MAURO NOGUEIRA FONTENELLE MAURO NOGUEIRA FONTENELLE
TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS
DE MINAS GERAIS DE MINAS GERAIS
BELO HORIZONTE BELO HORIZONTE
UFMG – ESCOLA DE ENGENHARIA UFMG – ESCOLA DE ENGENHARIA
2006 2006
MAURO NOGUEIRA FONTENELLE MAURO NOGUEIRA FONTENELLE
TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS
DE MINAS GERAIS DE MINAS GERAIS
BELO HORIZONTE BELO HORIZONTE
UFMG – ESCOLA DE ENGENHARIA UFMG – ESCOLA DE ENGENHARIA
Monografia apresentada ao DESA em atendimento a uma exigência Monografia apresentada ao DESA em atendimento a uma exigência do Curso de Especialização em Engenharia Sanitária e Meio do Curso de Especialização em Engenharia Sanitária e Meio Ambiente da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito Ambiente da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção do título
parcial à obtenção do título de Especialista em Engenharia Sanitáriade Especialista em Engenharia Sanitária e Meio Ambiente.
e Meio Ambiente.
Área de Concentração: Meio Ambiente Área de Concentração: Meio Ambiente Professor Orientador: Marcos von Sperling Professor Orientador: Marcos von Sperling
AGRADECIMENTOS AGRADECIMENTOS
Este trabalho teve uma contribuição inestimável de todos os autores de livros e Este trabalho teve uma contribuição inestimável de todos os autores de livros e artigos que consultamos, pois de forma involuntária ajudaram com idéias, artigos que consultamos, pois de forma involuntária ajudaram com idéias, informações e dados que possibilitaram o seu término.
informações e dados que possibilitaram o seu término.
Faço um agradecimento especial ao prof, Dr. Marcos von Sperling, que por meio de Faço um agradecimento especial ao prof, Dr. Marcos von Sperling, que por meio de suas aulas magistrais despertaram grande interesse de nossa parte sobre os temas suas aulas magistrais despertaram grande interesse de nossa parte sobre os temas relativos ao tratamento de águas residuárias.
relativos ao tratamento de águas residuárias.
A ele externo também minha gratidão e amizade pela orientação espontânea, A ele externo também minha gratidão e amizade pela orientação espontânea, dedicada e atenciosa quando da leitura e correção do texto final de nossa dedicada e atenciosa quando da leitura e correção do texto final de nossa monografia.
monografia.
Agradeço também à Direção das EMPRESAS A, B e C (cujos nomes não são Agradeço também à Direção das EMPRESAS A, B e C (cujos nomes não são citados face aos aspectos de confidencialidade), que abriram as portas de suas citados face aos aspectos de confidencialidade), que abriram as portas de suas empresas para me ajudar com informações, dados operacionais e fotografias que empresas para me ajudar com informações, dados operacionais e fotografias que pedi fossem tiradas.
pedi fossem tiradas.
Faço também um agradecimento especial a minha querida esposa que me Faço também um agradecimento especial a minha querida esposa que me incentivou e deu força para que eu fizesse o curso de especialização em Engenharia incentivou e deu força para que eu fizesse o curso de especialização em Engenharia Ambiental no DESA - Departamento de
Ambiental no DESA - Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, da UFMG.Engenharia Sanitária e Ambiental, da UFMG.
Ainda a minha querida esposa e a meus filhos agradeço pela compreensão quando Ainda a minha querida esposa e a meus filhos agradeço pela compreensão quando se
se viram privados viram privados de minha companhia durante ide minha companhia durante incontáveis horas de aulas ncontáveis horas de aulas noturnasnoturnas e infindáveis fins de semana em que passei estudando.
e infindáveis fins de semana em que passei estudando.
Agradeço ainda a DEUS por me ter dado ânimo e persistência no desempenho Agradeço ainda a DEUS por me ter dado ânimo e persistência no desempenho dessa tarefa.
RESUMO RESUMO
O consumo mundial de leite atingiu a cifra média de 80 kg/hab/ano, em 2005. O Brasil está O consumo mundial de leite atingiu a cifra média de 80 kg/hab/ano, em 2005. O Brasil está numa situação confortável em relação a este valor, já que se estima que nosso consumo tenha numa situação confortável em relação a este valor, já que se estima que nosso consumo tenha chegado a 138 kg/hab/ano em 2005. Essa situação é, entretanto, relativa, pois comparada com chegado a 138 kg/hab/ano em 2005. Essa situação é, entretanto, relativa, pois comparada com alguns paises desenvolvidos, que consomem até 180 kg/hab/ano, temos muito a crescer nesse alguns paises desenvolvidos, que consomem até 180 kg/hab/ano, temos muito a crescer nesse aspecto. Considerando-se que na industrialização do leite se gasta, no Brasil, uma média de aspecto. Considerando-se que na industrialização do leite se gasta, no Brasil, uma média de até 5 litros de água por litro de leite processado, pode-se ter idéia de quanto efluente é gerado até 5 litros de água por litro de leite processado, pode-se ter idéia de quanto efluente é gerado a cada dia pelas indústrias de laticínios. Não bastasse o grande volume de efluente líquido a cada dia pelas indústrias de laticínios. Não bastasse o grande volume de efluente líquido gerado, deve-se considerar que comparativamente ao esgoto doméstico, esse efluente tem uma gerado, deve-se considerar que comparativamente ao esgoto doméstico, esse efluente tem uma DBO
DBO55 de 2 a 10 vezes superior. Esse fato é muito grave porque tanto no Estado de Minasde 2 a 10 vezes superior. Esse fato é muito grave porque tanto no Estado de Minas
Gerais como no Brasil, a maior parte dos laticínios descarta seus efluentes diretamente nos Gerais como no Brasil, a maior parte dos laticínios descarta seus efluentes diretamente nos corpos de água, sem nenhum tipo de tratamento. As conseqüências são bem conhecidas: a corpos de água, sem nenhum tipo de tratamento. As conseqüências são bem conhecidas: a matéria orgânica do efluente retira o oxigênio dissolvido na água para se estabilizar, matéria orgânica do efluente retira o oxigênio dissolvido na água para se estabilizar, acarretando a morte dos peixes e
acarretando a morte dos peixes e outros organismos aquáticos por asfixia. Baseando-se nessasoutros organismos aquáticos por asfixia. Baseando-se nessas informações e considerando que o Estado de Minas Gerais é o maior produtor de leite do informações e considerando que o Estado de Minas Gerais é o maior produtor de leite do Brasil, com cerca de 28% do volume total produzido, essa monografia foi planejada de forma Brasil, com cerca de 28% do volume total produzido, essa monografia foi planejada de forma a proporcionar uma visão geral da questão, no Estado de Minas. Assim, o trabalho contempla a proporcionar uma visão geral da questão, no Estado de Minas. Assim, o trabalho contempla informações da indústria de laticínios do Estado, em termos operacionais, tipos e volumes de informações da indústria de laticínios do Estado, em termos operacionais, tipos e volumes de efluentes gerados, tecnologias em uso para tratamento dos efluentes e resultados obtidos em efluentes gerados, tecnologias em uso para tratamento dos efluentes e resultados obtidos em três empresa
três empresas visitadas s visitadas pelo aluno. pelo aluno. Esse trabalhEsse trabalho apresenta o apresenta também a também a seqüência dasseqüência das operações de tratamento em cada empresa visitada e as fotografias correspondentes às operações de tratamento em cada empresa visitada e as fotografias correspondentes às instalações industriais envolvidas nesse tratamento.
