Caracteriza o dos res duos agroindustriais
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CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS. Aula 1. DEFINIÇÃO. O QUE É RESÍDUO? Todo material em estado sólido, líquido ou gasoso, resultante de um processo de extração da natureza, transformação, fabricação ou consumo, que seu possuidor decide abandonar.

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DEFINIÇÃO

O QUE É RESÍDUO?

Todo material em estado sólido, líquido ou gasoso, resultante de um processo de extração da natureza, transformação, fabricação ou consumo, que seu possuidor decide abandonar.

Fonte: http://www.resol.com.br/glossario2.asp


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POLUIÇÃO POR RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

  • Atividades agropecuárias e de processamento de produtos agropecuários têm proporcionado sérios problemas de poluição;

  • Grande concentração de material orgânico, o seu lançamento em corpos hídricos pode proporcionar grande decréscimo na concentração de oxigênio dissolvido nesse meio, provocando a morte dos animais, exalação de odores fétidos e gases agressivos e dificultando o tratamento da água para abastecimento público.


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IMPORTÂNCIA DO ESTUDO

O conhecimento das quantidades geradas e as principais características físicas e químicas dos resíduos é fundamental para a concepção e o dimensionamento dos sistemas de tratamento e/ou disposição desses na natureza, ou aplicação em processos biotecnológicos.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS

Os principais impactos ambientais proporcionados pelo lançamento de águas residuárias agroindustriais, sem tratamento prévio, em corpos hídricos são:

  • Elevação da DBO (demanda bioquímica de oxigênio);

  • Aumento da temperatura;

  • Eutrofização dos corpos hidricos;

  • Proliferação de doenças.


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O QUE É DBO?

DBO (DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO)

representa a demanda potencial de oxigênio dissolvido que poderá ocorrer devido à estabilização dos compostos orgânicos biodegradáveis, o que poderá trazer os níveis de oxigênio nas águas abaixo dos exigidos pelos peixes, levando-os à morte.


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O QUE É EUTROFIZAÇÃO?

Eutrofização ou eutroficação é o fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio), o que leva à proliferação excessiva de algas, que, ao entrarem em decomposição, levam ao aumento do número de microrganismos e à conseqüente deterioração da qualidade do corpo de água.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS

  • CRIATÓRIOS ANIMAIS:

    A vazão de águas residuárias geradas na criação de animais é função:

  • do número de animais confinados,

  • na quantidade de água usada na higienização das instalações,

  • transporte hidráulico dos dejetos,

  • e da existência ou não de sistemas de isolamento para evitar a incorporação de águas pluviais.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS1) CRIATÓRIO DE ANIMAIS

A incorporação de água aos dejetos frescos, a fim de facilitar o transporte e, principalmente a aplicação desses resíduos em áreas de cultivo agrícola, tem sido prática freqüente em muitos países, notadamente nos que tem mais avançada tecnologia agropecuária.

Até a cama de frango tem recebido água para tornar o resíduo líquido, facilitando, dessa forma, sua aplicação no solo.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS1) CRIATÓRIO DE ANIMAIS

Em suinoculturas, nas quais o dejeto é transportado por meio hidráulico, gera-se, em média entre 8 e 25 litros de águas residuárias por animal por dia.

A produção diária de águas residuárias na bovino cultura confinada está em torno de 4,6 dag/kg de massa viva do animal.

Ovinos geram, por dia, o equivalente a 3,6 dag/kg de sua massa viva como água residuária.

dag = decagrama = 10g


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS1) CRIATÓRIO DE ANIMAIS

As águas residuárias da suinocultura contêm grande quantidade de material orgânico (DBO de 5.000 a 20.000 mg.L-1) e sólidos totais, estando a composição química básica do liqüame produzidos em unidades de crescimento e terminação (animais de 25 a 100 kg).

Composição média do liquame:


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS1) CRIATÓRIO DE ANIMAIS

Constituição de liquame de bovinos, frangos e cavalos


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

A vazão de águas residuárias em agroindústrias é função, principalmente:

  • tipo e quantidade de matéria-prima processada;

  • técnicas empregadas no processamento.

    Em termos qualitativos, os resíduos agroindustriais apresentam, também, grande variabilidade, por isso o assunto deve ser tratado separadamente para cada tipo de unidade agroindustrial.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.1) Beneficiamento de frutos do cafeeiro

  • Com o intuito de produzir grãos de café ditos “finos”, de melhor qualidade e maior valor comercial, produtores de café têm, nos últimos anos, instalado máquinas de beneficiamento desse fruto em suas propriedades.

  • Os resíduos gerados no processamento, por via úmida, de frutos do cafeeiro, entretanto tem grande problema ambiental em razão dos grandes volumes de águas residuárias, cascas e polpas úmidas gerados na atividade.

  • A vazão de águas residuárias geradas, condicionada pelo volume de frutos processados, está em torno de 1 litro para cada litro de fruto lavado e de 4 litros para cada litro de fruto despolpado, quando não for feita a recirculação da água.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.1) Beneficiamento de frutos do cafeeiro

Características químicas e bioquímicas da água residuária da lavagem e descascamento/despolpa dos frutos do cafeeiro.

