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IMPACTO DE CARGAS POLUIDORAS INDUSTRIAIS EM ETE’s DOMÉSTICAS

Muitas estações de tratamento de esgoto (ETE) doméstico vem recebendo efluentes de origem industrial (externo), seja pela contaminação das redes de esgotos por descargas indevidas de origem industrial ou por qualquer outra forma.

Embora seja possível receber este tipo de fluente e tratá-lo, é de extrema importância conhecer, perfeitamente, o volume e a composição da contaminação do efluente industrial recebido, antes que o mesmo seja enviado para ETE, pois, o impacto deste efluente na planta de tratamento pode afetar a performance ou causar problemas agudos ou crônicos nas unidades de tratamento (físico-químicas e biológicas).

Para compreender melhor este tipo de problema, serão apresentadas algumas etapas que devem ser cumpridas antes do efluente industrial ser enviado a ETE, além da discussão sobre as consequências do recebimento deste mesmo tipo de efluente na eficiência da planta.

A primeira etapa que deve realizada é a avaliação das capacidades quantitativas – de processo e hidráulica – das unidades de tratamento físico-químicas e biológicas. Estas informações podem ser obtidas através de documentos de projeto da ETE, como por exemplo: memorial de cálculo,  de dimensionamento, manual de operação, fluxograma, dentre outros.

A segunda etapa se refere a correta caracterização quali-quantitativa dos efluentes doméstico e industrial. Aqui cabe destacar que, embora os efluentes domésticos possuam propriedades características típicas, elas podem variar em diferentes locais, devido à diferentes hábitos alimentares e as diferentes condições socioe-conômicas da população. Com relação à contaminação industrial, deve-se, também, conhecer a mesma com bastante detalhes, inclusive, com relação ao regime de descartes que podem ocorrer em horários de pico da ETE, afetando o funcionamento da planta.

Os parâmetros tradicionais de caracterização dos esgotos domésticos e industriais que devem ser analisados em uma planta, são: Vazão, DBO5,20, DQO, Nitrogênio, Fósforo, pH, Sólidos e Temperatura. Além disso,  no caso do efluente industrial, deve-se analisar, se possível, sua composição, para ver se há presença de substâncias complexas (em alguns casos, tóxicas) que podem interferir nas operações das unidades instaladas a jusante, como veremos a seguir.

De posse destes valores, calcula-se então, a carga poluidora do efluente doméstico e industrial, assim como a soma de ambas que são enviadas à ETE. Estas cargas são expressas, normalmente, em termos de DBO5,20 e DQO.

1. Impacto das cargas poluidoras externas sobre uma ETE doméstica

As Figuras 1 e 2 ilustram o impacto da vazão e da carga poluidora (DQO) do efluente industrial sobre uma ETE doméstica, em um cenário hipotético, no período de um (01) mês.

Nota-se neste gráfico que, em termos de vazão, a ETE recebeu um volume muito maior de esgoto doméstico do que efluente industrial. Neste caso, ao final do mês, a vazão total do efluente doméstico correspondeu a 92,5% da vazão total (doméstico + industrial), enquanto o efluente industrial foi de 7,5%.

Com base na informação da Figura 1, pode-se concluir, equivocadamente, que a ETE não apresentará problemas operacionais ou de performance, pois, a vazão do efluente industrial é muito pequena em relação a vazão total.

Entretanto, como dito anteriormente, deve-se analisar a carga poluidora industrial total, e não somente a vazão. Como pode ser visto na Figura 2, a seguir, a elevada concentração de DQO nos diferentes tipos de efluentes industriais provoca uma elevação da carga poluidora total industrial (Q x Co)1. Usualmente, as concentrações de DQO de efluentes industriais apresentam valores muito superiores às do esgoto doméstico.

 

1 Por definição, a carga poluidora, em termos de DQO, é resultado do produto da vazão média (Q) e concentração DQO (Co) do efluente.

 

Neste caso hipotético, a carga poluidora do efluente doméstico representou cerca de 76,2% da carga total recebida pela ETE. Já a carga poluidora do efluente doméstico representou cerca de 37,0% do total, embora sua vazão represente somente 7,5%. Esta representatividade considerável da carga poluidora externa sobre a o efluente total da ETE se deve, exclusivamente, as elevadas concentrações de DQO na composição/tipo de efluente. Em casos extremos, pode acontecer de a carga poluidora real de entrada na planta ser superior à capacidade da planta.

2. Poluição de efluente industrial

A avaliação do impacto da carga polidora sobre a ETE doméstica mostrou que o efluente industrial representa 10,5% da vazão e 42,5% da carga poluidora total enviada a planta. 