ABSTRACT ABSTRACT
The average of world milk consumption has reached 80 kg/inh/year, in 2005. Brazil is in a The average of world milk consumption has reached 80 kg/inh/year, in 2005. Brazil is in a comfortable situation
comfortable situation relatively to this datum if we consrelatively to this datum if we consider that our consumption in ider that our consumption in 2005 has2005 has reached 138 kg/inh/year. This comfortable situation is therefore relative and when we reached 138 kg/inh/year. This comfortable situation is therefore relative and when we compare it with some developed countries where the consumption has grown up till 180 compare it with some developed countries where the consumption has grown up till 180 kg/inh/year we realize we have a large way to go. Considering that it is spent an average of kg/inh/year we realize we have a large way to go. Considering that it is spent an average of about 5 liters of water per liter of milk processed in Brazil, one can have an idea about the about 5 liters of water per liter of milk processed in Brazil, one can have an idea about the wastewater generated every day by the dairy industry.
wastewater generated every day by the dairy industry. As if it was not enough the big volumeAs if it was not enough the big volume of the effluent produced, one has to consider that dairy effluent has a BOD from 2 to 10 times of the effluent produced, one has to consider that dairy effluent has a BOD from 2 to 10 times greater than for domestic effluent. It is a big problem in the State of Minas Gerais and in greater than for domestic effluent. It is a big problem in the State of Minas Gerais and in Brazil as a whole because the great majority of dairies make the disposal of its effluents Brazil as a whole because the great majority of dairies make the disposal of its effluents directly in the waterways without any kind of treatment. Consequences are well known: directly in the waterways without any kind of treatment. Consequences are well known: organic material from effluents uses oxygen dissolved in water to be stabilized, carrying organic material from effluents uses oxygen dissolved in water to be stabilized, carrying fishes and other aquatic organisms to death by asphyxia. It was to promote a general view fishes and other aquatic organisms to death by asphyxia. It was to promote a general view about dairy effluents that this report was planned taking these information into account and about dairy effluents that this report was planned taking these information into account and considering that the State of Minas Gerais is the biggest milk producer in Brazil, with 28% of considering that the State of Minas Gerais is the biggest milk producer in Brazil, with 28% of the total amount. So, this study contains data from the dairy industries in Minas Gerais in the total amount. So, this study contains data from the dairy industries in Minas Gerais in terms of operation, types and volumes of produced wastewaters, different technologies in use terms of operation, types and volumes of produced wastewaters, different technologies in use to treat these effluents and the obtained results in three industries visited by the student. This to treat these effluents and the obtained results in three industries visited by the student. This study also presents the sequence of treatment operations in each of the industries visited and study also presents the sequence of treatment operations in each of the industries visited and the photos of the facilities involved in
SUMÁRIO SUMÁRIO LISTA DE SIGLAS LISTA DE SIGLAS LISTA DE TABELAS LISTA DE TABELAS LISTA DE FIGURAS LISTA DE FIGURAS 1 – INTRODUÇÃO... 1 – INTRODUÇÃO... ... ... ... ...11...11 2 – 2 – OBJETIVO...OBJETIVO... ... ... ... ...12...12 3 – REVISÃO DE LITERATURA... 3 – REVISÃO DE LITERATURA... .... ... .... ...13...13 3.1 - A indústria de laticínios de Minas Gerais...
3.1 - A indústria de laticínios de Minas Gerais... . ... ...13... ...13 3.2 – Os processos geradores dos principais efluentes líquidos e resíduos
3.2 – Os processos geradores dos principais efluentes líquidos e resíduos sólidos destes efluentes, em empresas con
sólidos destes efluentes, em empresas controladas pelo SIF...troladas pelo SIF... ... ... ....13... ....13 3.2.1 - Processo de avaliação da qualidade do leite...
3.2.1 - Processo de avaliação da qualidade do leite... ... ... ....13... ....13 3.2.2 – Processo de recepção do leite ...
3.2.2 – Processo de recepção do leite ... ... ... ..14... ..14 3.2.3 – Pro
3.2.3 – Processo de limpeza cesso de limpeza dos silos e dos silos e de tanques de de tanques de armazenamento de leite armazenamento de leite e soro e soro ...15...15 3.2.4 – Processo de fabricação de queijo...
3.2.4 – Processo de fabricação de queijo... ... .... ..15.... ..15 3.2.5 –
3.2.5 – Processo Processo de fabricação de fabricação de manteiga...de manteiga... ... .. ..15.. ..15 3.2.6 –
3.2.6 – Processo Processo de limpeza e de limpeza e desinfecção...desinfecção... ... ..16..16 3.2.7 – Processo de limpeza de pisos em geral...
3.2.7 – Processo de limpeza de pisos em geral... . ... . .16.16 3.3 –
3.3 – Os efluentes Os efluentes líquidos...líquidos... ... 1717 3.4 – Processo para redução de volume dos efluentes líquidos em uma
3.4 – Processo para redução de volume dos efluentes líquidos em uma indústria ...17indústria ...17 3.5 - Tratamento
3.5 - Tratamento dos efluentes líqdos efluentes líquidos das indúsuidos das indústrias de laticínio....trias de laticínio... ... ...17...17 3.5.1
3.5.1 – – Considerações gerais...Considerações gerais...17...17 3.5.2 - Tratamento preliminar...
3.5.2 - Tratamento preliminar... ... 2121 3.5.3
3.5.3 – – Tratamento Tratamento primário...primário...22...22 3.5.3.1 -
3.5.3.1 - Caixas de Caixas de gordura e gordura e flotadores...flotadores... . 2222 3.5.3.2
3.5.3.2 - - Decantador Decantador primário...primário...23...23 3.5.3.3 - Tanque de
3.5.3.3 - Tanque de equalização e acerto equalização e acerto de pH...de pH...2323 3.5.4 –
3.5.4 – Tratamento Tratamento Secundário...Secundário... ... ...24...24 3.5.4.1
3.5.4.1 – – Processos Processos Anaeróbios...Anaeróbios...24...24 a)
a) Lagoa Lagoa Anaeróbia...Anaeróbia...24...24 b) RAFA ou
b) RAFA ou UASB – Reator anaeróbio UASB – Reator anaeróbio de fluxo ascendente...de fluxo ascendente...25...25 c)
c) Filtro Filtro Anaeróbio...Anaeróbio...26...26 3.5.4.2
3.5.4.2 – – Processos Processos Aeróbios...Aeróbios...27...27 a)
a) Lagoa Lagoa Aeróbia...Aeróbia...27...27 a.1)
a.1) Lagoa Lagoa Aerada Aerada Facultativa...Facultativa...27...27 a.2) Lagoa
a.2) Lagoa Facultativa (não Facultativa (não aerada)...aerada)...28...28 b)
b) Lodos Lodos Ativados...Ativados...29...29 b.1) Lodos
b.1) Lodos Ativados Convencional Ativados Convencional – Fluxo – Fluxo Contínuo...Contínuo...29...29 b.2) Lodos Ativados
3.6.1 – Análise
3.6.1 – Análise crítica da disposição do crítica da disposição do efluente tratado no solo...32efluente tratado no solo...32 3.7 - Sólidos gerados nos
3.7 - Sólidos gerados nos processos de tratamento dos efluentes processos de tratamento dos efluentes líquidos...líquidos...33...33 3.7.1 –
3.7.1 – Tratamento e Tratamento e disposição do disposição do lodo...lodo...33...33 4
4 – – METODOLOGIA...METODOLOGIA... ... ..35..35 5 – INDÚSTRIAS DE LATICÍNIOS VISITADAS, TECNOLOGIAS
5 – INDÚSTRIAS DE LATICÍNIOS VISITADAS, TECNOLOGIAS USADAS E
USADAS E RESULTADOS DOS RESULTADOS DOS TRATAMENTOS DE TRATAMENTOS DE EFLUENTES EFLUENTES LÍQUIDOS... LÍQUIDOS... ..36..36 5.1
5.1 - - Empresa Empresa A...A... ... 3636 5.1.1
5.1.1 – – Dados Dados gerais gerais ... ... 3636 5.1.2
5.1.2 – – Constituição Constituição do do efluente...efluente... ... 3636 5.1.3 –
5.1.3 – Fluxo Fluxo de tratamento de tratamento do efluente do efluente líquido da líquido da Empresa A...Empresa A... ... ..37..37 5.1.4
5.1.4 – Seq– Seqüência oüência operacional dperacional do sistemo sistema de a de tratamento...tratamento... ... ...38...38 5.1.5
5.1.5 – – Resultados Resultados do do tratamento tratamento dos dos efluentes...efluentes... ... 3939 5.1.6
5.1.6 – – Análise Análise crítica crítica e e comentários comentários acerca acerca dos dos dados dados da da tabela tabela 8 8 ... ... ..40..40 5.1.7
5.1.7 – Geração – Geração de lodo de lodo no sno sistema de istema de tratamento...tratamento... ... ....41....41 5.2 –
5.2 – Empresa BEmpresa B... ... .41.41 5.2.1
5.2.1 – – Dados Dados gerais gerais ... ... ...41...41 5.2.2 -
5.2.2 - Constituição Constituição do efluente..do efluente... ... ....42....42 5.2.3 – Geração
5.2.3 – Geração de efluentes e de efluentes e descarte do lodo descarte do lodo gerado...gerado... ... .42.42 5.2.4 – Flux
5.2.4 – Fluxo de tratamento o de tratamento dos efluentes dos efluentes líquidos da Empreslíquidos da Empresa B...a B... ... ...42...42 5.2.5
5.2.5 – Seq– Seqüência oüência operacional dperacional do sistemo sistema de a de tratamento...tratamento... ... ....43....43 5.2.6 –
5.2.6 – Resultados Resultados do tratamento do tratamento dos efluentes...dos efluentes... . .44.44 5.2.7
5.2.7 - - Análise Análise crítica crítica e e comentários comentários acerca acerca dos dos dados dados das das tabelas tabelas 12 12 ... ...44... ...44 5.3 –
5.3 – Empresa CEmpresa C... ... ....45....45 5.3.1
5.3.1 – – Dados Dados gerais gerais ... ... ....45....45 5.3.2 - Constituição do Efluente ...
