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112 Revista Meio Ambiente Industrial E liminação de odores Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Um dos problemas mais comuns encontrados em processos de produ- ção e em estações de tratamentos de efluentes é a formação de odores, prin- cipalmente em tratamentos sanitários que afetam não só o pessoal operacional envolvido, mas a comu- nidade existente nas proximidades. Podemos identificar como algumas fontes geradoras deste efeito a presen- ça de sulfetos, mercaptanas, amônia e compostos orgânicos de enxofre e nitrogênio. Indústrias que envolvem a geração de odores indesejáveis incluem, entre outras, a produção de plásticos, ma- nufatura de borracha, processos da indústria alimentícia (processamento de carnes e peixes), indústrias de pa- pel e celulose, indústria farmacêutica e estações de tratamento de efluentes, particularmente o processamento e condicionamento de lodo produzido nas estações. Normalmente, os odores são devi- dos aos gases formados pela decom- posição de matéria orgânica. Águas residuais de origem indus- trial possuem odor característico dos produtos que as compõe, de forma geral desagradável, mas bem mais to- lerável que águas residuais de origem sanitária e que possuem odor caracte- rístico de gás sulfídrico ( H 2 S), gera- do por microorganismos anaeróbios que reduzem os sulfatos a sulfitos. Esgotos domésticos possuem 3-6 mg/l de enxofre e derivados em resí- duos orgânicos provenientes de deri- vados de proteínas, mais aproximada- mente 4 mg/l provenientes de deter- gentes domésticos e 60 mg/l proveni- entes de matéria inorgânica. Em lagoas facultativas os odores podem ser produzidos em diversas circunstâncias. Freqüentemente, sua origem provém da decomposição de massas de algas acumuladas pela ação do vento nas margens das mesmas. Eliminação de odores utilizando Sistema de Lodos Ativados Bernardo M. Bacicurinski engenheiro mecânico, especialista em Meio Ambiente, diretor técnico da Technion Consultoria José Alfredo Mattio engenheiro químico, gerente de Mercado Meio Ambiente da Air Liquide Brasil

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Eliminação de odores

IntroduçãoIntroduçãoIntroduçãoIntroduçãoIntrodução

Um dos problemas mais comunsencontrados em processos de produ-ção e em estações de tratamentos deefluentes é a formação de odores, prin-cipalmente em tratamentos sanitáriosque afetam não só o pessoaloperacional envolvido, mas a comu-nidade existente nas proximidades.

Podemos identificar como algumasfontes geradoras deste efeito a presen-ça de sulfetos, mercaptanas, amôniae compostos orgânicos de enxofre enitrogênio.

Indústrias que envolvem a geraçãode odores indesejáveis incluem, entre

outras, a produção de plásticos, ma-nufatura de borracha, processos daindústria alimentícia (processamentode carnes e peixes), indústrias de pa-pel e celulose, indústria farmacêuticae estações de tratamento de efluentes,particularmente o processamento econdicionamento de lodo produzidonas estações.

Normalmente, os odores são devi-dos aos gases formados pela decom-posição de matéria orgânica.

Águas residuais de origem indus-trial possuem odor característico dosprodutos que as compõe, de formageral desagradável, mas bem mais to-lerável que águas residuais de origem

sanitária e que possuem odor caracte-rístico de gás sulfídrico ( H

2S), gera-

do por microorganismos anaeróbiosque reduzem os sulfatos a sulfitos.

Esgotos domésticos possuem 3-6mg/l de enxofre e derivados em resí-duos orgânicos provenientes de deri-vados de proteínas, mais aproximada-mente 4 mg/l provenientes de deter-gentes domésticos e 60 mg/l proveni-entes de matéria inorgânica.

Em lagoas facultativas os odorespodem ser produzidos em diversascircunstâncias. Freqüentemente, suaorigem provém da decomposição demassas de algas acumuladas pela açãodo vento nas margens das mesmas.

Eliminação de odoresutilizando Sistema de

Lodos AtivadosBernardo M. Bacicurinski

engenheiro mecânico, especialista em Meio Ambiente, diretor técnico da Technion Consultoria

José Alfredo Mattioengenheiro químico, gerente de Mercado Meio Ambiente da Air Liquide Brasil

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Eliminação de odores

Em outros casos, principalmenteem lagoas pouco profundas, quandoa temperatura da água é elevada, ca-pas de lodo podem flotar do fundo esubir à superfície. Estas massas de re-síduos orgânicos acabam acumulan-do nas margens e ficando cobertas dealgas cianófilas. Em geral, a ativida-de bacteriana nestes casos é intensa ea geração de odor é inevitável.

O grande desafio dos projetistas,operadores e técnicos responsáveispelas estações de tratamento é justa-mente tentar controlar os odores ge-

rados pelas estações, buscando solu-ções e alternativas que diminuam seuimpacto ambiental.

