22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 2003 - Joinville - Santa Catarina
VI-173 -ESTUDOS DAS CARACTERISTICAS DOS EFLUENTES GERADOS EM LAVANDEIAS/TINTURARIAS DE JEANS NA CIDADE DE
TORITAMA-PERNAMBUCO
Ester Oliveira Santos – Bacharel em Química na Universidade Católica de Pernambuco - UNICAP, Estudante do Mestrado na Universidade Federal de Pernambuco -UFPE, (Área: Saneamento Ambiental) pelo departamento de Engenharia Civil. Atualmente Técnica em Química e Pesquisadora da Fundação Instituto Tecnológico
Fátima Maria de Miranda Brayner – Engenharia Química na Universidade Federal de Pernambuco-UFPE, Mestre em Ciência e Tecnologia (Área: Radioquímica) pelo Departamento de Energia Nuclear da UFPE e Doutora em Ciê ncias da Engenharia Ambiental – Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada - Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo – USP (Área: Química Ambiental).
Atualmente Diretora Presidente do ITEP
Lurdinha Florêncio (1) _ Engenheira Civil, UFPE, Mestre em Hidráulica e Saneamento - EESC USP, Ph.D em Tecnologia Ambiental, Universidade Agrícola de Wageningen, Prof.a. Adjunto do Depto. de Tecnologia e Geociência da UFPE, Coordenadora do Programa de Pós- graduação em Engenharia Civil da UFPE.
Endereço(1): Av. Acadêmico Hélio Ramos s/n - Cidade Universitária. CEP. 50740-530, Recife-PE. Brasil. Telefones: +55(81)3271-8743/8228. Fax. +22(81) 3271-8219/8205. E-mails: ester@itep.br; fatima@itep.br; flor@ufpe.br
RESUMO
O presente trabalho apresenta a caracterização dos efluentes gerados em uma
lavanderia/tinturaria de jeans na cidade de Toritama –PE. Além das lavagens são efetuados tingimento, branqueamento e estonagem em cerca de 300 peças/dia com consumo de água de até 350 m3/dia, gerando grande quantidade de efluentes líquidos em todas as etapas de operação. As características dos efluentes líquidos gerados em cada etapa são determinadas pelo tipo de matéria-prima e produtos químicos utilizados no processo. A identificação das cargas poluidoras ou a caracterização desses efluentes é fundamental para o tipo de
tratamento a ser utilizado, tendo em vista as dificuldades encontradas proveniente da
efluente bruto, seis de efluente equalizado e seis de efluente tratado, para determinação dos seguintes parâmetros: pH, temperatura, alcalinidade, cloretos, Demanda Química de Oxigênio-DQO, Demanda Bioquímica de Oxigênio -DBO5, sólidos totais, sólidos totais voláteis, sólidos dissolvidos totais, sólidos dissolvidos voláteis, sólidos suspensos totais, cálcio, magnésio, dureza total, nitrogênio total, fósforo total, e metais pesados como: cádmio, cromo total, cobalto, cobre, manganês, bário, ferro total, alumínio e níquel. Os parâmetros analisados foram quantificados segundo os métodos do Standard Methods for de Examination of Water and Wastewater, 20ª edition, 1998. Os teores dos metais foram quantificados utilizando-se a técnica de Espectrometria de Emissão Atômica em Plasma Indutivamente Acoplado - ICP-AES. Os dados obtidos com as análises realizadas nos efluentes mostraram que no efluente bruto, a cada análise realizada ocorre uma variação nos parâmetros devido aos diversos processos industriais utilizados. Foi observado no efluente equalizado que os parâmetros analisados não variavam tanto como no bruto por se tratar de uma amostra mais homogênea. As amostras coletadas após tratamento
apresentaram uma redução significativa nos parâmetros analisados com variação de 14 a 98%, sendo que os maiores percentuais foram relativos a alguns metais.
PALAVRAS-CHAVE: Efluentes Têxteis, Efluentes de lavanderia/tinturaria, Tratamento Físico-químico.