5.3.2 - Constituição do Efluente ... ... .46.46 5.3.3 –
5.3.3 – Fluxo de Fluxo de Tratamento dos Tratamento dos Efluentes...Efluentes... ... ..46..46 5.3.4 -
5.3.4 - Seqüência opeSeqüência operacional do racional do sistema de sistema de tratamento em tratamento em lagoas...lagoas... ... ...47...47 5.3.5
5.3.5 - R- Resultados esultados do do tratamento tratamento do do efluente...efluente... ... ...48...48 5.3.6 - Análise
5.3.6 - Análise crítica e comentários crítica e comentários acerca dos daacerca dos dados da tabela dos da tabela 14...14... ... ....49....49 6 –
6 – CONCLUSÕES CONCLUSÕES E RECE RECOMENDAÇÕES...OMENDAÇÕES... ... ....50....50 7 –
7 – REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...BIBLIOGRÁFICAS... ... ..51..51 8
8 - - ANEXOS ANEXOS ... .. ..52..52 8.1 –
8.1 – Fotografias Fotografias da seqüêda seqüência operacional ncia operacional de tratamende tratamento de to de efluentes efluentes da Empresa da Empresa A... A... ...52...52 8.2 –
8.2 – Fotografias Fotografias da seqüêda seqüência operacional ncia operacional de tratamende tratamento dos to dos efluentes efluentes da Empresa da Empresa B... B... ...55...55 8.3 – Fotog
LISTA DE SIGLAS LISTA DE SIGLAS
CIP – Sistema de Limpeza de vasilhames, tanques e tubulações em laticínios (Cleaning in CIP – Sistema de Limpeza de vasilhames, tanques e tubulações em laticínios (Cleaning in place)
place)
CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente
COPAM: Conselho de Política Ambiental do Estado de Minas
COPAM: Conselho de Política Ambiental do Estado de Minas GeraisGerais DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio
DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio DN: Deliberação Normativa
DN: Deliberação Normativa
DQO: Demanda Química de Oxigênio DQO: Demanda Química de Oxigênio
EMBRAPA: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
EPA: Environmental Protection Agency (Agência de Proteção Ambiental dos Estados EPA: Environmental Protection Agency (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos)
Unidos)
ETE: Estação de Tratamento de Efluentes ETE: Estação de Tratamento de Efluentes FEAM: Fundação Estadual do Meio Ambiente FEAM: Fundação Estadual do Meio Ambiente IN: Instrução Normativa
IN: Instrução Normativa
MAPA: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento MAPA: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento PCA: Plano de Controle Ambiental
PCA: Plano de Controle Ambiental
RAFA ou UASB: Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente ou Upflow Anaerobic Sludge RAFA ou UASB: Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente ou Upflow Anaerobic Sludge Blanket
Blanket
RC – Resolução CONAMA RC – Resolução CONAMA SIF: Serviço de Inspeção Federal SIF: Serviço de Inspeção Federal
LISTA DE TABELAS LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Classes das águas doce e respectivos usos, conforme a RC Tabela 1: Classes das águas doce e respectivos usos, conforme a RC 20/8620/86 Tabela 2: Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos Tabela 2: Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos Tabela 3: Principais mecanismos para remoção de poluentes no tratamento de Tabela 3: Principais mecanismos para remoção de poluentes no tratamento de águaságuas residuárias.
residuárias.
Tabela 4: Vantagens e limitações do
Tabela 4: Vantagens e limitações do sistema de lodos ativadossistema de lodos ativados Tabela 5: Vantagens e limitações do
Tabela 5: Vantagens e limitações do sistema de disposição no solo.sistema de disposição no solo. Tabela 6: Consumo específico médio de água
Tabela 6: Consumo específico médio de água Tabela 7: Seqüência operacional do tratamento do
Tabela 7: Seqüência operacional do tratamento do efluente na EMPRESA Aefluente na EMPRESA A Tabela 8:
Tabela 8:Resultados do monitoramento do afluente e do efluenteResultados do monitoramento do afluente e do efluente
Tabela 9: Parâmetros do COPAM para lançamento e
Tabela 9: Parâmetros do COPAM para lançamento em corpo receptor m corpo receptor Tabela 10: Taxa média mensal de
Tabela 10: Taxa média mensal de geração de resíduos sólidos e lodogeração de resíduos sólidos e lodo Tabela 11: Seqüência operacional do tratamento do efluente na
Tabela 11: Seqüência operacional do tratamento do efluente na EMPRESA BEMPRESA B Tabela 12:
Tabela 12:Resultados do monitoramento do afluente e do efluenteResultados do monitoramento do afluente e do efluente
Tabela 13: Seqüência operacional do tratamento do efluente na
Tabela 13: Seqüência operacional do tratamento do efluente na EMPRESA CEMPRESA C Tabela 14: Informações sobre o afluente e efluente da
LISTA DE FIGURAS LISTA DE FIGURAS Figura 1: Geração de efluente devido à
Figura 1: Geração de efluente devido à limpeza de piso na EMPRESA Blimpeza de piso na EMPRESA B Figura 2: Fluxograma geral de um sistema de trata
Figura 2: Fluxograma geral de um sistema de tratamento de efluentemento de efluente Figura 3: Desenho de um tratamento preliminar
Figura 3: Desenho de um tratamento preliminar Figura 4: Caixa de gordura da EMPRESA A Figura 4: Caixa de gordura da EMPRESA A
Figura 5: Flotador da EMPRESA B com raspadores movidos por correntes Figura 5: Flotador da EMPRESA B com raspadores movidos por correntes Figura 6: Esquema simplificado de um tratamento primário
Figura 6: Esquema simplificado de um tratamento primário Figura 7: Tanque de equalização e acerto
Figura 7: Tanque de equalização e acerto de pH, da EMPRESA Ade pH, da EMPRESA A Figura 8: Lagoa anaeróbia da EMPRESA C
Figura 8: Lagoa anaeróbia da EMPRESA C
Figura 9: Desenho esquemático do Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente Figura 9: Desenho esquemático do Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente Figura 10: Desenho esquemático de filtro anaeróbio
Figura 10: Desenho esquemático de filtro anaeróbio Figura 11: Lagoa facultativa não aerada, da
Figura 11: Lagoa facultativa não aerada, da EMPRESA BEMPRESA B
Figura 12: Desenho esquemático de sistema de Lodos Ativados Convencional Figura 12: Desenho esquemático de sistema de Lodos Ativados Convencional
Figura 13: Desenho esquemático de sistema de Lodos Ativados de Aeração Prolongada Figura 13: Desenho esquemático de sistema de Lodos Ativados de Aeração Prolongada Figura 14: Desenho esquemático de sistema de Valos de O
Figura 14: Desenho esquemático de sistema de Valos de Oxidaçãoxidação Figura 15: Desenho esquemático do filtro biológico percolador Figura 15: Desenho esquemático do filtro biológico percolador Figura 16: Leitos de secagem de lodo
Figura 16: Leitos de secagem de lodo da EMPRESA Ada EMPRESA A
Figura 17: Fluxograma do tratamento de efluentes da EMPRESA A Figura 17: Fluxograma do tratamento de efluentes da EMPRESA A Figura 18: Fluxograma do tratamento e efluentes da EMPRESA B Figura 18: Fluxograma do tratamento e efluentes da EMPRESA B
Figura 19: Tanques para armazenamento de soro para doação, na EMPRESA C Figura 19: Tanques para armazenamento de soro para doação, na EMPRESA C Figura 20: Tratamento do efluente sanitário por meio de
Figura 20: Tratamento do efluente sanitário por meio de Fossa Séptica e SumidouroFossa Séptica e Sumidouro Figura 21: Tratamento do efluente do laticínio por
1 – INTRODUÇÃO
1 – INTRODUÇÃO
A indústria de laticínios ocupa lugar de destaque em nível mundial por ser geradora de A indústria de laticínios ocupa lugar de destaque em nível mundial por ser geradora de produto básico para a nutrição e saúde humana.
produto básico para a nutrição e saúde humana.