A tabela abaixo indica algumasfontes de geração de odor e suas prin-cipais características:

Sistema PSistema PSistema PSistema PSistema Propostoropostoropostoropostoroposto

Como mostrado na tabela acima,a maior parte das substâncias gerado-ras de odor é gasosa sob pressão at-mosférica ou possui alta volatilidade.A volatilidade é mostrada na tabela

por partes por milhão (ppm[v/v]) e éigual à pressão de vapor. O pesomolecular destas substâncias geral-mente se encontram em valores entre30 a 150. Normalmente, baixo pesomolecular de um componente, impli-ca alta pressão de vapor e maior po-tencial de emissão na atmosfera.Substâncias com alto peso molecularsão normalmente menos voláteis eassim menor seu potencial de emis-são atmosférica.

Tradicionalmente os odores são tra-tados utilizando três processos, sendo:

odemoNetnenopmoc

alumróFosePralucelom

aedadilitaloV)v/v(mppCo52

oãçcetededetimiL)v/v(mpp

edetimiLotnemicehnocer

)v/v(mppocitsíretcaracrodO

odíedlatecA HC3

OHC 44 sáG 760,0 12,0 aturf,etnatirrI

anatpacremlilA HC2

HCHC:2HS 47 100,0 5100,0 ohla,levádargaseD

ainômA HN3

71 sáG 71 73 etnatirri,etnarteneP

anatpacremlimA HC3HC(2)4HS 401 3000,0 - erdoP

anatpacremlyzneB C6H5HC2HS 421 2000,0 6200,0 etrof,levádargaseD

animalytuB-n HC3HC(2HN)2

37 00039 080,0 8,1 ainôma,erca,odezA

orolC lC2

17 sáG 080,0 13,0 etnacofus,etnegnuP

animalytubiD C(4H9)2HN 921 0008 610,0 - exieP

animaliporposiiD C(3H7)2HN 101 31,0 83,0 exieP

animalitemiD HC(3)2HN 54 sáG 43,0 - erdopexieP

otefluslitemiD HC(3)2S 26 000038 100,0 100,0 erdopohlopeR

otefluslinefiD C(6H5)2S 681 001 1000,0 1200,0 levádargaseD

animalitE C2H5HN2

54 sáG 72,0 7,1 ainômA

anatpacremlitE C2H5HS 26 000017 3000,0 100,0 erdopohlopeR

ocirdíflussáG H2S 43 sáG 5000,0 7400,0 erdopovO

elodnÍ C6H4HC(2HN) 711 063 1000,0 - laceF

animaliteM HC3HN2

13 sáG 7,4 - erdopexieP

anatpacremliteM HC3HS 84 sáG 5000,0 0100,0 erdopohlopeR

oinôzO O3

84 sáG 5,0 - etnatirri,etnarteneP

anatpacremlineF C6H5HS 011 0002 3000,0 5100,0 erdopohlA

anatpacremliporP C3H7HS 67 000022 5000,0 020,0 levádargaseD

anidiriP C5H5N 97 00072 66,0 47,0 etnatirri,etnarteneP

lotacsE C9H9N 131 002 100,0 050,0 odnubaesuan,laceF

erfoxneesodixóiD OS2

46 sáG 7,2 4,4 etnatirri,etnarteneP

losercoiT HC3C6H4HS 421 1000,0 -

animalitemirT HC(3)3N 95 sáG 4000,0 - exiep,etnarteneP

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Eliminação de odores

- Biológico - Biofiltros,biotecnologia;

- Químico – Lavadores de gases(scrubbers), oxidação;

- Físico – Condensação, filtrosde carvão ativo.

O tratamento biológico para abatimen-to de odores tem ganhado importância nosanos 90, não só pelo baixo custo apresen-tado para implementar o sistema, mas pelaboa eficiência apresentada. Neste proces-so, o aproveitamento de reatores biológi-cos (lodos ativados) vem crescendo ano aano e é uma boa opção para estações quejá possuem estes sistemas.

Os mecanismos de difusão do gásno meio líquido compreendem os se-guintes mecanismos:

� Absorção – Dissolução do gás nomeio líquido. Componentes res-ponsáveis pela geração de odor sãoinjetados na forma de gás no meiolíquido. Elementos solúveis emágua (tais como gás sulfídrico) sãoabsorvidos pelo líquido. A capa-cidade de absorção do gás é fun-ção da área de contatodas bolhas, tempo decontato e o coeficientede difusão do gás.

� Adsorção – Componen-tes com baixa solubili-dade são adsorvidosdentro do floco. Algunscomponentes com altopeso molecular e baixasolubilidade são fisica-mente adsorvidos dentrodo floco biológico, quedeve estar numa concen-tração de 100 a 2.000mg/l no meio líquido.

� Condensação – Elemen-tos voláteis a altas tem-peraturas condensamem contato com o meiolíquido que está a tem-peraturas mais baixas.

� Oxidação Biológica – Consistena digestão de componentes pormicroorganismos ativos no floco eque foram inicialmenteadsorvidos.Estes mecanismos são seguidos

de digestão biológica promovidapelos microorganismos existentesno reator biológico.

Os gases são recolhidos em suafonte de geração e transferidos porsopradores a dutos que transportame injetam estes gases dentro doreator biológico.

