1 / 45

Curso sobre tratamento de efluentes industriais Características físico-quimicas

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL. Curso sobre tratamento de efluentes industriais Características físico-quimicas. Prof. Marcelo Hemkemeier Prof. Paulo Roberto Koetz Prof. Vandré Barbosa Brião.

ovidio
Download Presentation

Curso sobre tratamento de efluentes industriais Características físico-quimicas

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDOFACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURACURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOSCURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL Curso sobre tratamento de efluentes industriaisCaracterísticas físico-quimicas Prof. Marcelo Hemkemeier Prof. Paulo Roberto Koetz Prof. Vandré Barbosa Brião

  2. Resíduos

  3. Resíduos

  4. Efluentes da Indústria. 1

  5. Efluentes da Indústria. 2

  6. Parâmetros dos Efluentes • A matéria prima da agroindústria é de origem agrícola e pecuária. • Proteínas, carboidratos e lipídios. • A agroindústria não transforma quimicamente • Indústria de fermentações. • Hidrólise por aquecimento e acidez. • Degradação da matéria prima. • Nos efluentes estas substâncias estão em pequenas concentrações e em início de degradação

  7. Parâmetros físicos • Odor • Cor • Temperatura • Viscosidade • Espumas

  8. Parâmetros físico-quimicos • pH • Sólidos totais fixos e voláteis • Sólidos suspensos fixos e voláteis • Sólidos dissolvidos fixos e voláteis • Sólidos decantáveis

  9. Parâmetros químicos orgânicos • DBO • DQO • COT • Óleos e gorduras

  10. Parâmetros químicos inorgânicos • Alcalinidade • Nitrogênio amoniacal • Nitratos (NO3 )+ Nitritos (NO2) (NOx) • Fósforo • Sulfetos • Sulfatos • Metais: Fe, Al, Sn, Co, Li • Metais pesados: Cd, Mo, Pb, Hg

  11. Determinação. Parâmetros físicos. 1 • Temperatura • Medida com termômetros químicos ou eletrônicos. • Cor • Não é determinada quantitativamente no Brasil. • O efluente não deve ter uma coloração que altere o aspecto visual do corpo receptor. • Odor • Não é determinado quantitativamente como odor

  12. Determinação. Parâmetros físicos. 2 • Espuma • Visual. • Espumas pemanentes • detergentes não biodegradáveis • Espumas desfeitas • Presença de proteína solúvel. • Turbidez • Matéria em suspensão, terra, matéria orgânica finamente dividida e microorganismos • Turbidímetro.

  13. Dúvida • Espuma • Emulsão de ar em água. • Escuma • A gordura e as proteínas que flotam.

  14. Determinação. Parâmetros físicos. 3 • Sólidos totais (ST) • Uma alíquota da amostra é secada a uma temperatura de 103-105ºC, até peso constante • A matéria orgânica ou mineral pode se volatilizar, o que é causa de erros. • Sólidos suspensos totais (SST) • Uma alíquota da amostra é filtrada em lã de vidro ou em membrana de fibra de vidro, de 4,7 mm de diâmetro e 0,4 m de porosidade (Millipore AP 40) • O material é secado à 103-105º C. • Sólidos dissolvidos totais (SDT) • SDT = ST - SST

  15. Determinação. Parâmetros físicos. 4 • Sólidos fixos totais (SFT) • Calcinação à 550ºC • Resíduo pesado até peso constante • Pode haver perda de peso por volatilização parcial ou aumento de peso por formação de óxidos. • Sólidos voláteis totais (SVT) • Cálculo direto • O teste dá uma boa indicação da quantidade de matéria orgânica constituinte de uma água residuária • SVT = ST - SFT

  16. Determinação. Parâmetros físicos. 5 • Sólidos sedimentáveis • Volume de sólidos que sedimentam após uma hora. • Teste simples, que pode ser feito junto à planta

  17. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • O mais antigo dos testes de caracterização das cargas poluidoras orgânicas ainda em uso • Quantidade de oxigênio consumida por uma alíquota de amostra de efluente, diluída com água saturada de oxigênio dissolvido (O.D), nutrientes e tampões • Inoculada de microorganismos, sob condições especiais • O teste padrão do “Standard Methods” determina uma incubação a 20 ºC por 5 d

  18. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Vantagens • A melhor aproximação com o fenômeno que ocorre na natureza • Décadas de emprego deste parâmetro, servem como valores comparativos e orientativos • Desvantagens • Ele não determina a totalidade da matéria oxidável. • Possibilidade da presença de inibidores. • Presença de redutores (sulfetos e íons ferrosos). • Erros de diluição ou de escolha do inoculo. • Testes na 2ª feira ou 3ª feira terminam no sábado ou domingo. • Frascos de incubação e capacidade de estufa a 20ºC.

  19. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Quantidade de matéria orgânica numa água residuária que é oxidada pelo dicromato de potássio (K2Cr2O7) em meio ácido sob refluxo. O teste é de fácil execução, mas deve ser realizado com cuidado. Cr2O7-2 Cr+3 Dicromato Cromico

  20. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Compostos orgânicos se oxidam em mais de 95% a 100% • Os orgânicos volatéis reagem de acordo com o seu contato com o oxidante • Compostos alifáticos de cadeia reta são oxidados mais efetivamente em presença de sulfato de prata

  21. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Os cloretos são os principais interferentes. • Precipitam a prata e inativam o íon prata. • Também formam íon crômico reagindo com o dicromato

  22. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Redução da interferência dos cloretos • Complexação dos cloretos com HgSO4. • 1 g de HgSO4 para 50 mL da amostra se Cl < 2.000 mg.L-1 • A relação HgSO4/Cl-1 deve ser10:1. • Se Cl-1 > 2 000 mg.L-1 use a técnica específica do SMWW.