Embora de inestimável importância para o desenvolvimento humano, o consumo “per capita” Embora de inestimável importância para o desenvolvimento humano, o consumo “per capita” de leite não tem acompanhado o crescimento populacional e sua oferta diminuiu nos últimos de leite não tem acompanhado o crescimento populacional e sua oferta diminuiu nos últimos anos em pai
anos em paises desenvolvidses desenvolvidos, que concentos, que concentram 65% da ram 65% da produção mundial. produção mundial. Um aspectoUm aspecto também relevante e negativo é que o corte de subsídios ao setor de laticínios, na União também relevante e negativo é que o corte de subsídios ao setor de laticínios, na União Européia, fez diminuir a oferta de leite em toda essa região. Outro aspecto igualmente Européia, fez diminuir a oferta de leite em toda essa região. Outro aspecto igualmente relevante é que vários paises apresentaram crescimento muito baixo ou negativo, como o relevante é que vários paises apresentaram crescimento muito baixo ou negativo, como o Japão, EUA, Canadá, Noruega e Suíça (MINAS AMBIENTE, 2002).
Japão, EUA, Canadá, Noruega e Suíça (MINAS AMBIENTE, 2002).
O mesmo tem ocorrido no Brasil, onde a evolução do consumo não tem acompanhado o O mesmo tem ocorrido no Brasil, onde a evolução do consumo não tem acompanhado o crescimento populacional e cuja produção de leite está praticamente estabilizada em 25 crescimento populacional e cuja produção de leite está praticamente estabilizada em 25 bilhões de litros
bilhões de litros/ano. /ano. Desse total, a Desse total, a região sudeste região sudeste é a maior proé a maior produtora, representandutora, representandodo aproximadamente 40%, no ano de 2004. Sozinhos, os estados de Minas Gerais, São Paulo, aproximadamente 40%, no ano de 2004. Sozinhos, os estados de Minas Gerais, São Paulo, Rio Grande do Sul, Goiás e Paraná respondem por mais de 65% da produção, sendo Minas o Rio Grande do Sul, Goiás e Paraná respondem por mais de 65% da produção, sendo Minas o maior produtor nacional, com cerca de 28% (Revista Leite e Derivados n
maior produtor nacional, com cerca de 28% (Revista Leite e Derivados noo 79, agosto de79, agosto de 2004).
2004).
Considerando-se que em média são gastos 5 litros de água para o processamento de 1 litro de Considerando-se que em média são gastos 5 litros de água para o processamento de 1 litro de leite ou derivados, pode-se ter idéia do volume de efluentes líquidos de laticínios a serem leite ou derivados, pode-se ter idéia do volume de efluentes líquidos de laticínios a serem tratados. O tratamento destes efluentes é o foco
2 – OBJETIVOS
2 – OBJETIVOS
Objetivo geralObjetivo geral
Identificar as principais tecnologias de tratamento de esgotos sanitários e, dentre estas Identificar as principais tecnologias de tratamento de esgotos sanitários e, dentre estas tecnologias, aquelas que têm sido usadas para tratamento de efluentes líquidos em indústrias tecnologias, aquelas que têm sido usadas para tratamento de efluentes líquidos em indústrias de laticínios.
de laticínios.
Objetivos específicos Objetivos específicos
-- Conhecer as características da indústria de laticínios de Minas Gerais e os processosConhecer as características da indústria de laticínios de Minas Gerais e os processos geradores de efluente líquidos.
geradores de efluente líquidos.
-- Descrever e avaliar as soluções de tratamento implementadas em algumas indústriasDescrever e avaliar as soluções de tratamento implementadas em algumas indústrias visitadas.
visitadas.
-- Identificar as limitações existentes nos sistemas de tratamento dos efluentes líquidos,Identificar as limitações existentes nos sistemas de tratamento dos efluentes líquidos, nas indústrias visitadas.
3 – REVISÃO DE LITERATURA
3 – REVISÃO DE LITERATURA
3.1 - A indústria de laticínios de Minas Gerais 3.1 - A indústria de laticínios de Minas Gerais
Minas Gerais é o maior
Minas Gerais é o maior produtor de leite e derivados no Brasil, respondendo por cerca de produtor de leite e derivados no Brasil, respondendo por cerca de 28%28% do total da produção.
do total da produção.
São aproximadamente 1250 indústrias das quais mais da metade não tem controle do Serviço São aproximadamente 1250 indústrias das quais mais da metade não tem controle do Serviço de Inspeção Federal - SIF. A
de Inspeção Federal - SIF. A maioria é formada de pequenas indústrias com poucas opções demaioria é formada de pequenas indústrias com poucas opções de produtos. Independentemente do porte, poucas são aquelas que têm destinação adequada para produtos. Independentemente do porte, poucas são aquelas que têm destinação adequada para seus efluentes líquidos e resíduos sólidos deles originados, sendo que a grande maioria seus efluentes líquidos e resíduos sólidos deles originados, sendo que a grande maioria promove o descarte desses resíduos diretamente nos cursos d’água ou no solo, sem nenhum promove o descarte desses resíduos diretamente nos cursos d’água ou no solo, sem nenhum
tratamento. tratamento.
A Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM tem desenvolvido um trabalho junto às A Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM tem desenvolvido um trabalho junto às indústrias de laticínios tentando conscientizá-las para a necessidade de tratar seus efluentes indústrias de laticínios tentando conscientizá-las para a necessidade de tratar seus efluentes líquidos e outros resíduos, como forma de atenderem à legislação. Apesar desse esforço, líquidos e outros resíduos, como forma de atenderem à legislação. Apesar desse esforço, poucas têm sido as iniciativas nesse sentido e, por esse motivo, parte dessas indústrias poderá poucas têm sido as iniciativas nesse sentido e, por esse motivo, parte dessas indústrias poderá
ser penalizada e/ou, até mesmo, ter suas atividades interrompidas dentro de pouco t
ser penalizada e/ou, até mesmo, ter suas atividades interrompidas dentro de pouco tempo.empo. As pequenas indústrias, que são maioria, ainda recebem o leite em latões, de fornecedores As pequenas indústrias, que são maioria, ainda recebem o leite em latões, de fornecedores sem condições de refrigeração do leite. Esse fato aliado ao transporte do leite, muitas vezes sem condições de refrigeração do leite. Esse fato aliado ao transporte do leite, muitas vezes inadequado, coloca em risco sua qualidade já na
inadequado, coloca em risco sua qualidade já na recepção nas indústrias.recepção nas indústrias.
3.2 – Os processos geradores dos principais efluentes líquidos e 3.2 – Os processos geradores dos principais efluentes líquidos e resíduos sólidos destes efluentes, em empresas controladas pelo resíduos sólidos destes efluentes, em empresas controladas pelo Serviço de Inspeção Federal - SIF
Serviço de Inspeção Federal - SIF
3.2.1 - Processo de avaliação da qualidade do leite 3.2.1 - Processo de avaliação da qualidade do leite
De cada carreta de leite recebida, são retiradas amostras em cada um dos compartimentos do De cada carreta de leite recebida, são retiradas amostras em cada um dos compartimentos do tanque e enviadas ao laboratório para avaliação de sua qualidade por meio de ensaios tanque e enviadas ao laboratório para avaliação de sua qualidade por meio de ensaios físico-químicos e microbiológicos rápidos.
químicos e microbiológicos rápidos.
