ESTUDO DO PROCESSO DE SEDIMENTAÇÃO CONTÍNUA EM SEDIMENTADORES LAMELADOS

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De acordo com a resolução CONAMA 430/2011, artigo 3º, os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após o devido tratamento. Nota-se, que com isso é comum que haja um interesse crescente por parte das empresas em reduzir os impactos ambientais que as mesmas geram.

Os tratamentos de efluentes industriais envolvem processos necessários à remoção de impurezas geradas na fabricação de produtos de interesse, que dependerão do tipo de efluente (FREIRE et al., 2000). Di Bernardo et al (1993), diz que destaca-se um tratamento físico, caracterizado por métodos de separação de fases: sedimentação seguida pelo processo de coagulação. De acordo com Kunz et al (2002), apresenta uma elevada eficiência na remoção de material particulado.

Uma das operações unitárias mais utilizadas na indústria química é a sedimentação. Nessa operação as fases sólida e líquida são separadas devido a diferença de peso. Os sedimentadores geralmente apresentam operação contínua, apresentando uma parte cilíndrica e outra cônica, esta com função de facilitar a retirada da corrente de fundo do equipamento. Na parte superior encontra-se um vertedouro, por onde transborda o líquido clarificado. Alimentação posiciona-se centralizada, podendo ser aplicada no topo ou no interior do equipamento (NUNES et al., 2008).

O sedimentador lamelado é um clarificador gravitacional consistindo de superfícies inclinadas, agrupadas de modo a formar canais. A vantagem desse tipo de equipamento é a economia de espaço, uma vez que a capacidade de sedimentação por unidade de volume é bem superior aos sedimentadores gravitacionais convencionais. Isto deve-se ao fato da área de sedimentação ser igual à área de cada lamela projetada horizontalmente, multiplicada pelo número de lamelas ativas. Podendo operar na configuração concorrente ou contracorrente (CARVALHO, 1998).

De acordo com Pavanelli (2001), as dispersões coloidais, que são partículas que tem o tamanho bastante reduzido, levariam um longo tempo para sedimentar, sendo inviável sua remoção somente pelo processo de sedimentação. Sendo assim, por meio da adição de produtos químicos na água bruta, que posteriormente é homogeneizada à mistura, mecânica ou hidraulicamente, consegue-se promover a união destas pequenas partículas. Este processo é chamado de coagulação.

A floculação é um processo físico que promove a aglutinação das partículas já coaguladas. Sulfato de alumínio, cloreto férrico e cloreto de alumínio são agentes floculantes mais usados habitualmente. Com o controle de pH do meio reacional a reação de floculação ocorre, e os produtos da reação, que são relativamente insolúveis, se aglomeram em flocos. Os flocos aumentam de tamanho e precipitam, levando consigo qualquer material insolúvel que tenha sido aprisionado na etapa de crescimento (NUNES, 2008).

Como auxiliares da floculação podem ser usados polímeros sintéticos, que são substancias químicas orgânicas de cadeia longa, com alto peso molecular. Polieletrólitos são polímeros classificados de acordo com a carga elétrica presente em sua cadeira, os carregados negativamente são chamados de aniônicos, os positivamente catiônicos e os que não possuem carga elétrica são os nãos iônicos (NUNES, 2008).

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OBJETIVOS

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GERAL:

Este projeto objetiva o estudo de processos para tratamento de resíduos líquidos e sólidos por sedimentadores lamelados.

ESPECÍFICOS:

- Coleta e caracterização do efluente e preparação da unidade de bancada para experimento;

-Desenvolvimento de um sedimentador lamelado para tratamento de resíduos sólido-líquido.

- Condicionamento da unidade experimental;

- Testes de susceptibilidade ao processo de sedimentação;

- Análise dos resultados.

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METODOLOGIA

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Neste trabalho foi utilizado um efluente sintético formado pela mistura de água e cal da marca Hidrotintas, sendo a composição dada por Ca(OH)2 e Mg(OH)2, produto classificado conforme a norma NBR 11702 da ABNT tipo 4.8.6. A concentração de efluente estabelecida foi de 20 g/L, conforme estudos realizados anteriormente no LASSOP.

Conforme metodologia descrita por Carvalho (1998), o agente coagulante utilizado foi o sulfato de alumínio Al(SO4)3. A concentração desse coagulante (40 g/L) foi determinada a partir de estudos anteriores desenvolvidos no LASSOP. Para otimização do processo de coagulação o pH da solução foi manipulado até atingir valores entre 5 e 8, conforme o trabalho de Silva et al (2009). Além disso, foi utilizado um polieletrólito aniônico como auxiliar de coagulação.

As condições experimentais determinadas para este trabalho foram estabelecidas a partir de ensaios em “jar test” da marca POLICONTROL. Em seguida, foi realizada uma análise da eficiência do processo de sedimentação em um sedimentador lamelado, construído em acrílico, constituído de duas lamelas com um canal de secção transversal retangular com dimensões 5 x 10 cm e 100 cm de comprimento, com um ângulo de inclinação de 40º.

Para os ensaios experimentais foram utilizadas as vazões de alimentação de 300 mL/min, 400 mL/min e 500 mL/min. A altura da interface da lama – liquido clarificada foi determinada a partir da variação do tempo e balanços de materiais (sólidos). Por fim, o sistema foi estudado em regime estacionário, mantendo a altura da interface constante, estabelecendo uma vazão de saída da lama.

A planta piloto é composta de um tanque de capacidade de 80 L, mas no experimento utilizava-se 50L, um agitador mecânico Fisatom, modelo 723, uma bomba peristáltica de marca Coler-Parmer Instrument Company, System Model 7553-75 para abastecimento do sedimentador.

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RESULTADOS