TRATAMENTO DE EFLUENTE OLEOSO POR ELETROFLOCULAÇÃO UTILIZANDO CONTROLE DESCENTRALIZADO

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química

Autores

Rosa Menezes, A. (IFES LINHARES) ; Entringer, A.P. (IFES LINHARES) ; Durão das Virgens, J. (IFES LINHARES) ; Loureiro Alves Biancardi, M. (IFES LINHARES) ; Cominote, M. (IFES LINHARES)

Resumo

O impacto do lançamento de efluentes com alto teor de óleos e graxas em recursos hídricos superficiais é enorme, também é grande a dificuldade de tratamento deste tipo de efluente pelo método tradicional. O trabalho tem como objetivo propor em escala laboratorial um sistema de tratamento por eletrofloculação para efluente oleoso, verificar a eficiência do processo quanto à redução da matéria orgânica com os parâmetros turbidez e DQO e também acoplar um sistema de monitoramento e controle automático descentralizado. Obteve-se com o reator de eletrofloculação (eletrodos de alumínio, 2A) uma remoção de turbidez de 81% e 90%, nos respectivos tempos de ensaios, 15 e 30min. e DQO de 90% em ambos. Foi possível verificar o clareamento do efluente à medida que o tempo de eletrólise foi passando.

Palavras chaves

ELETROFLOCULAÇÃO; EFLUENTE; OLEOSO

Introdução

Os efluentes de empresas que possuem atividade de manutenção, lavagem de veículos, máquinas em oficinas mecânicas utilizam grande quantidade de água que normalmente não é reaproveitada. Este tipo de efluente é identificado como oleoso e para seu tratamento são utilizados “separadores água-óleo” ou simplesmente SAO. Como forma de aprimorar os resultados no tratamento desse tipo de efluente, atualmente está sendo utilizada uma técnica denominada como eletrofloculação. Essa técnica tem sido largamente usada devido à sua simplicidade de operação e aplicação em diversos tipos de efluentes tais como: resíduos de corantes (NETO; et al., 2011), efluente da indústria de processamento de coco (CRESPILHO; et al., 2004). O trabalho em questão tem como principal objetivo propor em escala laboratorial, com base em dados experimentais de bancada, um sistema de tratamento por eletrofloculação para amostra real de efluente líquido gerado por essas empresas. Como objetivos secundários propõem-se: Definir e montar um reator de eletrofloculação de bancada com o intuito de simular o tratamento de efluente líquido oleoso e obter melhores condições operacionais para o monitoramento e controle das variáveis. Caracterizar o efluente oleoso, antes e após tratamento, com os parâmetros DQO (Demanda Química de Oxigênio), pH, turbidez e óleos e graxas. Verificar a eficiência do processo de tratamento do efluente quanto à redução da matéria orgânica e inorgânica com o parâmetro turbidez e DQO. Elaborar sistema de monitoramento e controle automático descentralizado da corrente elétrica, do tempo, temperatura do efluente, turbidez e inversão de polaridade para o processo de tratamento.

Material e métodos

A coleta do efluente foi realizada numa empresa do município de Linhares que trabalha com manutenção e limpeza de veículos e peças. Para a caracterização do efluente utilizou-se os parâmetros DQO, pH e turbidez. A DQO foi determinada por digestão refluxo fechado/colorimétrico 420nm (APHA, 2012) e os equipamentos utilizados foram o bloco digestor da Marconi-MA 4004/25 DQO, o espectrofotômetro da marca Agilent Technologies- Cary 60 UV-Vis. Utilizou-se o pHmetro de marca Tecnal-mPA210 e o turbidímetro de marca Digmed-DM-TU. Optou-se inicialmente trabalhar com corrente contínua com intensidade de 2A e tempo de eletrólise de 15 e 30 min. Os ensaios de eletrofloculação foram realizados com agitação e a temperatura monitorada. A cada ensaio em batelada utilizou-se 2 litros de efluente e foi necessário a adição de NaCl. Para esse volume de efluente foi utilizado uma cuba em vidro com volume de 2,5 litros, com dimensões de 14 cm x 10 cm x 18 cm. O material do eletrodo utilizado foi de alumínio. Construiu duas células eletrolíticas para verificar o efeito da distância, uma célula com 11 cm de distância entre 2 placas e a outra com 4 placas, em rearranjo paralelo, e 4,5 cm de distância entre elas. Cada placa possuía as dimensões: 14 cm, 6 cm e 0,1 cm. Para monitorar e controlar as principais variáveis do processo foi proposto um sistema eletrônico microcontrolado através de uma IHM (Interface Homem Maquina). O sistema de controle também será responsável por armazenar e enviar os dados monitorados durante os ensaios para um computador o que permitirá a análise e a manipulação desses dados posteriormente. O principal componente do circuito de controle é um microcontrolador de 8 Bits denominado PIC16F877. Esse circuito integrado é o responsável por controlar os diversos módulos.

