UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL TRATAMENTO DE EFLUENTE TEXTILE LODO GERADO EM UM SISTEMA DE LODOS ATIVADOS POR BATELADA COM ADI<;AO DE CARVAO ATIVADO EM PO Alvaro Chavez Porras Campinas, SP 2002 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL TRAT AMENTO DE EFLUENTE TEXTIL E LODO GERADO EM UM SISTEMA DE LODOS ATIVADOS POR BATELADA COM ADI<;AO DE CARVAO ATIVADO EM PO Alvaro Chavez Porras Orientador: Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac a Disserta91io apresentada Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, para a obtenyao do titulo de Mestre em Engenharia Civil, na area de concentrayao em Saneamento e Ambiente. ·---- Campinas, SP ----·--~--- 2002 lj ~'fH!<:f'.; ;,jUG <:1'S18 g 8 verS3O.0 ld efirllhVh- f .1a ·;·. ,,, .. ,,,;;,~ttese rO~O. I J;i'~c,j,M~ J\'f'"·"' .,R o,,., 0[l 05 ~ b --~----) : MEHII<.u!a..:::.J. ii FICHA CATALOGRMICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA AREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP Chavez Porras, .Alvaro C398t Tratamento de efluente textil e lodo gerado em urn sistema de lodos ativados por batelada com adis;ao de carvao ativado em p6 I .Alvaro Porras Chavez.- Campinas, SP: [s.n.], 2002. Orientador: Ricardo de Lima Isaac Dissertas;ao (mestrado) -Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil. 1. Aguas residuais purificas;ao tratamento. 2. Carbono ativado. 3. Aguas residuais purificas;ao remos;ao de cor. I. Isaac, Ricardo de Lima. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil. III. Titulo. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL . TRATAMENTO DE EFLUENTE TE~ XTILE LODO GERADO EM UM SISTEMA DE LODOS A TIVA DOS POR BATELADA COM ADI<;Ao DE CARYA o A TIVA DO EM PO Alvaro Chavez Porras Disserta~,:ao de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constitufda por: f) ('. Ll f_ L. LllcuJlJo ~ .qr1JtN Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac Presidente e Orientador/FECIUNICAMP Profa. Dra. Dione Mari Morita FECIUNICAMP o Alem Sobrinho litecnica!USP Campinas, SP 28 de Novembro de 2002 DEDICATORIA A meu irmao, Fernando, que sempre me lembrou os esfor9os de meus pais, Ye ya e Aponcho, e me brindou com seu apoio para a realiza9ao desta parte de urn sonho da minha vida. IV AGRADECIMENTOS A Deus, por seu halito de vida e pela sua paciencia. A meus pais, Y eya e A poncho que me deram essa forma~iio para batalhar dia a dia os obstaculos da vida e me souberam compreender e apoiaram nos momentos amargos e alegres. A minha filha, Stephany Michelle, pela compreensiio nestes momentos de isolamento. A meu irmiio, Fernando, a minha cunhada, Liliana, e meus sobrinhos, Stephanie e Daniel, pelo carinho e apoio incondicional brindado.A meus irmiios, Luis Carlos, Eva, Luz, Chucho, Amparo, Enrique e Luis Alfonso por guardar sempre esperan~as boas do meu futuro. Ao meu orientador, Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac, por sue apoio, compreensiio, amizade e tempo dedicado na minha forma~iio prof issional. Ao Prof. Dr. Carlos Gomes da Nave Mendes, por sua amizade e apoio. A Dr.a Dione Morita por seu apoio e credibilidade no meu desempenho profissional. A Dr. a Emilia Rutkowski pela amizade. · Ao Eng. Andre, da Industria Textil de Americana, pelo apoio nas coletas dos efluentes brutos. Aos docentes da Faculdade de Engenharia Civil da UNICAMP Area de Concentra((iio: Saneamento e Ambiente -, pelo auxilio e apoio no planejamento e realiza~iio deste trabalho. A meus colegas Eng. Luiz Carlos da Silva Porto, Eng Mara de Salvo, Eng Archimedes P. Silva Jr. e Eng. Luiz Roberto de Seixas Pereira pela oportunidade de compartilhar meus trabalhos e receber seus apoios. a Ao Eng. Edmar Santos de Souza, Senhora Mary Andreazza, ao Oder, a Luciana, a meus colegas do laborat6rio, estagi:irios e funcion:irios da area de Saneamento Ambiental da Unicamp pelo apoio. Aos meus amigos Gustavo, Sidney, Andersom e Rafael pela ajuda na fase experimental. A muitas pessoas que sou grato que contribuiram sobrenianeira para a realiza~iio deste trabalho. v "Sim, eu amo Deus. Ele e a fonte de minha existencia e meu Salvador. Ele me mantem todo e cada dia. Sem Ele eu nao sou nada, mas com Ele eu posso todas as coisas atraves de Jesus Cristo, que me fortalece." Filipenses 4, 13 VI SUMARIO Lista de Tabelas................................................................................................. x Lista de Figuras ................................................................................................. xu Lista de Abreviaturas e Siglas .. ......... ..... .............. ... ................ ....... .. ... ..... ......... xv Lista de Simbolos .............................................................................................. xvn Resumo ..... ...... .. ...... .................. ........ ..... .... ........................ ..... ................. ......... xviii 1. INTRODU<;:AO E JUSTIFICATIV A........................................................ I 2. OBJETIVOS ............................................................................................. 5 2.1 Objetivo Geral .............................................................................. . 5 2.2 Objetivos Especificos ..................................................................... . 6 3. REVISAO BIBLIOGRAFICA ································································· 7 3.1. CARACTERISTICAS GERAIS DA INDUSTRIA TEXTIL ....... 7 3 .!.I Industria Textil Brasileira ................ .. .......... ...... ... .......... ......... .... 8 3. 1.2 Processos na Indllstria Textil .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. . . .. . .. .. . .. .. .. . . . . . .. .. .. . I 0 3.2. EFLUENTES RESULT ANTES NOS PROCESSOS TEXTEIS.... 15 3.2.1 Corantes .................................................................................. 16 3.2.2 Carbonatos, Surfactantes, Detergentes, Emulsoes e Dispersantes .. .. . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. . .. .. . .. . .. . .. . .. .. .. . . .. .. . . 18 3.2.3 Os Sais ................................................................................. 19 3.2.4. Metais Pesados ..................................................................... 19 3 .2.5. Toxicidade ........... .. ........... ....................... .. ................... ........ 20 3.2.6. Caracterizayao dos Efluentes ................................................ 23 vii 3.3. TRATAMENTO DOS EFLUENTES ............................................. 26 a 3.3 .1. Prevenc;:ao Poluic;:ao ... ... .. ....... .. .................... ... ... .. .. . ... .. .. ..... 26 3.3.2. Tratamento Conjunto nas ETEs .......................................... 27 3.3.3. Tratamentos Biol6gicos......................................................... 28 3.3.4. Tratamentos Fisico-Quimicos ............................................... 30 3.3 .5. Processo Oxidativos A vanc;:ados ..................................... ...... 31 3.3.6. Outros Possiveis Tratamentos de Despejo Textil .................. 33 3.4. TRATAMENTO COM LODOS ATIV ADOS................................ 33 3.5. USODOCARVAOATIVADONOSTRATAMENTOS ............... 40 3. 5 .I Os processo de Adsorc;:ao .. .. .. .. .... . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. .. .. . 40 3.5.2 Tratamento Preliminar ou P6s-Tratamento com CAP ............................................................................... 43 3.6. SISTEMAS LAB/CAP OU TRATAMENTO CONJUNTO .............. 45 3.7. OS LODOS GERADOS ..................................................................... 48 3.8. CONDICIONAMENTO COM POLIMERO .................................... 50 3.8.1. OsPolimeros ....................................................................... 50 3.8.2. Polimeros no Tratamento de Lodos .................................... 54 3.8.3. Condicionamento Quimico ................................................... 56 3.8.4. Adoc;:ao de Tipo e Dosagem de Polimero ............................ 65 3.9. DISPOSI<;:AO FINAL .................................................................... 70 4. MATERIAlS E METODOS ......................................................................... 74 4.1 CONSIDERA<;:OES INICIAIS ......................................................... 74 Vlll 4.1.1 As Coletas de EB .................................................................... 75 4.1.2. Denominas;oes Feitas para os Reatores Biol6gicos, Efluentes, Misturas e Lodos ................................................. 76 4.1.3 Condis;oes Operacionais dos Reatores Biol6gicos ................ 77 4.2. FA SES DO TRABALHO EXPERIMENTAL ................................. 79 4.2.1. Primeira Fase ......................................................................... 80 4.2.2. Segunda Fase ......................................................................... 83 4.2.3. Terceira Fase ......................................................................... 83 4.3. METODOLOGIAS USADAS NOS PROCESSOS .......................... 84 4.3.1. Partida dos Reatores Biol6gicos .......................................... 84 4.3.2. Metodo de Escolha do CAP (Tipo e Dosagem) ................... 88 4.3.3. Condicionamento e Desidratas;lio do Lodo .......................... 91 4.4. METODOS DE ANALISE USADOS NA PESQUISA ................... 96 5. RESULT ADOS E DISCUSSAO ................................................................ 98 5.1 CARACTERIZA<;AO DO EFLUENTE BRUTO ........................... 99 5.2 FASESDOTRATAMENTODEEFLUENTES ............................ 105 5.2.1 Reator "R40SemCAP" ....................................................... 105 5.2.2 Reator "R1 OSemCAP" ....................................................... 113 5.2.3 Reator "R40ComCAP" ....................................................... 119 5.2.4 Comparas;lio dos Tratamentos nos Tres Reatores ............... 125 5.3 AVALIA<;AO DO TIPO E DOSAGEM DE CAP........................ 128 5.3.1. Primeira Fase ................................................................... 128 IX