INTRODUÇÃO
As indústrias têxteis e do vestuário representam, a quarta maior atividade econômica mundial, sendo o Brasil um dos maiores mercados consumidores, com consumo per capita de 8,6 Kg/habitante, superando a média mundial que é de 7,6 Kg/habitante/ano.
Representam um valor sócio-econômico importante devido à absorção da mão de obra em vários estados brasileiros, destacando-se Ceará, Pernambuco e Santa Catarina. Existem cerca de 5.000 industrias têxteis, que estão distribuídas da seguinte forma: 11% de grande porte, 21% de pequeno porte e 68% de micro empresas, ocupando o 24º setor em atividades industriais, 6º lugar em faturamento, 5º lugar em empregos diretos e a 4ª maior atividade mundial. É uma dos mais importante ramo de atividade para o Nordeste, principalmente para as cidades de Caruaru, Toritama e Santa Cruz do Capibaribe em Pernambuco com 12% das indústrias direcionadas para confecções e que vem se desenvolvendo nos últimos anos. A cidade de Toritama é um dos mais importantes pólos de confecções de jeans em Pernambuco, contando com mais de 80 lavanderias/tinturarias, que abastece cerca de 14% do mercado nacional sendo a maior atividade econômica da cidade.
As empresas de pequeno porte lavam, tingem, amaciam, branqueiam e estonam cerca de 300 (peças/dia), com consumo de água de até 350 m3/dia. Por utilizar processos úmidos a água é a matéria-prima fundamental das lavanderias que se encontram localizadas na meso região do agreste de clima semi-árido onde existe uma grande escassez de água. Devido ao grande consumo de água pelas lavanderias, há também uma grande geração de resíduos líquidos oriundos dos processos utilizados, onde são empregados vários produtos químicos tais como: hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio, metabisufito de sódio, cloreto de sódio, vários tipos de corantes, dentre outros. Os efluentes líquidos gerados pelas
além de metais pesados que fazem parte da constituição dos corantes e são tóxicos ao homem e ao meio ambiente.
As lavanderias durante o período chuvoso usam em seus processos produtivos a água do rio Capibaribe e durante o período de seca compram água em grande quantidade de carros pipa os quais retiram água de barreiros e barragens. Os efluentes gerados são lançados à jusante do ponto de captação de água.
Na maioria das lavanderias situadas na cidade de Toritama, não existe qualquer tipo de tratamento para seus efluentes e os proprietários em geral, encaram este processo como um custo adicional. Esta situação está agravando-se, visto que a maior parte dessas
lavanderias/tinturarias estão localizadas nas margens do rio Capibaribe, que é um rio temporário da região do semi-árido, provocando um grande problema ambiental. Surge assim à necessidade de alertar os empresários do impacto ambiental ocasionado, bem como a possibilidade da reutilização da água após tratamento. O Objetivo desse trabalho foi caracterizar os efluentes gerados pela lavanderia em estudo para propor um tratamento que seja mais viável para a região, visando a reutilização da água.
MATERIAIS E MÉTODOS
As amostras de efluente bruto foram coletadas durante doze meses, de março de 2002 a 2003 e as do equalizado e tratado durante seis meses, de novembro de 2002 a abril de 2003. O efluente bruto (figura 1-1) foi coletado na entrada do tanque, que recebe os deságües das máquinas de lavar, tingir e das centrífugas. Os efluentes gerados escoam para uma canaleta e são levados através de uma tubulação para o tanque que possui uma grade, para retenção das pedras de argila expandida (Cinazita) e fibras de tecidos e ficando depositados no fundo do mesmo a areia proveniente do atrito das pedras dentro da máquina durante a estonagem. Deste tanque o efluente e levado através de outra tubulação para o tanque de equalização. As amostras de efluente equalizado (figura 1-2) foram coletadas na saída do tanque de equalização, antes do bombeamento para seis caixas de 5.000 litros onde é realizado o tratamento físico-químico. Para cada caixa são adicionados 37 litros da solução de Sulfato de Alumínio Al2(SO4)3 a 100g/l e 13,5 litros de Hidróxido de Cálcio Ca(OH)2 100 g/l. Após a adição dos reagentes, promove-se uma homogeneização ocorrendo a reação de coagulação- floculação. Em seguida o efluente fica em repouso durante duas horas para decantação e o sobrenadante (efluente tratado) é bombeado para uma caixa inferior sendo reutilizado para a desengomagem que não exige água de boa qualidade. As amostras de efluente tratado (figura1-3) foram coletadas na entrada da caixa inferior. O lodo decantado é descartado sobre um leito de secagem e removido após seco. A figura 2 mostra a redução da cor após o tratamento.