Resultado e discussão

Os resultados apresentados aqui são preliminares, pois o projeto tem previsão para término em novembro/2015. Na tabela 1 estão os resultados dos parâmetros que foram utilizados para a caracterização do efluente coletado e também os resultados dos ensaios de tratamento variando a distância dos eletrodos (célula com 4 e 2 eletrodos) e tempo de eletrólise. No ensaio com 4 eletrodos verifica-se uma redução de DQO de 91% em ambos os tempos. Para o parâmetro de turbidez obteve-se uma redução de 81% e 90%, respectivamente, nos tempos de 15 e 30min. Esses resultados confirmam a eficiência desse sistema de tratamento da remoção da matéria orgânica dissolvida e em suspensão neste tipo de efluente. Essa eficiência também foi verificada por Cerqueira e Marques (2011) em amostras oleosas sintéticas. Pode-se observar também comparando os resultados das duas amostragens que os valores dos parâmetros não apresentam uma diferença significativa. A turbidez e pH do ensaio com a célula de 2 eletrodos deram valores aproximadamente aos do ensaio com 4 eletrodos. Entretanto a DQO apresentou resultado falso positivo e isso ocorreu devido a interferência dos íons cloreto. Segundo APHA (2012) a quantidade máxima de cloreto na amostra pode ser de 2000 mg/L. Calculando a concentração de cloreto na amostra verifica- se um valor bem superior a este limite. O aumento da turbidez no tempo de 30 min. possivelmente foi devido uma turbulência provocada na hora da amostragem. Com base nesses resultados, verifica-se a necessidade de rever o método analítico de DQO e a forma de retirar a alíquota do sistema de tratamento do reator de bancada. Em ambos os ensaios foi possível verificar o clareamento do efluente à medida que o tempo de eletrólise foi passando.

Reator de eletrofloculação de bancada em funcionamento com 4 eletrodos de alumínio e corrente contínua de 2A


Resultados dos ensaios de tratamento por eletrofloculação.

Conclusões

Obteve-se com o reator de eletrofloculação de 4 eletrodos de alumínio distanciados em 4,5 cm, corrente contínua de 2A, uma remoção de turbidez na ordem de 81% e 90%, nos respectivos tempo de ensaios, 15 e 30min. e DQO de 90% em ambos os tempos para o efluente oleoso. Como o projeto está em fase de execução faltam avaliar outras intensidades de corrente e tensão, distância do eletrodo, tempo de eletrolise e inversão de polaridade. Falta também acoplar ao reator o sistema de monitoramento e controle descentralizado (corrente elétrica, tempo, temperatura, turbidez e inversão de polaridade).

Agradecimentos

Instituto Federal de Ensino do Espírito Santo – Ifes / Campus Linhares. Petrobras – Programa Petrobras de Desenvolvimento de Recursos Humanos – PFRH de Nível Técnico.

Referências

APHA. Standart Methods for the Examination of Water and Wasterwater. 22 th. Edtion. New York: American Public Health Association, 2012
CERQUEIRA, Alexandre Andrade; MARQUES, Monica Regina da Costa. Avaliação do processo eletrolítico em corrente alternada no tratamento de água de produção. Quím. Nova, vol.34, n.1, p. 59-63, 2011.
CRESPILHO, F. N.; SANTANA, C. G.; REZENDE, M. O. O. Tratamento de efluente de indústria de processamento de coco utilizando eletroflotação. Química Nova, v. 27, n. 3, p. 387-392, 2004.
NETO, S. A.; MAGRI, T. C.; SILVA, G. M.; Andrade, A. R. Tratamento de resíduos de corante por eletrofloculação: um experimento para cursos de graduação em química. Química Nova, Vol. 34, n. 8, p. 1468-1471, 2011.