Pode-se observar, com base nos valores apresentados, que o potencial poluente das águas em recirculação aumentam durante o processo de descascamento/despolpa dos frutos.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.2) Usinas sucro-alcooleiras

  • A vinhaça é um efluente de usinas de destilarias de álcool e aguardente, resultante da destilação do mosto fermentado (caldo de cana, melaço ou xarope diluído), sendo gerada na proporção de 13 a 16 litros por litro de álcool produzido.

  • O processamento de 1.000 toneladas de cana-de-açúcar rende, nas usinas de produção de álcool, em média, 910 m3 de vinhaça.

  • No caso de usinas açucareiras com destilaria, a geração de vinhaça está entre 150 e 300 m3 por cada 1.000 toneladas de cana-de-açúcar processada.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.2) Usinas sucro-alcooleiras

Características da vinhaça.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.3) Laticínios

  • As águas residuárias das indústrias de laticínios apresentam ampla variação de vazão, dependente do período do dia e do tipo de atividade executada.

  • A quantificação da vazão ou volume de águas residuárias geradas em laticínios depende:

  • caracterização prévia dos produtos obtidos;

  • formas de processamento empregadas.

  • A variedade de produtos das indústrias de laticínios é grande, abrangendo desde o processamento do leite até a elaboração de produtos mais trabalhados, tais como queijos diversos, requeijão, cremes, sorvetes, iogurtes, leite em pó, leite condensado etc.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.3) Laticínios

No processamento do leite para consumo “in natura”, as operações geradoras de águas residuárias são:

  • lavagem e desinfecção de equipamentos (tanques, centrifugas, pasteurizador, homogeneizador, tubulações, latões, etc),

  • quebra de embalagens contendo leite,

  • perda nas enchedeiras e

  • lubrificação dos transportadores.

    Em média, produz-se cerca de 3,25 litros de água residuária para cada litro de leite processado. Tem-se, em média, a geração de 2,0 kg ou mais de DBO por cada 1.000 kg de leite processado.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.3) Laticínios

Na obtenção de creme, o leite, após o recebimento e estocagem, é enviado a uma centrífuga onde é feita a separação creme-leite.

O leite desnatado obtido é, então, utilizado na fabricação de queijos, iogurte e leite condensado.

O creme de leite obtido passa por uma mistura, sendo a seguir, pasteurizado e homogeneizado.

Nessas fases do processamento, as águas residuárias são constituídas por:

  • leite,

  • materiais sólidos (substâncias graxas),

  • detergentes,

  • desinfetantes e

  • lubrificantes.

    Águas residuárias de características semelhantes são geradas na fabricação de leite condensado e leite em pó, apenas com variação da sua carga orgânica.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.3) Laticínios

  • Na fabricação do queijo, o leite desnatado ou puro é submetido a um processo de coagulação com a adição de determinadas enzimas. Após estar coagulado, a emulsão é quebrada, obtendo-se, após ser submetida a prensagem ou não, uma parte sólida (coágulo) e uma parte líquida (soro), esta se constituindo no resíduo que causa maior preocupação pela significativa carga orgânica que detém.

  • Para cada litro de leite utilizado na fabricação de queijo são gerados de 0,6 a 0,9 litro de soro ou, para cada quilo de queijo produzido gera-se cerca de 27-55 kg de soro.

  • Na produção de queijo gera-se entre 3 e 4 litros de água residuária para cada litro de leite processado, além de mais 5 a 10 L de soro para cada quilo de queijo produzido.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.3) Laticínios

  • A DBO do leite integral é cerca de 100.000 mg/L e exigem uma alta demanda de oxigênio para sua decomposição, mesmo em pequenas quantidades, porém seu valor nas águas residuárias irá depender do tipo de processamento a que o leite foi exposto e do tipo de produto manufaturado.

  • Tem-se, em média, 2,0kg ou mais de DBO por cada 1000 kg de leite processado, sendo que, em média, a água residuária contém 4200 mg/L de DBO.

  • Em um laticínio com queijaria, em razão do soro, que contém cerca de 4 dag/L de sólidos e elevada DBO (entre 30000 a 60000 mg/L), as águas residuárias geradas apresentam maior carga orgânica.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.4) Matadouros de bovinos

O consumo de água em matadouros de bovinos é bastante variável, dependendo do tipo de instalação.

Os volumes de água gastos estão entre 0,25 e 0,4 m3 para cada animal abatido, sendo distribuídos da seguinte forma:

  • 0,9 m3 na sala de abate,

  • cerca de 1,0 m3 nas demais dependências (bucharia, triparia, sanitários, etc.) e

  • 0,6 m3 na área externa (currais, pátios, etc.).