Performance de remoção de odo-res utilizando lodos ativados:

Como limitação da técnica,pode-se apontar:

1. aumento de carga orgânica no re-ator biológico;

2. a introdução de sulfetos (depen-dendo da quantidade) no reator bi-ológico, inibe a nitrificação e podeprovocar bulking (lodo fofo) no

sistema. O grau de inibição depen-de da concentração de H

2S intro-

duzido, da composição eaclimatação da biomassa existen-te no tanque, da temperatura na

aicnâtsbuSaicnêicifEoãçomered

agracedlevíN)d/SSLM-gk/g(

saicnêrefeR

*XETB 99> d/l/XETB71-51 7991,..latetdlefeleiB

S2H 69 7 6891,..lateamayukuF

S2H 59 51

alitemidedotefluS 53 l/lµ2,0

onobracedoteflusiD 9,33 l/lµ950,0

S2H 99 51<

S2)3HC( 99 9<

animalitemirT 99 861

animaliteonoM 99 291

lonaporposI 5,99 49

ainômA 69earukasaK5991,awakustaT

anatpacremliteM 99

oteflusidliteM 89

**sesagedarutsiM 7,39-6,29 9991,..latetleppO

H2S 9,99

oneliXeonezneblitE,oneuloT,onezneBodnetnocság-XETB*-4,2,1,oneuloT,onaxeH,onezneblitE,oimróforolC,onateorolC,onezneBodnetnocsesagedarutsiM**

.onelix-P,oneliX-O,onelix-M,alinivedotatecA,onezneblitemirT

qual estes gases são in-troduzidos, que podemafetar não só a solubili-dade do gás mas tam-bém o crescimento demicroorganismos.

3. Em reatores que pos-suem aeradores, osplash levantado podepermitir que gases vo-láteis sejam liberadose, neste caso, o aumen-to de odor é inevitável,ou seja, mesmo sendoinjetado no interior dotanque de aeração, es-tes gases têm a tendên-cia de seremsuccionados pelosplash e liberados paraa atmosfera.

O Turboxal é um oxigenador superficialcompacto com alta eficiência detransferência, que pode ser utilizado paraa transferência do oxigênio ao meiolíquido e também do gás a ser tratado

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Eliminação de odores

PPPPProcessos e Trocessos e Trocessos e Trocessos e Trocessos e Tecnologiasecnologiasecnologiasecnologiasecnologias

O aumento de carga no reator bio-lógico pode ser compensado peloaporte necessário de oxigênio ao sis-tema e também pelo ajuste da concen-tração de microrganismos adequada ànova situação (ajuste da relação F/Mno reator).

Apropriados para intervir rapida-mente em sistemas com carga de cho-que frequente e na estabilização dooxigênio dissolvido no meio líquido,os processos a oxigênio puro podemgarantir a performance do processo,bem como a mistura ótima requeridapara a operação (fig.1).

Sistemas combinados também po-dem trazer bons resultados, transfor-mando-se os aeradores convencionaispara sistemas fechados comcampânulas onde o gás a ser tratado éintroduzido a baixa pressão e posteri-ormente dissolvido no líquido (fig.2).

DATASESMT

Neste caso, evita-se o efeitode emissão de gases no pró-prio reator biológico, ou seja,a utilização de campânulasevita a emissão de gasespelo splash do aerador,promovendo um abafamen-to destes. Este t ipo detecnologia pode ser aplica-da tanto em aeradores fixoscomo flutuantes.

A utilização decampânulas não só evita a emissão deelementos voláteis, como permite,pelo aproveitamento das característi-cas de mistura dos aeradores, injetaroxigênio puro com excelente eficiên-cia de dissolução.

Nos casos onde a corrente degás a ser tratada excede a cargamáxima de projeto da estação,pode-se utilizar uma etapa inter-mediária de oxidação, onde o gásé absorvido em meio líquido e oxi-dado parcialmente com ozônio atéatingir os níveis exigidos para quea corrente líquida seja então sub-metida à oxidação biológica no sis-tema de lodos ativados (fig. 3).

Recomenda-se, no entanto, umtrabalho experimental em escalapiloto para investigar e avaliar ospossíveis efeitos de cargas de cho-que e possíveis períodos deaclimatação necessários para a es-tabilização do processo.

RRRRReferências Bibliográficas:eferências Bibliográficas:eferências Bibliográficas:eferências Bibliográficas:eferências Bibliográficas:

- Cha Samuel S. ”Measuring VolatileOrganic Compounds and Odors” -Industrial Water - May/June 2000- pg32 - 36

- Browker Robert P.G. et al “OdorControl In Wastewater TreatmentsPlants”- Water Enviroment Fede-ration and American Society of CivilEngineers - 1995

- Browker P.G. Robert “Activated SludgeDiffusion” - Water Enviroment andTechnology - February 1999 - pg 30-35

- Browker P.G. “ Biological odourcontrol by diffusion into activatedsludge basisns “- Water Science andTechnology - Vol 41 No 6 pp 127- 132

- Arnold David L.B. “Control of OdourEmissions With Ozone” - Chemistryand Industry - January 1997

- Gloyna F. Ernest “Estanquesde Estabilización de AguasResiduales” - Organización Mundialde la Salud Ginebra - 1973

Figura 3

Figura 1 Figura 2

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