encontraram 86,91% de remoção, valor este muito próximo, mas
pouco abaixo dos 97,08% que foi encontrado neste estudo. A Resolução CONAMA Nº 430 de 2011 estabelece
como 60% a remoção mínima de DBO5, indicando que o sistema de tratamento adotado pela empresa, atende a
exigência da resolução, mesmo este sendo constituído praticamente por lagoas biológicas. Já a remoção de
Nitrogênio Total Kjeldahl foi de 65,33% divergindo bastante do encontrado por IDE et al, 1997 que foi de
13,76%. Embora o valor encontrado nesse estudo seja melhor que o do autor, este não atende a Resolução
CONSEMA nº 128/2006, já que esta prevê que o processo de tratamento de efluentes promova uma remoção
do Nitrogênio Total Kjeldahl de 75%. O nitrogênio é proveniente das proteínas e aminoácidos, sendo que
excesso dele causa grandes preocupações, pois promove a eutrofização de corpos d’água receptores causando
um crescimento excessivo de algas, resultando no desequilíbrio do ecossistema, devido à redução do oxigênio
dissolvido no corpo natural (NUNES, 2012; FIGUEREDO et al., 2007),
A remoção do nitrogênio por tratamento biológico é difícil, sendo indicado uso de tratamento convencional,
seguido por processos químicos e físicos (uso de coagulantes e floculantes). Desta forma o processo que se
destaca na remoção de nitrogênio é o sistema composto por reator aeróbio/anaeróbio (que promova as etapas
de amonificação, assimilação, nitrificação e desnitrificação), seguido de lagoa de estabilização, filtro
percolador e processos físico-químicos (NUNES, 2012; ASSUNÇÃO, 2009; FABRETTI, 2006).
CONCLUSÃO
Através dos resultados obtidos para a eficiência de remoção de poluentes da ETE do matadouro-frigorífico,
essa se mostrou com capacidade satisfatória de remoção dos parâmetros DBO, DQO, além de atender a
legislação para lançamento de efluentes em corpo receptor, porém para o parâmetro Nitrogênio Total Kjeldahl
a eficiência de remoção não foi satisfatória para atender a legislação, necessitando desta forma melhorias na
estação de tratamento como, por exemplo, usar reatores anaeróbio e aeróbio, além disso, também se pode
promover melhorias na linha de processo que gera o efluente da linha vermelha, visando recolher o máximo
possível de sangue e resíduos cárneos (proteína) para minimizar o teor de nitrogênio no efluente tratado.
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