    O efluente líquido de matadouros é constituído, principalmente, por água de limpeza dos equipamentos e do piso, devendo conter sangue, resultante do gotejamento no piso ao longo da linha de abate, e pequenas partículas da carcaça, pêlos, gordura, vômitos e barrigada. Peças condenadas da carcaça são, em grande parte, recuperadas para a produção de graxas e farinhas.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.5) Processamento da carne

  • No processamento da carne bovina, as águas residuárias são compostas de sangue, apararas, sebo, pêlos, parte da barrigada, além de dejetos do animal abatido.

  • O sangue bovino tem DBO5 de 156000 mg/L, DQO de 218300 mg/L, conteúdo de umidade de 820 g/L e pH de 7,3.

  • Águas residuárias da seção de empacotamento de carnes tem valores médios de 1240 mg/L, DQO de 2940 mg/L, 85 mg/L de N orgânico e 1850 mg/L de sólidos suspensos.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.5) Processamento da carne

  • Em abatedouros de frangos, as águas residuárias de processo apresentam DBO e DQO mais elevadas do que as águas de lavagem das máquinas e pisos, apresentando as primeiras DBO em torno de 3900 mg/L e DQO de 16230 mg/L, enquanto as segundas DBO de 2350 mg/L e DQO de 4850 mg/L.

  • O conteúdo de óleos e graxas é, no entanto, maior nas águas de lavagem, alcançando concentração de 8000 mg/L, enquanto as águas de processo apresentam valor de 2500 mg/L.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.5) Processamento da carne

  • No cozimento dos peixes e águas de resfriamento dos condensadores são gerados grandes volumes de águas residuárias, com DBO de 2700 a 3500 mg/L, sólidos totais de 4200 a 21800 mg/L, e sólidos em suspensão de 2200 a 3000 mg/L.

  • As águas de cozimento dos peixes e as águas utilizadas no resfriamento dos condensadores são geradas em grandes volumes, porém de pequena carga orgânica.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.6) Curtumes

No geral, as águas residuárias de curtume caracterizam-se por apresentarem elevado pH, alta carga orgânica, grande quantidade de sólidos suspensos (pelos e carnaça), intensa cor, grande dureza e elevadas concentrações de sulfetos e de crômio.

O crômio, presente nas águas residuárias de curtumes que utilizam sais de crômio na operação de curtição, tem sido considerado poluente significativo, por ser potencialmente tóxico à biota, sendo a espécie iônica Cr+6, considerada muito mais tóxica que a Cr+3.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.6) Curtumes

As águas residuárias de curtumes, provenientes da etapa de tratamento chamada “ribeira” (lavagens, remolho, caleação e curtição) são fortemente alcalinas (pH elevado), turvas, esbranquiçadas, devido ao excesso de cal.

Contém suspensão de tecido muscular, colágeno, pêlos, sebo, restos de pele, areia, terra, gordura e sangue.

Em decorrência dos tratamentos químicos a que o couro é submetido, essas águas residuárias podem apresentar, em solução, sulfeto de sódio, cloreto de sódio, aminoácidos, albumina.

A DBO das águas residuárias dessa etapa do processamento do couro é elevada.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.6) Curtumes

As águas residuárias da etapa de curtição (acidificação e curtição propriamente dita) contém, enzimas e curtientes (vegetais e minerais utilizados para facilitar o curtimento do couro) e ácidos minerais (HCl) e orgânicos (lático e fórmico), apresentando, por isso, pH ácido.

Apresentam, também, elevada turbidez e cor verde (curtição por crômio) ou castanha (curtição por taninos). Dependendo do curtiente utilizado, essas águas residuárias apresentarão maior ou menor DBO.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.7) Celulose e papel

A produção de águas residuárias na indústria de celulose e papel é dependente:

  • do tipo de processo de produção empregado,

  • do grau de reciclagem da água na planta e

  • das técnicas empregadas no controle da poluição.

    O consumo de água é muito alto, da ordem de 20 a 450 m3 por tonelada de polpa produzida (em plantas bem operadas pode-se gerar efluentes na faixa de 25 a 60 m3/t), porém são também dependentes do processo utilizado e do grau de recirculação da água nas plantas.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

2.7) Celulose e papel

O volume de águas residuárias geradas na indústria de celulose é bastante alto, sendo que uma indústria que produz, em média, 2000 kg/dia de polpa, pode chegar a produzir 6500 m3 /dia de resíduos.

A vazão de águas geradas em um processo Kraft é de 90 a 127 m3/t processada, sendo que a etapa de branqueamento da polpa contribui com 50% do efluente gerado em toda a indústria.


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ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS

  • 2.8) Processamento de frutas e hortaliças

  • Em indústrias de processamento de frutas e hortaliças são gerados resíduos sólidos e líquidos.

  • As águas residuárias apresentam, caracteristicamente:

  • elevado conteúdo orgânico, devido à presença de restos vegetais e inseticidas;

  • altas temperaturas;

  • baixas concentrações de sólidos em suspensão e

  • DBO relativamente baixa.

  • Exemplos:

  • Processamento cenoura: DBO = 800 -1900 mg/L

  • Processamento tomate: DBO = 450 -1600 mg/L

  • Lavagem de batata: DBO em torno de 3.300 mg/L