Nessa fase são feitos testes para determinação de acidez (Método titulométrico com solução Nessa fase são feitos testes para determinação de acidez (Método titulométrico com solução
de NaOH 0,111N), da carga microbiana
de NaOH 0,111N), da carga microbiana
**
, do teor de gordura (Método Gerber é o mais, do teor de gordura (Método Gerber é o mais usado), da presença de resíduos de antibióticos (Método Charm e Método Snap são os mais usado), da presença de resíduos de antibióticos (Método Charm e Método Snap são os mais usados), eventual fraude por adição de água (Crioscopia)usados), eventual fraude por adição de água (Crioscopia)
**
**
, desnate, desnate***
***
e/ou fraude por e/ou fraude por adição de soro (Método colorimétrico)adição de soro (Método colorimétrico)
**
Pela IN 51 de setembro de 2002, pelo menos uma vez por mês, deve-se colher amostra doPela IN 51 de setembro de 2002, pelo menos uma vez por mês, deve-se colher amostra do leite de cada produtor para que seja feita avaliação por um laboratório credenciado. Na região leite de cada produtor para que seja feita avaliação por um laboratório credenciado. Na região metropolitana de Belo Horizonte o laboratório credenciado é ometropolitana de Belo Horizonte o laboratório credenciado é o da UFMG.da UFMG.
**
**
Esse teste é feito em todo leite recebido.Esse teste é feito em todo leite recebido.***
***
A conclusão sobre existência ou não do desnate depende de análise crítica dosA conclusão sobre existência ou não do desnate depende de análise crítica dos parâmetros seguintes: % de gordura, % de estrato seco (Total ou desengordurado) e resultado parâmetros seguintes: % de gordura, % de estrato seco (Total ou desengordurado) e resultadoda crioscopia. da crioscopia.
Nessa fase de avaliação da qualidade do leite, é possível que seja constatada a eventual Nessa fase de avaliação da qualidade do leite, é possível que seja constatada a eventual
acidificação do leite. É o
acidificação do leite. É oleite ácido.leite ácido.
O leite, ao sair do úbere, é ligeiramente ácido - em torno de 16 a 20º Dornic - equivalente a O leite, ao sair do úbere, é ligeiramente ácido - em torno de 16 a 20º Dornic - equivalente a um pH de 6,6 a 6,7, cerca de 1,60 a 2,00 gramas de ácido láctico por litro. Pelas normas um pH de 6,6 a 6,7, cerca de 1,60 a 2,00 gramas de ácido láctico por litro. Pelas normas vigentes, o leite é considerado ácido se apresentar uma acidez acima de 18º Dornic. Uma vigentes, o leite é considerado ácido se apresentar uma acidez acima de 18º Dornic. Uma acidez acima de 18º Dornic é proveniente da acidificação do leite, causada pelo acidez acima de 18º Dornic é proveniente da acidificação do leite, causada pelo desdobramento da lactose provocada por germes que se acham em multiplicação no leite. À desdobramento da lactose provocada por germes que se acham em multiplicação no leite. À medida que o tempo passa, a acidez aumenta, por
medida que o tempo passa, a acidez aumenta, por influência da temperatura e, principalmente,influência da temperatura e, principalmente, pela falta de higiene com os equipamentos utilizados durante a ordenha (SCARLATELLI, pela falta de higiene com os equipamentos utilizados durante a ordenha (SCARLATELLI,
1996). 1996).
Uma acidez superior a 18º Dornic, corresponde a valores de pH inferiores a 6,5. Devido aos Uma acidez superior a 18º Dornic, corresponde a valores de pH inferiores a 6,5. Devido aos processos de refrigeração do leite na origem e seu transporte em caminhões isotérmicos, processos de refrigeração do leite na origem e seu transporte em caminhões isotérmicos, pode-se dizer que atualmente o leite
pode-se dizer que atualmente o leite ácido não chega mais às indústrias de maior ácido não chega mais às indústrias de maior porte.porte. Se, eventualmente, esse fato ocorrer, o leite ácido
Se, eventualmente, esse fato ocorrer, o leite ácido pode ter destinações diversas como:pode ter destinações diversas como: - devolução ao produtor;
- devolução ao produtor;
- utilização para produção de produtos como queijo parmesão, requeijão, mussarela, etc. - utilização para produção de produtos como queijo parmesão, requeijão, mussarela, etc. - utilização como ração animal, e
- utilização como ração animal, e - descarte como efluente a ser
- descarte como efluente a ser tratado, o que representará simplesmente custo paratratado, o que representará simplesmente custo para aa indústria.indústria. O grande problema hoje está relacionado com o leite que apresenta resultado positivo no teste O grande problema hoje está relacionado com o leite que apresenta resultado positivo no teste de resíduos de antibióticos. Há uma fuga de responsabilidades entre o Ministério da de resíduos de antibióticos. Há uma fuga de responsabilidades entre o Ministério da Agricultura e Ministério do Meio A
Agricultura e Ministério do Meio Ambiente quanto ao destino ideal desse leite contaminado.mbiente quanto ao destino ideal desse leite contaminado. Conceitualmente, este leite não deve ser devolvido ao produtor, para que não venha ser Conceitualmente, este leite não deve ser devolvido ao produtor, para que não venha ser destinado a outra indústria, mas retê-lo e/ou processá-lo como efluente é um custo que onera destinado a outra indústria, mas retê-lo e/ou processá-lo como efluente é um custo que onera indevidamente a indústria.
indevidamente a indústria.
Quando no teste de crioscopia fica comprovada a adição de água ao leite, o fornecedor é Quando no teste de crioscopia fica comprovada a adição de água ao leite, o fornecedor é proporcionalmente penalizado, com descontos exigidos pela indústria. Embora o maior proporcionalmente penalizado, com descontos exigidos pela indústria. Embora o maior percentual do leite seja constituído de água, sua adição ao leite constitui prática fraudulenta percentual do leite seja constituído de água, sua adição ao leite constitui prática fraudulenta que poderá levar à contaminação do leite e fatalmente à perda de seu valor nutritivo face à que poderá levar à contaminação do leite e fatalmente à perda de seu valor nutritivo face à diluição do mesmo.
diluição do mesmo.
3.2.2 – Processo de recepção do leite 3.2.2 – Processo de recepção do leite
As carretas que chegam às indústrias são lavadas externamente para uma limpeza grosseira. As carretas que chegam às indústrias são lavadas externamente para uma limpeza grosseira. Em seguida é efetuado o descarregamento do leite e, em seqüência, limpeza interna de seu Em seguida é efetuado o descarregamento do leite e, em seqüência, limpeza interna de seu tanque na seguinte seqüência:
tanque na seguinte seqüência: a) Enxágüe com água potável a 40º a) Enxágüe com água potável a 40º C.C.
b) Limpeza com solução alcalina (NaOH) a 1%, a 75º C. b) Limpeza com solução alcalina (NaOH) a 1%, a 75º C.
c) Enxágüe com água potável à t
c) Enxágüe com água potável à temperatura ambiente.emperatura ambiente.
OBS: Um mesmo caminhão / carreta deve ter seu tanque limpo, uma vez por semana, OBS: Um mesmo caminhão / carreta deve ter seu tanque limpo, uma vez por semana, adicionalmente à seqüência anterior, com solução ácida (HNO
adicionalmente à seqüência anterior, com solução ácida (HNO33) a 1% e a 75º C. Após essa) a 1% e a 75º C. Após essa
limpeza, deve-se fazer enxágüe com água à t
3.2.3 – Processo de limpeza dos silos e d
3.2.3 – Processo de limpeza dos silos e d e tanques de armazenamento de leite e soro.e tanques de armazenamento de leite e soro.
Esse processo é o mesmo adotado na recepção de leite,
Esse processo é o mesmo adotado na recepção de leite, gerando o mesmo tipo de efluente.gerando o mesmo tipo de efluente.