Os parâmetros analisados foram pH, temperatura, alcalinidade, cloretos, Demanda Química de Oxigênio-DQO, Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO5, sólidos totais, sólidos totais voláteis, sólidos dissolvidos totais, sólidos dissolvidos voláteis, sólidos suspensos totais e voláteis, cálcio, magnésio, dureza total, nitrogênio total, fósforo total, e metais pesados como: cádmio, cromo total, cobalto, cobre, manganês, bário, ferro total, alumínio. Os teores
desses metais foram quantificados através da técnica de Espectrometria de Emissão Atomica em Plasma Indutivamente Acoplado - ICP-AES. Os métodos de análises
utilizados foram do Standard Methods for de Examination of Water and Wastewater, 20ª edition, 1998.
Grande parte das lavanderias/tinturarias possuem uma estação de tratamento compacta, semelhante a da empresa estudada tornado a operação e a implantação mais barata (figura 1), composto de:
Pré - tratamento através de peneiramento e separação de pedras e areia devido ao processo de estonagem.
Coagulação/floculação e decantação para remover a cor e parte da carga orgânica.
Figura 1 - Fluxograma do tratamento utilizado na lavanderia em estudo, os números 1, 2 e 3 correspondem aos pontos de coleta.
Figura 2-Amostras de efluente bruto-1, efluente equalizado-2, efluente tratado-3.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos com as amostras de efluente bruto que foram coletadas no período de doze meses, como pode ser observado na tabela 1, mostram que a carga orgânica e o pH variavam de acordo com a etapa do processo que a lavanderia estava utilizando no
momento da coleta. Observou-se que o efluente coletado na saída do tanque de equalização era mais homogêneo e não havia variação significativa nos parâmetros estudados.
Os sólidos totais e os cloretos tanto no efluente bruto como no equalizado e no tratado apresentaram-se sempre elevados. A água utilizada na lavanderia contém alta salinidade, devido à adição de cloreto de sódio no tingimento para fixar o corante ao tecido,
aumentando ainda mais esse parâmetro.
Em relação aos metais pesados analisados no efluente bruto, os valores encontrados apresentam-se abaixo do limite exigido pelo CONAMA 20, artigo 21. Já no equalizado os teores se encontram abaixo do limite de quantificação da metodologia empregada.
O efluente tratado coletado após o processo de floculação e sedimentação apresentou uma redução de DQO de 35 a 60 % e da BDO5 de 40% e o pH que a maioria das vezes era
alcalino no efluente bruto tornou-se um pouco ácido sendo necessário a sua correção antes da reutilização.
Apesar da lavanderia em estudo estar utilizando apenas duas etapas, o tratamento permitiu que fosse reciclado 60 % do efluente tratado o que é importante tendo em vista que no período de estiagem a escassez de água naquela região é crítica.
A tabela 1 mostra o percentual de variação entre 14 a 98% nos parâmetros e as maiores reduções ocorrem com alguns metais.