Como dito, embora a vazão seja “relativamente” pequena em relação ao volume total recebido, a quantidade da carga poluidora é expressiva. Junto a isto, há um outro fator complicador no que se refere à composição do efluente industrial: pode haver a presença de um contaminante de origem tóxica ou que possa, eventualmente, provocar problemas de tratabilidade para as unidades subsequentes (físico-químicas e biológicas, principalmente).

Basicamente, efluentes que apresentam composições complexas e tóxicas (industriais), podem apresentar, na maioria das vezes, concentrações mais elevadas do que efluentes de origem doméstica. Como consequência, há uma elevação da carga poluidora.

 

As Figuras 3 e 4, a seguir, ilustram este problema.

A Figura 3 mostra que, em termos de volume, o efluente externo que é recebido pela ETE é constituído, principalmente, do tipo: “Industrial I” (50,0%), “Industrial II” (33,0%) e “Efluente gorduroso” (9,0%), que somados representam 90,0% da composição do efluente industrial. Completando a lista, aparecem: “ Fossa” (3,0%); “Lodo de ETA” (1,5%); e “Banheiro químico” (1,5%).

Estes exemplos servem para mostrar, como o recebimento de diversos tipos de efluentes industriais podem afetar, significativamente, a funcionalidade da planta. Banheiros químicos são conhecidos por conterem substâncias desinfetantes que podem interferir no processo biológico; gorduras podem afetar a transferência de oxigênio; e lodo de ETA apresenta significativa quantidade de alumínio, por exemplo. 

 

Vejamos, agora, a composição mássica (carga polidora = Q x Co) de cada tipo de efluente industrial (Figura 4).

Embora a composição da vazão do efluente industrial seja constituída, predominantemente, pelos tipos “Industrial I” e “Industrial II”, a constituição da carga poluidora industrial é diferente, devido as elevadas concentrações de DQO dos diferentes tipos de efluentes que compõem o efluente industrial total.

Na Figura 4, nota-se que a carga poluidora do efluente industrial é constituído, predominantemente, de três tipos de efluentes: “Industrial I”, “Industrial II” e “Efluente gorduroso”, que juntos, representam 83,0% da poluição industrial total. Completaram a lista, os tipos:  “Fossa” (9,0%); “; “Banheiro químico” (4,0%); e Lodo de ETA” (4,0%).

Estes valores demonstram que, na prática, receber um efluente externo que represente apenas 3,0% da vazão total, pode, aparentemente, não representar grandes problemas para a ETE, mas as elevadas concentrações de DQO e a presença de contaminantes tóxicos podem interferir na operação e performance da planta. 

Em situações onde a ETE recebe um efluente que apresente contaminações por substâncias tóxicas ou com uma elevada carga poluidora, conseqüência da concentração mais elevada de poluente (DBO e Nitrogênio, por exemplo), as relações bioquímicas entre os microrganismos anaeróbios e aeróbios com a poluição afluente é prejudicada. 

 

Efluentes com um elevado teor de nitrogênio amoniacal não são removidos no sistema anaeróbio (UASB, por exemplo), e como consequência, vão contribuir em carga de poluição nitrogenada para o sistema subsequente ou no efluente tratado. Caso este efluente seja enviado para o sistema aeróbio, posteriormente, o pH dentro da unidade aeróbia será afetado, por conta da conversão em nitrato (NO3).

Já um efluente com muita gordura, além do impacto em concentrações (maiores concentrações de DBO5,20 e/ou DQO), também pode apresentar um elevado teor de óleos e graxas, que interferem diretamente na atividade microbiológica dos sistemas biológicos (anaeróbio e aeróbio).

O efluente proveniente de banheiro químico pode conter diversas substâncias complexas (em alguns casos, tóxicas) que interferem diretamente nas reações bioquímicas dos reatores biológicos, uma vez que alguns apresentam agentes biocidas, que interferem diretamente na biodegradabilidade.

Um outro poluente que merece atenção e que vem sendo comum ETE’s domésticas receberem é o lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA). Este tipo de contaminante é constituído, predominantemente, de substâncias químicas utilizadas nos processos de floculação e coagulação da ETA, e portanto, podem ocasionar um desequilíbrio nas relações biológicas dentro das unidades biológicas de ETE’s domésticas que não são dimensionadas para receber substâncias químicas para tratamento.

 

Além destas substâncias citadas, há diversas outras que merecem atenção e que devem ser estudadas e avaliadas antes de serem enviadas para as unidades físico-químicas e biológicas das estações de tratamento de esgotos domésticos.

 

Portanto, é essencial que os operadores e/ou gestores de ETE’s, cujos processos são voltados para o tratamento do efluente doméstico, que ponderarem e avaliem o efluente industrial antes de enviarem para suas ETE’s domésticas, pois, como foi visto, receber uma vazão industrial “pequena” pode ser prejudicial a planta.

 

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