Tratamento hidrolítico

Hidrólise é a ruptura de ligações químicas, promovida pela água, em meio ácido ou alcalino, ou ainda pelo calor com despressurização brusca de material úmido hidrolisável. (SOLOMONS, 2009).

A hidrólise química inclui principalmente os tratamentos ácidos e alcalinos. Esse tipo de tratamento age primariamente sobre as proteínas, enquanto carboidratos e lipídios são pouco afetados (MÕNNICH, 1988).

Alguns estudos mostram que os tratamentos ácidos e alcalinos promovam a solubilização da matéria orgânica, e consequentemente acelerem o processo de estabilização. As tecnologias hidrolíticas podem ser aplicadas com os objetivos de aumentar a solubilização dos sólidos presentes no lodo, para a reciclagem de nutrientes como o fósforo e o nitrogênio, suprimir a formação de escuma, dentre outros (MULLER, 2001).

O hidróxido de sódio (NaOH) e o ácido sulfúrico (H2SO4) são produtos químicos

amplamente utilizados na hidrólise de gorduras, juntamente com o hidróxido de potássio (KOH).

A hidrólise ácida possui o inconveniente da sua reversibilidade proporcionando baixa eficiência do tratamento hidrolítico. A maioria dos estudos utiliza a hidrólise ácida em associação com outro tratamento, geralmente processos de elevação da temperatura

e/ou pressão. Karlson et al. (1992) verificaram um aumento da DQO solúvel de 15 a 35% em relação a DQO total tratando lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE).

Pelos motivos expostos a hidrólise alcalina é utilizada preferencialmente em detrimento da hidrólise ácida. O produto da reação de hidrólise de uma molécula de triacilglicerol utilizando NaOH são três moléculas de glicerol e três moléculas de sais de sódio. A Figura 3.8 apresenta a reação de hidrólise, onde os radicais R1, R2, R3 são cadeias

carbônicas geralmente longas.

Na hidrólise alcalina o pH é elevado para 12 e este processo pode ser utilizado para hidrolisar e decompor lipídios, carboidratos e proteínas em substâncias solúveis menores como ácidos alifáticos, polissacarídeos e aminoácidos (CARBALLA et al., 2004).

Na hidrólise química com NaOH ocorre o aumento da razão entre DQO solúvel e DQO total, assim como também ocorre a redução de sólidos voláteis durante a digestão anaeróbia (LIN et al., 1997; LEFEBVRE et al., 1998).

Karlsson (1990) estudou alguns compostos químicos (HCl, NaOH e Ca(OH)2) e

biológicos (fermentação) como pré-tratamento hidrolítico de águas residuárias de lodos ativados. O autor não verificou efeito na remoção de lipídios pelo pré-tratamento biológico. Enquanto que o pré-tratamento ácido e o pré-tratamento alcalino apresentaram uma redução de lipídios de 28%. Então para o autor a porção lipídica de águas residuárias de lodo ativado é a fração orgânica mais difícil de ser hidrolisada utilizando pré- tratamento.

Omil et al. (2003) avaliaram, em escala real, o tratamento anaeróbio para águas residuárias provenientes de industria de processamento de leite, o sistema era composto de um filtro anaeróbio e um reator aeróbio em batelada seqüencial. Apesar da alta eficiência

de remoção de DQO alcançada (90%), os autores verificaram que, ao longo do tempo, a adição de base pra neutralizar a água residuária e para manter o nível ideal de alcalinidade provocou falhas na biodegradação ocorrida no tanque de alimentação, aumentando assim a biodegradação de gorduras no filtro anaeróbio. Foram detectados distúrbios no processo anaeróbio com acumulação de ácidos graxos e flotação de material gorduroso na parte superior do filtro anaeróbio. Com o intuito de restabelecer as melhores condições de funcionamento do sistema a indústria foi forçada a realizar uma nova inoculação do reator anaeróbio.

3.3 Legislação ambiental

Há muito tempo o Brasil já dispõe de condições legais para agir em defesa de bens ambientais. Desde os anos 30, vem se desenvolvendo em nosso país uma consciência de proteção ambiental. Especialmente nos últimos quarenta anos, o Brasil ampliou sua legislação ambiental (MMA, 2009).

De acordo com dados do Ministério do Meio Ambiente (2009) em 1981, surgiu a primeira grande conquista do movimento ambientalista brasileiro, com a publicação da Lei Federal nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, que dispõe sobre a Política Nacional de Meio Ambiente (PNMA), seus fins e mecanismo de formulação e aplicação constituiu-se num importante instrumento de amadurecimento e consolidação da política ambiental em nosso país. Visando controlar o lançamento no meio ambiente de poluentes, proibindo o lançamento em níveis nocivos ou perigosos para os seres humanos e outras formas de vida, A abertura da economia brasileira no início da década de 1990 também trouxe benefícios ambientais. As empresas brasileiras tiveram que melhorar sua produtividade para poder enfrentar a concorrência dos produtos importados. O aumento da produtividade também implicava um melhor uso das energias e insumos, reduzindo, desta forma, os resíduos perdidos na produção. Empresas exportadoras também foram pressionadas por seus compradores estrangeiros a implementar sistemas de produção mais limpos, já que os consumidores dos países ricos preferiam produtos fabricados por processos ambientalmente corretos (CARVALHO, 2004).

O conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) lançou em 17 de março de 2005 a resolução nº 357 que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Além de considerar que o controle da poluição está diretamente relacionado com a proteção da saúde, garantia do meio ambiente ecologicamente equilibrado e a melhoria da qualidade de vida, levando em conta os usos prioritários e classes de qualidade ambiental exigidos para um determinado corpo de água. Cabe aos órgãos ambientais a determinação e a fiscalização dos parâmetros e limites de emissão de efluentes industriais, agrícolas e domésticos. Para isso, é necessária a implantação de um sistema de monitoramento confiável. As exigências da legislação ambiental levaram as empresas a buscar soluções para tornar seus processos mais eficazes. É cada vez mais freqüente o uso de sistemas de tratamento de efluentes visando a reutilização de insumos (água, óleo, metais, etc), minimizando o descarte para o meio ambiente (CARVALHO, 2004).

As leis ambientais brasileiras são consideradas bastantes avançadas e bem elaboradas, no que diz respeito ao objeto proposto, o problema está na aplicação destas, que por fatores dos mais diversos, inviabiliza e torna falha a sua execução.

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