3.2.4 – Processo de fabricação de queijo 3.2.4 – Processo de fabricação de queijo
O queijo pode ser considerado como um concentrado de proteína e gordura do leite, obtido O queijo pode ser considerado como um concentrado de proteína e gordura do leite, obtido pela precipitação ou coagulação da caseína que, arrastando a gordura, vai formar o coágulo. A pela precipitação ou coagulação da caseína que, arrastando a gordura, vai formar o coágulo. A
caseína coagulada e a gordura são separadas do
caseína coagulada e a gordura são separadas do sorosoro, moldadas, salgadas, maturadas ou não,, moldadas, salgadas, maturadas ou não,
dependendo do tipo de queijo a ser el
dependendo do tipo de queijo a ser elaborado. (MINAS AMBIENTE, 2002)aborado. (MINAS AMBIENTE, 2002)
O soro é a parte líquida do leite resultante da produção de queijos. A sua composição varia de O soro é a parte líquida do leite resultante da produção de queijos. A sua composição varia de acordo com a composição do leite processado e de acordo com as perdas dos constituintes do acordo com a composição do leite processado e de acordo com as perdas dos constituintes do leite, durante os processos de fabricação dos diversos tipos de queijos. O teor de água do soro leite, durante os processos de fabricação dos diversos tipos de queijos. O teor de água do soro varia entre 91 e 95% e
varia entre 91 e 95% e o seu extrato seco é bastante reduzido, em o seu extrato seco é bastante reduzido, em média, 7% do peso total. Namédia, 7% do peso total. Na composição desse extrato tem-se 70 a 80% de lactose, 10 a 14% de compostos nitrogenados composição desse extrato tem-se 70 a 80% de lactose, 10 a 14% de compostos nitrogenados (proteínas), 1,5 a 4% de minerais e 0,05 a 0,6% de lipídios (gordura) (GREIG e HARRIS, (proteínas), 1,5 a 4% de minerais e 0,05 a 0,6% de lipídios (gordura) (GREIG e HARRIS, 1983; MELLO, 1987).
1983; MELLO, 1987).
O soro pode ser ácido (quando há adição de ácido láctico ao leite) ou doce (quando há adição O soro pode ser ácido (quando há adição de ácido láctico ao leite) ou doce (quando há adição de fermento e coalho ao leite).
de fermento e coalho ao leite). Ele é gerado na proporção apEle é gerado na proporção aproximada de 90% do total doroximada de 90% do total do leite processado. Esse soro pode ser aproveitado total ou parcialmente, principalmente na leite processado. Esse soro pode ser aproveitado total ou parcialmente, principalmente na fabricação de soro em pó, ricota, bebidas lácteas e lactose. Quando não aproveitado fabricação de soro em pó, ricota, bebidas lácteas e lactose. Quando não aproveitado internamente em uma indústria, o soro é normalmente vendido para outra
internamente em uma indústria, o soro é normalmente vendido para outra empresa.empresa.
Se o soro se acidifica naturalmente, ele é doado para aproveitamento como ração animal. Se o soro se acidifica naturalmente, ele é doado para aproveitamento como ração animal. Conceitualmente, poderia ser tratado como efluente, mas isso não é feito devido ao alto custo Conceitualmente, poderia ser tratado como efluente, mas isso não é feito devido ao alto custo incorrido.
incorrido.
3.2.5 – Processo de fabricação de manteiga 3.2.5 – Processo de fabricação de manteiga
A manteiga é o produto obtido pela
A manteiga é o produto obtido pela aglomeração mecânica da matéria gorda do leite.aglomeração mecânica da matéria gorda do leite.
Do leite de qualidade, na indústria, é retirado o creme por meio do processo de centrifugação. Do leite de qualidade, na indústria, é retirado o creme por meio do processo de centrifugação. O creme é uma massa opaca, amarelada e formada por um aglomerado de glóbulos O creme é uma massa opaca, amarelada e formada por um aglomerado de glóbulos gordurosos de 1,3 a 10 micras, bem como de pequenas porcentagens de outros elementos do gordurosos de 1,3 a 10 micras, bem como de pequenas porcentagens de outros elementos do leite que os acompanham.
leite que os acompanham.
O creme fermentado ou maturado é levado para ser batido em equipamento apropriado O creme fermentado ou maturado é levado para ser batido em equipamento apropriado (batedeira), por meio de “tombos” sucessivos contra as pás e paredes desse equipamento. A (batedeira), por meio de “tombos” sucessivos contra as pás e paredes desse equipamento. A bateção persiste até que seja feita toda a separação do
bateção persiste até que seja feita toda a separação do leitelholeitelho – líquido que se separa do– líquido que se separa do
creme, que, quando puro, tem uma composição aproximada à composição do leite desnatado creme, que, quando puro, tem uma composição aproximada à composição do leite desnatado (MINAS AMBIENTE, 2002).
(MINAS AMBIENTE, 2002).
O leitelho típico contém: 90% de água, 4,4% de lactose, 3,5% de proteínas, 0,2% de gordura, O leitelho típico contém: 90% de água, 4,4% de lactose, 3,5% de proteínas, 0,2% de gordura, 0,6% de ácido láctico e 0,7% de minerais. O leitelho é um
0,6% de ácido láctico e 0,7% de minerais. O leitelho é um produto que pode ser obtido produto que pode ser obtido quando da acidificação total ou parcial do leite desnatado e pasteurizado, após receber um quando da acidificação total ou parcial do leite desnatado e pasteurizado, após receber um cultivo de bactérias lácticas selecionadas (
cultivo de bactérias lácticas selecionadas ( Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactisou aou a
mistura de ambos, e outros). Ele conterá, no mínimo, 8,5% de sólidos do leite, excluída a mistura de ambos, e outros). Ele conterá, no mínimo, 8,5% de sólidos do leite, excluída a gordura. Incuba-se o leite a 37°C até que a acidez alcance 0,75-0,85%, expresso em ácido gordura. Incuba-se o leite a 37°C até que a acidez alcance 0,75-0,85%, expresso em ácido
láctico. Agita-se bem para se obter um produto homogêneo e cremoso e armazena-se em láctico. Agita-se bem para se obter um produto homogêneo e cremoso e armazena-se em temperatura baixa para que sua acidez não
temperatura baixa para que sua acidez não aumente. (MONTES, 1997).aumente. (MONTES, 1997).
Com 100 kg de creme com 37% de gordura tem-se 37 kg de gordura pura + leite + água. Com 100 kg de creme com 37% de gordura tem-se 37 kg de gordura pura + leite + água. Desse total obtém-se 45,12 kg de manteiga + 54,88 kg de leitelho puro + 6,44 litros de Desse total obtém-se 45,12 kg de manteiga + 54,88 kg de leitelho puro + 6,44 litros de leitelho aguado, oriundo da lavagem da manteiga com água gelada ainda no interior da leitelho aguado, oriundo da lavagem da manteiga com água gelada ainda no interior da batedeira. O leitelho é portanto um subproduto do processo de fabricação da manteiga que batedeira. O leitelho é portanto um subproduto do processo de fabricação da manteiga que poderá ser misturado ao soro para aproveitamento na fabricação de leite em pó modificado poderá ser misturado ao soro para aproveitamento na fabricação de leite em pó modificado ouou
na produção de bebidas lácteas. Na fase de bateção há uma eliminação natural de parte do na produção de bebidas lácteas. Na fase de bateção há uma eliminação natural de parte do leitelho por dispositivo da própria batedeira. Este leitelho que cai no chão é posteriormente leitelho por dispositivo da própria batedeira. Este leitelho que cai no chão é posteriormente lavado, formando um efluente que é encaminhado ao tratamento para diminuir ou eliminar lavado, formando um efluente que é encaminhado ao tratamento para diminuir ou eliminar sua carga poluidora. (Tecnólogo da EMPRESA A)
sua carga poluidora. (Tecnólogo da EMPRESA A)
3.2.6 – Processo de limpeza e desinfecção 3.2.6 – Processo de limpeza e desinfecção
No processo de limpeza e desinfecção de utensílios, tubulações e equipamentos, que é o No processo de limpeza e desinfecção de utensílios, tubulações e equipamentos, que é o mesmo já descrito para limpeza dos tanques das carretas - item 3.2.2, ocorre a geração de um mesmo já descrito para limpeza dos tanques das carretas - item 3.2.2, ocorre a geração de um
efluente líquido
efluente líquidoconstituído de água misturada a determinados produtos químicos, leite, polpaconstituído de água misturada a determinados produtos químicos, leite, polpa
de frutas usada na fabricação de iogurte, resíduos de bebidas lácteas em geral e pedaços de de frutas usada na fabricação de iogurte, resíduos de bebidas lácteas em geral e pedaços de produtos sólidos de derivados do leite.
produtos sólidos de derivados do leite.
Esse efluente, como os demais anteriormente considerados, possui forte carga poluidora em Esse efluente, como os demais anteriormente considerados, possui forte carga poluidora em termos de DBO e por essa razão deve ser tratado, como nos casos anteriores, antes de seu termos de DBO e por essa razão deve ser tratado, como nos casos anteriores, antes de seu lançamento nos corpos receptores.
lançamento nos corpos receptores.
