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CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

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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CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

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  1. CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS Aula 1

  2. 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

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. 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.

  8. 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.

  9. 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.

  10. 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

  11. 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:

  12. ÁGUAS RESIDUÁRIAS1) CRIATÓRIO DE ANIMAIS Constituição de liquame de bovinos, frangos e cavalos

  13. 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.

  14. 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.

  15. 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.

  16. 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.

  17. ÁGUAS RESIDUÁRIAS2) AGROINDÚSTRIAS 2.2) Usinas sucro-alcooleiras Características da vinhaça.

  18. 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.

  19. 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.

  20. 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.

  21. 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.

  22. 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.

  23. 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.

  24. 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.

  25. 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.

  26. 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.

  27. 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.

  28. 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.

  29. 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.

  30. 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.

  31. 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.

  32. 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

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