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Fósforo em efluente final: uso de filtro de carvão ativado, areia e brita

VÁRIOS AUTORES

INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 08/07/2016

3 MIN DE LEITURA

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O fósforo (P) é distribuído no meio ambiente pela emissão de efluentes industriais e uso de fertilizantes, podendo seu excesso levar ao aumento de micro-organismos e à consequente deterioração da qualidade da água. As indústrias de laticínios produzem águas residuárias que apresentam alta carga orgânica, como fósforo e nitrogênio. Já as estações de tratamento atuais foram projetadas para remover principalmente o nitrogênio, portanto a remoção do fósforo é dificultada (MENDONÇA et al., 2012).

A legislação que visa padronizar o lançamento de efluentes é a resolução 357, de 17 de março de 2005 do – Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA (2005), que estabelece os padrões de qualidade e de lançamento de efluentes em um corpo hídrico. A Tabela 1 apresenta as quantidades de nitrogênio, fósforo e coliformes termotolerantes, conforme resolução do CONSEMA n° 128/ 2006, tendo destacada as quantidades permitidas na vazão estudada.

Tabela 1. Quantidade de nitrogênio, fósforo e coliformes termotolerantes, conforme a vazão.



Processos de remoção do fósforo

A remoção de fósforo via processo físico vem sendo amplamente estudada. Abaixo, apresenta-se um estudo que tem por objetivo reduzir a carga de fósforo em efluentes de um laticínio utilizando processo de filtração e após, dimensionamento para uma escala industrial.

Utilizou-se o efluente final de uma Estação de Tratamento de Efluentes, em uma Indústria de Laticínios do Vale do Taquari, o qual é despejado em um arroio de classe II, à uma vazão de 297 m3/dia por dia, após tratamento.

Foram montados dois filtros utilizando-se garrafas PET. O filtro A foi montado da seguinte forma (de baixo para cima): carvão ativado (200 g), areia (400 g) e brita (600 g). Já o filtro B foi montado (de baixo para cima): brita (600 g), areia (400 g) e carvão ativado (200 g). Na ponta do filtro foi colocado algodão e um tecido como meio de suporte para os materiais.

Figura 1. Filtros A e B utilizados para remoção de fósforo das amostras.

Coletou-se 4 amostras do efluente final e filtrou-se duas no filtro A, e duas no filtro B, logo obteve-se 2 amostras de efluente filtrado em cada filtro. O filtro A levou 1 minuto e 10 segundos para filtrar 1000 mL de efluente, já o filtro B levou 1 minuto e 13 segundos para filtrar 1000 mL de efluente, sendo estas informações utilizadas para o dimensionamento em escala industrial dos filtros.

Também dimensionou-se o volume do recipiente necessário para construir cada filtro, para atender o volume diário do laticínio. A garrafa PET utilizada possui um volume de 1,59 L. O filtro A necessita de um recipiente com volume aproximadamente 240 vezes maior, ou seja, 380,83 L. Já o filtro B deve ser construído em um recipiente 252 vezes maior, logo, 400,19 L. Abaixo a Tabela 2 apresenta as informações de projeção.

Tabela 2. Projeção de materiais necessários para os filtros A e B, para uma vazão de 297 m3/ dia.



Para quantificação do fósforo na forma de fosfato, foi utilizado o método do ácido vanadomolibdofosfórico conforme Standard Methods (2012). A determinação da concentração foi feita por espectrofotometria de absorção molecular utilizando um comprimento de onda de 470 nm.

Resultados

Através da equação da reta obtida na curva de fósforo calculou-se a concentração de P (mg/L) para cada uma das amostras antes e após o tratamento de filtração, as quais estão apresentadas na Figura 4. Observou-se redução nos teores de fósforo tanto no filtro A quanto no filtro B para as amostras após o tratamento.

Gráfico 1. Concentração de fósforo nas amostras antes e após o tratamento de filtração.



No filtro A, após a utilização do sistema, verificou-se uma redução de 3,4 ppm de P, para 2,77 ppm P, representando assim uma redução de 18,73%. Comportamento semelhante foi observado no filtro B, no qual as concentrações foram reduzidas de 3,4 ppm de P, para 2,84 ppm P, representando uma redução de 16,41%.

O fato de que o filtro A apresentou um maior poder de redução do fósforo que o filtro B, pode ser atribuído à maior área de carvão ativado percorrida pelo efluente, uma vez que o fundo do recipiente apresenta um diâmetro menor, acarretando numa coluna de maior altura.

Demonstrou-se com estes resultados, a possibilidade de sucesso na aplicação deste sistema numa estação de tratamento, na busca pela redução da carga poluidora de fósforo dos efluentes.

Referências bibliográficas

BRASIL. CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução 357. Diário Oficial da União, Brasília, de 17 de março de 2005.

BRASIL. CONSEMA – Conselho Estadual do Meio Ambiente. Resolução 128. Diário Oficial da União, Brasília, de 24 de novembro de 2006.

MENDONÇA, H. V.; RIBERO, C.B.M.; BORGES, A.C.; BASTOS, R.R. Remoção de nitrogênio e fósforo de águas residuárias de laticínios por sistemas alagados construídos operando em bateladas. Ambi-Água, Taubaté, Vol.7, p. 75-87, 2012.


MICHELE FANGMEIER

Técnica em Gestão Ambiental pelo Colégio Teutônia. Graduada em Química Industrial pela Univates. Mestranda CAPES em Biotecnologia na Produção Industrial de Alimentos. Atua como Supervisora de Laboratório de Controle de Qualidade de Laticínios.

ADRIANO GENNARI

Graduado em Química Industrial, Mestre em Biotecnologia e doutorando do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Universidade do Vale do Taquari - Univates

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MICHELE FANGMEIER

TEUTÔNIA - RIO GRANDE DO SUL - INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 22/11/2017

Muito obrigada pelas suas considerações Guilherme!
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