3.2.7 – Processo de limpeza de pisos em geral 3.2.7 – Processo de limpeza de pisos em geral
Em praticamente todos os processos operacionais de um laticínio há perdas naturais e Em praticamente todos os processos operacionais de um laticínio há perdas naturais e derramamentos eventuais que acabam nos pisos. Estes pisos são diariamente lavados e geram derramamentos eventuais que acabam nos pisos. Estes pisos são diariamente lavados e geram efluente de água misturada a essas perdas ou derramamentos, conforme pode ser visto abaixo. efluente de água misturada a essas perdas ou derramamentos, conforme pode ser visto abaixo.
Figura 1 - Geração de efluente devido à limpeza de piso na EMPRESA B Figura 1 - Geração de efluente devido à limpeza de piso na EMPRESA B
3.3 – Os efluentes líquidos 3.3 – Os efluentes líquidos
Como visto em 3.2, os principais efluentes líquidos são os seguintes: Como visto em 3.2, os principais efluentes líquidos são os seguintes:
- soro acidificado naturalmente e não encaminhado para alimentação animal, gerado no - soro acidificado naturalmente e não encaminhado para alimentação animal, gerado no processo de fabricação de queijo;
processo de fabricação de queijo; - leitelho e água, gerado no
- leitelho e água, gerado no processo de fabricação de manteiga, eprocesso de fabricação de manteiga, e
- mistura água, leite e sólidos de derivados do leite, gerada quando da limpeza e desinfecção - mistura água, leite e sólidos de derivados do leite, gerada quando da limpeza e desinfecção de utensílios, tubulações, equipamentos, tanques das carretas
de utensílios, tubulações, equipamentos, tanques das carretas e pisos.e pisos.
Esses efluentes devem ser tratados antes de lançados nos corpos de água ou no solo. Esses efluentes devem ser tratados antes de lançados nos corpos de água ou no solo. Entretanto, independentemente do tratamento e das tecnologias envolvidas neste tratamento, Entretanto, independentemente do tratamento e das tecnologias envolvidas neste tratamento, devem ser tomadas ações para redução do volume desses efluentes.
devem ser tomadas ações para redução do volume desses efluentes.
3.4 – Processo para redução de volume dos efluentes líquidos em uma 3.4 – Processo para redução de volume dos efluentes líquidos em uma indústria
indústria
Inicialmente deve-se fazer um levantamento para identificação dos efluentes, quantificação Inicialmente deve-se fazer um levantamento para identificação dos efluentes, quantificação dos volumes e análise físico-química dos mesmos. De posse desses dados iniciais deve-se dos volumes e análise físico-química dos mesmos. De posse desses dados iniciais deve-se definir um processo de redução e controle dos volumes gerados, objetivando diminuição das definir um processo de redução e controle dos volumes gerados, objetivando diminuição das dimensões dos sistemas de tratamento e dos investimentos em tecnologias e gastos dimensões dos sistemas de tratamento e dos investimentos em tecnologias e gastos necessários à diminuição das cargas poluidoras. Esse processo poderia incluir programas necessários à diminuição das cargas poluidoras. Esse processo poderia incluir programas específicos como os seguintes:
específicos como os seguintes:
a - segregação da maior parte possível dos despejos em condutos separados para posterior a - segregação da maior parte possível dos despejos em condutos separados para posterior destinações específicas;
destinações específicas; b – recirculação
b – recirculação da da água não polueágua não poluente (refrigeração, etc);nte (refrigeração, etc); c – redução da concentração de NaOH e HNO
c – redução da concentração de NaOH e HNO33 nas operações de limpeza (sistema CIP -nas operações de limpeza (sistema CIP
-cleaning in place) e desinfecção. cleaning in place) e desinfecção.
d – utilização da última água do sistema CIP como água de reposição para desinfecção e/ou d – utilização da última água do sistema CIP como água de reposição para desinfecção e/ou limpeza inicial.
limpeza inicial.
e – redução de: transbordamentos com instalação de controladores de nível; vazamentos e – redução de: transbordamentos com instalação de controladores de nível; vazamentos mediante manutenções corretivas imediatas e execução de preventivas programadas; perdas mediante manutenções corretivas imediatas e execução de preventivas programadas; perdas acidentais mediante maior conscientização e cuidados operacionais. (BRAILE e acidentais mediante maior conscientização e cuidados operacionais. (BRAILE e CAVALCANTI, 1970)
CAVALCANTI, 1970)
Se os volumes são reduzidos, tanto as dimensões das instalações poderão ser menores como Se os volumes são reduzidos, tanto as dimensões das instalações poderão ser menores como também os gastos com infra-estrutura, pessoal, dispositivos de controle e medições e insumos também os gastos com infra-estrutura, pessoal, dispositivos de controle e medições e insumos para tratamento. Assim, também, se os volumes a serem tratados são menores, menores para tratamento. Assim, também, se os volumes a serem tratados são menores, menores também serão os volumes descartados / pós-tratamento e maiores serão as facilidades de também serão os volumes descartados / pós-tratamento e maiores serão as facilidades de enquadramento à legislação aplicável.
enquadramento à legislação aplicável.
3.5 - Tratamento dos efluentes líquidos das indústrias de laticínios 3.5 - Tratamento dos efluentes líquidos das indústrias de laticínios
3.5.1 – Considerações gerais 3.5.1 – Considerações gerais
Um sistema de tratamento de efluentes domésticos pode ser composto por processos físicos, Um sistema de tratamento de efluentes domésticos pode ser composto por processos físicos, químicos e biológicos. Nos primeiros predomina a aplicação de forças físicas (Ex: químicos e biológicos. Nos primeiros predomina a aplicação de forças físicas (Ex: gradeamento, mistura, floculação, sedimentação, flotação, filtração). Nos processos químicos gradeamento, mistura, floculação, sedimentação, flotação, filtração). Nos processos químicos a remoção ou conversão dos contaminantes ocorre devido à adição de produtos químicos ou a remoção ou conversão dos contaminantes ocorre devido à adição de produtos químicos ou reações químicas (Ex: precipitação, adsorção, desinfecção). Nos processos biológicos a reações químicas (Ex: precipitação, adsorção, desinfecção). Nos processos biológicos a
remoção dos poluentes se dá por meio da atividade biológica dos micro-organismos (Ex: remoção dos poluentes se dá por meio da atividade biológica dos micro-organismos (Ex: remoção da matéria orgânica carbonácea, desnitrificação, etc). (von SPERLING, 2005).
remoção da matéria orgânica carbonácea, desnitrificação, etc). (von SPERLING, 2005).
Nas indústrias de laticínios os efluentes líquidos também podem ser tratados com tecnologias Nas indústrias de laticínios os efluentes líquidos também podem ser tratados com tecnologias
disponíveis para tratamento de
disponíveis para tratamento de esgotos domésticos, pelos mesmos processos físicos, químicosesgotos domésticos, pelos mesmos processos físicos, químicos e biológicos em níveis
e biológicos em níveis preliminar, primário, secundpreliminar, primário, secundário e terciário. ário e terciário. O tratamento terciário deO tratamento terciário de efluentes nas indústrias de laticínios ainda é raro,
efluentes nas indústrias de laticínios ainda é raro, no Brasil.no Brasil.
Nos estudos de concepção do sistema de tratamento de efluentes líquidos, devem ser bem Nos estudos de concepção do sistema de tratamento de efluentes líquidos, devem ser bem
caracterizados os seguintes aspectos: caracterizados os seguintes aspectos:
•
• impacto ambiental do lançamento no corpo receptor impacto ambiental do lançamento no corpo receptor •
• objetivo do tratamento (principais constituintes a objetivo do tratamento (principais constituintes a serem removidos)serem removidos) •
• nível do tratamento;nível do tratamento; •
• eficiências de remoção desejadas.eficiências de remoção desejadas.
Em relação ao impacto ambiental, devem ser feitos estudos quanto aos níveis de poluição por Em relação ao impacto ambiental, devem ser feitos estudos quanto aos níveis de poluição por matéria orgânica, contaminação por microrganismos patogênicos, eutrofização dos corpos matéria orgânica, contaminação por microrganismos patogênicos, eutrofização dos corpos d’água e grau esperado de atendimento à l
d’água e grau esperado de atendimento à legislação aplicável (von SPERLING, 2005).egislação aplicável (von SPERLING, 2005).