O teor do manganês e o magnésio apresentaram-se mais elevado no efluente equalizado do que no efluente bruto. A água usada nos processos da lavanderia normalmente é bruta, sem nenhum tratamento e análises realizadas na mesma evidenciaram um alto teor de manganês e magnésio. Em virtude do tratamento realizado no efluente após equalização constatou-se uma redução de cerca de 32% nos teores de manganês. O alumínio e o cálcio no efluente tratado apresentaram valores maiores do que os constatados no efluente bruto, devido aos reagentes empregados para o tratamento físico-químico. A temperatura e o pH se
encontram dentro dos limites estabelecidos pela resolução CONAMA, 20 de 1986, artigo 21.
TABELA 1– Maiores e menores valores dos parâmetros analisados para o efluente bruto, equalizado e tratado. Parâmetros Unidade Bruto Equalizado Tratado pH 5,9 - 10 6,0 - 7,1 4,3 - 6,4 Temperatura ºC
33 - 63 35 -37 31- 33 Alcalinidade (mg/L CaCo3) 240 - 563 336 -397 230 –251 Cloretos (mg/L Cl-) 920 - 12.675 1.557 - 2.354 1.557 - 1.910 DQO Total (mg O2/L) 120 - 1539 520 - 1.884 627 - 1.100 DBO5, 20. (mg O2/L) 26 - 4900 265 - 624 216 – 352 Sólidos totais
(mg/L)
2.806 - 22.426 2.554 - 6.818 3.722 - 7.872
Sólidos Totais Voláteis (mg/L) 312 - 10.751 639 - 1.816 601-1.990 Sólidos Dissolvidos (mg/L) 1.746 - 22.270 2.127 -4.457 3.531 - 7.184
Sólidos Dissolvidos Voláteis (mg/L)
248 - 3.804 264 - 1.691 417 - 1.248
Sólidos Suspensos Totais (mg/L)
65 - 16.117 67 - 4.113
90 – 688 Sólidos sedimentáveis ml/L.h 6,5 - >100 0,1 - 0,4 <0,1 Nitrogênio Total (mg N/L) 18 - 104 31 - 64,7 22,6 -59,5 Fósforo Total (mg P/L) 0,9 - 17,2 2,0 -5,2 0,5 - 0,9 Ferro total (mg/L) 0,36 - 17,2 0,46 - 1,0 0,1 - 2,2 Manganês (mg/L) 0,10 - 1,93
0,66 - 2,25 0,06 - 1,2 Bário (mg/L) 0,10 - 0,40 0,10 -0,45 0,09 - 0,18 Cádmio (mg/L) 0,008 - 17,9 <0,007 <0,07 Cromo total (mg/L) 0,01 - 4,6 0,01 -0,05 0,01 - 0,05 Cobalto (mg/L) 0,01 - 0,10 <0,01 <0,01 Cobre
(mg/L) 0,09 - 0,24 0,04 - 0,2 0,03 - 0,09 Alumínio (mg/L) 0,31 - 6,2 0,48 - 21 0,53 - 45 Níquel (mg/L) 0,02 - 0,21 0,02 - 0,03 <0,02 Cálcio (mg/L) 18 - 102 87,4 - 241 148 - 303 Magnésio (mg/L) 29 - 88 61 - 246 62,5 - 256
Dureza total (mg/L CaCo3) 164 - 535 469 - 1.614 467 - 1.770 Óleos e graxas (mg/L) 2,2 - 59,4 7,6 - 28 < 2,5
< - abaixo do limite de detecção do método.
CONCLUSÕES
A industria têxtil está entre os setores industriais que consomem maior volume de água e se encontra entre as dez primeiras de maior incidência na contaminação de efluentes líquidos. Por isso é fundamental a caracterização de seus efluentes para identificar as cargas
poluidoras e estudar a melhor maneira de tratar e reutilizar a água visto que sua escassez e um grande problema para a região no período de estiagem.
Com os resultados obtidos a partir desse estudo podemos concluir que apenas o tratamento físico-químico não é eficiente para reduzir satisfatoriamente a carga orgânica, sendo necessário introduzir um sistema de tratamento biológico complementar ao físico-químico, que segundo trabalhos encontrados na literatura, reduz a carga orgânica acima de 80% o que melhora a qualidade do efluente para a reutilização.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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