  23. Determinação. Parâmetros químicos. DBO • Interferências • Ferro ferroso, sulfetos, manganoso, são oxidados quantitativamente • Nitritos consomem 1,1 m/m O2/N-NO2 • A amônia e seus derivados não dão DQO • Os haletos interferem, mas são raros em efluentes

  24. Carbono orgânico total (COT) • Quantidade de CO2 produzida pela oxidação catalítica a 900ºC da matéria orgânica • O teste não determina substâncias não orgânicas (sulfitos ou compostos nitrogenados) que dão “demanda de oxigênio” • Vantagens • O método é fácil e reprodutível • . Ideal quando a água residuária contém matéria orgânica como componente principal • Desvantagens • O aparelho é caro e exige manutenção especializada.

  25. Determinação. Parâmetros químicos. Nitrogênio • Nitrogênio total kjeldahl • Fepam • Nitrogênio amoniacal total • Conama • Amônia

  26. Determinação do NTK • Digestão ácida da amostra • Ácido sulfúrico (H2SO4) • O nitrogênio orgânico em inorgânico. • A amostra digerida é destilada por arraste de vapor, sob a forma de nitrogênio amoniacal, obtida por deslocamento com hidróxido de sódio. • A amônia recolhida em solução fraca de ácido bórico, é titulada com solução de ácido sulfúrico, o que determina a quantidade de nitrogênio total da amostra.

  27. Determinação do NTK Norg + N-NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + 2 NaOH  2 NH4OH + Na2SO4 2 NH4OH + H2SO4  (NH4)2SO4 + 2 H2O

  28. Determinação do N-NH3 N-NH3 + H2O  NH4OH NH4OH + H2SO4  (NH4)2SO4 + 2 H2O

  29. Determinação. Parâmetros químicos. P • Fósforo • Fosfatos, ortofosfatos, polifosfatos orgânicos ou minerais. • Proliferação de algas • que prejudicam e encarecem os tratamentos de água potável. • Determinação • Colorimetria. • Método do metavanadato • Método do ácido ascórbico • Método do ácido fenoldissulfônico

  30. Determinação de sulfatos e sulfetos • Sulfatos • Turbidimetria. Todos os íons sulfato reagem com BaCl2. • Eles se reduzem a sulfetos.. • Sulfetos • Iodometria. Os sulfetos são responsáveis pelo mau cheiro em processos anaeróbios.

  31. Determinação de nitratos e nitritos • Nitratos e nitritos • Nitritos • Análises colorimétrica • Nitratos • Redução de nitratos com Cádmio metálico e análise colorimétrica de nitritos.

  32. Determinação de Óleos e Graxas • Análise gravimétrica. • Complexidade das moléculas envolvidas • Amostragem • Tomada de alíquotas.

  33. Óleos e gorduras

  34. Determinação. Parâmetros químicos • Substâncias minerais • A presença de substâncias minerais é importante desde que a água que receba os efluentes seja usada para o abastecimento doméstico • Na agroindústria, o principal componente mineral é o sódio das salmouras, das salgas e de detergentes.

  35. Determinação. Parâmetros químicos Determinação. Parâmetros químicos • Acidez e alcalinidade • A acidez e a alcalinidade são devidos à presença de ácidos orgânicos e minerais, sais de ácidos ou bases fracas e substâncias alcalinas.

  36. Determinação. Parâmetros químicos • Surfactantes • Substancias tenso ativas dos sabões e detergentes sintéticos • Provocam espuma nos corpos receptores, criando problemas estéticos

  37. Determinação. Parâmetros químicos • Compostos tóxicos • Importância limitada como parâmetros de poluição na indústria de alimentos • Importância relativa para outras indústrias

  38. Características físico-químicas dos efluentes

  39. Características físico-químicas dos efluentes • A referência padrão para as análises físico-químicas de efluentes • “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater¨ • APHA.

  40. Características físico-químicas dos efluentes • SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • Alcalinidade • Efeito tampão e sabor • Alumínio • Não tóxico. Sedimentação nas tubulações. • Antimônio • Perigoso se >0,01 mg.L-1. Só é menos tóxico que o arsênio

  41. SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • Arsênio • Presente normalmente no corpo humano • Sistêmico • Cumulativo nos peixes - náuseas, vômito, diarréia, dores abdominais, coma, morte. • Bário • Estimulante muscular (coração). 1 mg.L-1. • Dose fatal 550 mg.L-1 a 600 mg.L-1. • Berilio • 11,0 mg.L-1 em águas não duras.

  42. SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • BCP • Bifenil policlorados • Bi • Prejudica os dentes. Sem limites. • Boro • Borismo - Em grande quantidade afeta o sistema nervoso central. Não tem limites.

  43. SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • Cádmio • Altamente tóxico - Causa mortes em seres humanos - 0,010 mg.L-1. • Provoca mudanças histológicas em várias partes do corpo. • Calcio • Só provoca dureza na água. • Chumbo Pb • 0,1 mg.L-1. Cumulativo. Neurológicos mentais. SNC, anemia.

  44. SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • Cianeto - 0,2 mg.L-1. • Selênio - Discutível. Essencial ao metabolismo dos recém nascidos. Citado como carcinogênico. • CN-1 - Pode ocorrer até 0,2 mg.L-1 em águas naturais. Age direto na hemoglobina do sangue.

  45. SIGNIFICADO SANITÁRIO DE ALGUNS PARÂMETROS • Cianeto • 0,2 mg.L-1. • Selênio • Discutível. Essencial ao metabolismo dos recém nascidos. Citado como carcinogênico. • CN-1 • Pode ocorrer até 0,2 mg.L-1 em águas naturais. Age direto na hemoglobina do sangue.

More Related