Por sua vez, o objetivo principal é o atendimento à legislação aplicável e, nesse aspecto, duas Por sua vez, o objetivo principal é o atendimento à legislação aplicável e, nesse aspecto, duas referências devem ser consideradas. São elas:
referências devem ser consideradas. São elas:
Resolução CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) 357/05 : dispõe sobre a Resolução CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) 357/05 : dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e
estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e
DN (Deliberação Normativa) 010/86 do COPAM (Conselho de Política Ambiental): DN (Deliberação Normativa) 010/86 do COPAM (Conselho de Política Ambiental): estabelece normas e padrões para a qualidade das águas e lançamento de efluentes nas estabelece normas e padrões para a qualidade das águas e lançamento de efluentes nas coleções de águas, para o Estado de Minas Gerais. A razão de se referir à DN 010 se deve ao coleções de águas, para o Estado de Minas Gerais. A razão de se referir à DN 010 se deve ao fato de conceitualmente uma legislação estadual poder ser
fato de conceitualmente uma legislação estadual poder ser mais restritiva que uma federal.mais restritiva que uma federal. A RC (Resolução CONAMA) 357/05 classifica as águas de nosso território em águas doce A RC (Resolução CONAMA) 357/05 classifica as águas de nosso território em águas doce (salinidade ‹ 0,5%), salobras (salinidade entre 0,5% e 30%) e salinas (salinidade ›
(salinidade ‹ 0,5%), salobras (salinidade entre 0,5% e 30%) e salinas (salinidade › 30%).30%). A seguir, na tabela 1, é mostrada uma adaptação da RC 357/05, exclusivamente para águas A seguir, na tabela 1, é mostrada uma adaptação da RC 357/05, exclusivamente para águas doce.
doce.
Tabela 1: Classes das águas doce e respectivos usos Tabela 1: Classes das águas doce e respectivos usos
Classes das águas doce Classes das águas doce Uso
Uso Especial Especial 1 1 2 2 3 3 44
Abastecimento
Abastecimento para para consumo consumo humano humano XX(a)(a) XX(b)(b) XX(c)(c) XX(d)(d)
Preserv.
Preserv. equilíbrio equilíbrio natural natural das das comunidades comunidades aquáticas aquáticas XX
Preserv.
Preserv. de de amb. amb. aquát. aquát. em em unid. unid. de de conserv. conserv. de de prot. prot. integral integral XX Proteção
Proteção das das comunidades comunidades aquáticas aquáticas X X ((hh) ) XX
Recreação
Recreação de de contato contato primário primário (*) (*) X X XX
Irrigação X
Irrigação X(e)(e) XX(f)(f) XX(g)(g)
Aqüicultura
Aqüicultura e e atividade atividade de de pesca pesca XX
Pesca
Pesca amadora amadora XX
Dessedentação
Dessedentação de de animais animais XX
Recreação
Recreação de de contato contato secundário secundário XX
Navegação
Navegação
Harmonia
(e)
(e) hortaliças consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas semhortaliças consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película
remoção de película (f)
(f) hortaliças, hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público pplantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possaossa vir a ter contato direto
vir a ter contato direto (g)
(g) culturas arbóreas, cerealíferas e forrageirasculturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras (h)
(h) de forma geral, e em comunidades indígenasde forma geral, e em comunidades indígenas
(*) conforme Resolução CONAMA 274/2000 (*) conforme Resolução CONAMA 274/2000
A remoção dos poluentes objetivando adequar à legislação está associada aos conceitos de A remoção dos poluentes objetivando adequar à legislação está associada aos conceitos de nível e eficiência do tratamento (von
nível e eficiência do tratamento (von SPERLING, 2005).SPERLING, 2005).
Quanto aos níveis de tratamento, as seguintes opções são possíveis: Quanto aos níveis de tratamento, as seguintes opções são possíveis:
Tratamento preliminar:
Tratamento preliminar: objetiva apenas a reobjetiva apenas a remoção dos sólidos grosseiros.moção dos sólidos grosseiros. Tratamento primário
Tratamento primário visa à remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica.visa à remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica.
Em ambos predominam os mecanismos físicos de remoção de poluentes. Em ambos predominam os mecanismos físicos de remoção de poluentes.
Tratamento secundário:
Tratamento secundário: háhá predominância de mecanismos biológicos e seu objetivo é predominância de mecanismos biológicos e seu objetivo é
principalmente a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes (Nitrogênio e principalmente a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes (Nitrogênio e
fósforo). fósforo).
Tratamento terciário:
Tratamento terciário: objetiva a remoção de poluentes específicos (Usualmente tóxicos ouobjetiva a remoção de poluentes específicos (Usualmente tóxicos ou
compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de poluentes não compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário.
suficientemente removidos no tratamento secundário.
Nota: Nota:
Os níveis de tratamento acima listados são típicos no tratamento de esgotos e são também usados, nessa monografia, a Os níveis de tratamento acima listados são típicos no tratamento de esgotos e são também usados, nessa monografia, a exemplo do livro Minas Ambiente – Controle
exemplo do livro Minas Ambiente – Controle Ambiental nas Pequenas e Médias IAmbiental nas Pequenas e Médias Indústrias de Laticínios.ndústrias de Laticínios.
A tabela 2 é bem elucidativa quanto às características de cada nível. A tabela 2 é bem elucidativa quanto às características de cada nível.
Tabela 2: Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos Tabela 2: Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos
Nível (1) Nível (1) Item
Item Preliminar Preliminar Primário Primário SecundárioSecundário
Poluentes removidos Poluentes removidos
Sólidos
Sólidos grosseiros grosseiros Sólidos Sólidos sedimentáveissedimentáveis DBO em suspensão
DBO em suspensão Sólidos não sedimentáveisSólidos não sedimentáveisDBO em suspensão finaDBO em suspensão fina DBO solúvel DBO solúvel Eventualmente nutrientes Eventualmente nutrientes Eventualmente patógenos Eventualmente patógenos Eficiência de remoção
Eficiência de remoção - - SS: SS: 60 DBO: 25 a 35%DBO: 25 a 35%60 a a 70%70% Coliformes: 30 a 40% Coliformes: 30 a 40% DBO: 60 a 98% DBO: 60 a 98% Coliformes: 60 a 99% Coliformes: 60 a 99% Mecanismo de tratamento Mecanismo de tratamento predominante
predominante Físico Físico Físico Físico BiológicoBiológico Cumpre padrões de
Cumpre padrões de lançamento usuais? (2)
lançamento usuais? (2) Não Não Não Não Usualmente Usualmente simsim Aplicação Aplicação Montante de Montante de elevatória. elevatória. Etapa inicial de Etapa inicial de todos os processos todos os processos de tratamento de tratamento Tratamento parcial Tratamento parcial Etapa intermediária de Etapa intermediária de tratamento mais completo tratamento mais completo
Tratamento mais completo (para Tratamento mais completo (para remoção de matéria orgânica) remoção de matéria orgânica)
Notas: Notas:
1) Uma ETE em nível secundário usualmente tem t
1) Uma ETE em nível secundário usualmente tem t ratamento preliminar, mas pode ou não ter tratamento primário (depende doratamento preliminar, mas pode ou não ter tratamento primário (depende do processo)
processo)
(2) Padrão de lançamento, tal como expresso nas
(2) Padrão de lançamento, tal como expresso nas legislações ambientais estaduais mais usuais. O órgão ambiental poderálegislações ambientais estaduais mais usuais. O órgão ambiental poderá autorizar outros valores para o lançamento, caso estudos ambientais demonstrem que o corpo
autorizar outros valores para o lançamento, caso estudos ambientais demonstrem que o corpo receptor continuará enquadradoreceptor continuará enquadrado dentro da sua classe.
dentro da sua classe.(von SPERLINGg, 2005)(von SPERLINGg, 2005)
Deve-se observar, no entanto, que a eficiência de remoção mostrada na tabela é válida para Deve-se observar, no entanto, que a eficiência de remoção mostrada na tabela é válida para tratamento de esgoto doméstico e pode não ser válida para o efluente típico da indústria de tratamento de esgoto doméstico e pode não ser válida para o efluente típico da indústria de laticínios.
laticínios.
A análise da eficiência de remoção é importante para se manter a qualidade das águas dos A análise da eficiência de remoção é importante para se manter a qualidade das águas dos corpos receptores dentro das condições estabelecidas para suas respectivas classes. Para tanto, corpos receptores dentro das condições estabelecidas para suas respectivas classes. Para tanto,
