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Tratamento de efluentes na indústria de laticínios

INDÚSTRIA

EM 13/12/2018

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*Autoras do artigo:
Bruna C. V. Soares, Simone L. Quitério e Simone M. R. Vendramel, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ),  Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos

A indústria alimentícia é um dos maiores setores industriais do mundo, podendo ser o maior setor industrial de fabricação em alguns países ou regiões. Apesar de não ser uma das indústrias que mais causam danos ambientais, o processamento de alimentos pode ser prejudicial quando a poluição gerada é negligenciada.  

No que diz respeito a indústria de produtos lácteos, o alto consumo de água se dá em operações de processamento e limpeza, sendo capaz de gerar vazões elevadas de efluentes, da ordem de 1,1 a 6,8 m3 por metro cúbico de leite processado (SARAIVA et al., 2009)

Os efluentes gerados na indústria de laticínios são, em sua maioria, gerados nas operações de limpeza, descarga, descarte, vazamentos e derramamentos (HUANG et al., 2014). De 50 a 95% do volume total destes efluentes se originam nas operações de lavagem e limpeza, que incluem o enxague e desinfecção de latões de leite, tanques diversos, tubulações para remoção de resíduos de leite e lavagem de pisos (WILDBRETT, 2011).

Os processos de higienização produzem efluentes também denominados como ‘águas brancas’, que contêm frações diluídas de produtos lácteos, consideradas perdas não acidentais destes produtos (BALLANEC et al., 2002).

A composição dos efluentes das indústrias de laticínios varia muito de acordo com o processo e o produto fabricado, possuindo geralmente um alto teor de matéria orgânica, gorduras, sólidos suspensos e nutrientes. O tratamento destes efluentes é composto, em sua maioria, de tratamento primário para remoção de sólidos suspensos, óleos e gorduras e tratamento secundário para remoção de matéria orgânica dissolvida e de nutrientes (nitrogênio e fósforo) presentes no efluente. O tratamento terciário é usado em poucos casos, como polimento do efluente tratado (ANDRADE, 2011).

O tratamento primário de efluentes promove a sedimentação primária, podendo ser um processo físico ou físico-químico, no qual são separados os sólidos suspensos. Esta etapa consiste na passagem do efluente por um tanque em que os poluentes são separados por ação da gravidade ou pela adição de substâncias coagulantes, gerando uma corrente de efluente a ser tratado na próxima etapa e lodo primário (KARAPANAGIOTI, 2016).

No que diz respeito ao tratamento secundário, os reatores biológicos são frequentemente utilizados para a redução de carga orgânica, principalmente dissolvida, das águas residuais. A degradação ocorre quando o efluente entra em contato com micro-organismos, seja em ambiente aeróbio ou anaeróbio, onde a matéria orgânica é metabolizada podendo chegar a redução de até 90% da DBO (demanda bioquímica de oxigênio) (KARAPANAGIOTI, 2016). No tratamento secundário dos efluentes na indústria de laticínios a matéria orgânica é removida por meio de degradação biológica, sendo empregadas tecnologias como lodos ativados, filtros biológicos, lagoas aeradas ou a combinação destes (JUSTINA et al., 2017).

Os coagulantes naturais são uma opção com grande potencial de uso no tratamento de efluentes das indústrias de laticínios, apresentando vantagens como possibilidade de menor custo, maior biodegradabilidade dos coagulantes e a não necessidade de condições extremas de pH para o processo de coagulação. Embora muitos coagulantes à base de plantas vêm sendo relatados na literatura, apenas quatro tipos são geralmente bem conhecidos na comunidade científica, nomeadamente, sementes de nirmali (Strychnos potatorum), sementes de Moringa oleifera, taninos e cactos (YIN, 2010).

As dificuldades no tratamento de efluentes da indústria de laticínios ocorrem pelas características dos seus efluentes que são ricos em matéria orgânica proveniente das diversas possibilidades de processamento do leite. Tal matéria orgânica, apesar da alta biodegradabilidade, possui também altos teores de gordura que podem resultar em dificuldades no tratamento dos efluentes, com impactos principalmente nos processos biológicos. Estas características vão no mínimo gerar o aumento da demanda de oxigênio para a degradação por via aeróbia, tornando a etapa de tratamento secundário mais dispendiosa em energia.

Portanto, melhorias nas etapas de tratamento primário, como o uso de coagulantes naturais, aliadas ao uso de novas tecnologias no tratamento secundário, tais como a aplicação de biorreatores com membranas (MBR), podem trazer benefícios para o aperfeiçoamento das estações de tratamento de efluentes nas indústrias de laticínios.

A obtenção de processos economicamente viáveis, com menor geração de lodo, maior eficiência na remoção de poluentes, utilizando o menor espaço físico possível é um desafio capaz de agregar valor à indústria de laticínios, corroborando com o seu crescimento.

Referências bibliográficas

ANDRADE, L. H. Tratamento de efluentes de laticínios por duas configurações de biorreator com membranas e nanofiltração visando o reuso. 214 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, UFU, Belo Horizonte, 2011.

BALANNEC, B.; GÉSAN-GUIZIOU, G.; CHAUFER, B.; RABILLER-BAUDRYA, M.; DAUFIN, G. Treatment of dairy process waters by membrane operations for water reuse and milk constituents concentration. Desalination, v. 147, p. 89-94, 2002.

HUANG, J.; XU, C. C.; RIDOUTT, B. G.; LIU, J. J.; ZHANG, H. L.; CHEN, F. LI, Y. Water availability footprint of milk and milk products from large-scale dairy production systems in Northeast China. Journal of Cleaner Production, v. 79, p. 91-97, 2014.

JUSTINA, M. D.; KEMPKA, A. P.; SKORONSKI, E. Tecnologias empregadas no tratamento de efluentes de laticínios do vale do Rio Braço do Norte-SC. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 10, p. 809-824, 2017.

KARAPANAGIOTI, H. K. Water Management, Treatment and Environmental Impact. Encyclopedia of Food and Health. Patras: Elsevier, 2016.

SARAIVA, C. B.; MENDONÇA, R. C. S.; SANTOS, A. L.; PEREIRA, D. A. Consumo de água e geração de efluentes em uma indústria de laticínios. Revista do Instituto de Laticínios Cândido Tostes, v. 64, n. 367, p. 10-18, 2009.

WILDBRETT, G. Dairy Plant Effluents. In: FUQUAY, J. W. Fuquay; FOX, P. F.; MCSWEENEY, P. L. H. Encyclopedia of Dairy Science. Munich: Elsevier, 2011.

Yin, C.Y. Emerging Usage of Plant-Based Coagulants for Water and Wastewater Treatment. Process Biochemistry, v. 45, n. 9, p. 1437-1444, 2010.

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ADEILSON CARDOSO FERREIRA

JI-PARANÁ - RONDÔNIA - INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 13/12/2018

Parabéns aos autores, leitura super interessante. Sou um apaixonado por processos de transformação micro biológica. Quero saber de vocês se tem alguma experiência com a utilização dos efluentes da indústria de laticínios na produção do biogás? Estimativas de produção, a utilização do biogás em detrimento à queima de lenha e etc..
Grande abraço.
BRUNA CHAMUSCA

EM 11/02/2019

Adeilson, agradeço o elogio. Eu não tenho experiência na área de biogás por enquanto, mas também acho interessante.
Abraços,
Bruna Soares