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Otimização do processo de tratamento do efluente líquido de uma indústria de mobiliário por eletrocoagulação
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Uma água residual (ou efluente) resultante da produção industrial de mobiliário, com grandes quantidades de acetato de polivinilo (PVAc) e outros poluentes, é atualmente tratada com a adição de químicos e floculantes, em grandes quantidades, segundo um método clássico, a coagulação química. Este tratamento promove a formação de uma fase sólida (lamas) e de uma fase líquida (clarificado) que podem ser separadas. O presente trabalho é a continuação de um estudo previamente realizado, e tem como objetivo determinar as condições ideais para o tratamento do mesmo efluente por um processo de eletrocoagulação (EC), uma tecnologia de tratamento mais recente, que apenas necessita de energia elétrica para a remoção de poluentes. Os parâmetros caracterizadores do efluente abordados com maior importância são a carência química de oxigénio (CQO), os sólidos e o ferro total.
Para a otimização do processo de EC, efetuada com elétrodos de ferro e aço inoxidável, foram realizadas experiências em escala de bancada (bench), verificando-se quais as melhores condições de operação: i) método de agitação da suspensão no interior do reator; ii) densidade de corrente tendo-se testado quatro alternativas (25, 38,1; 50 e 100 A/m2) e iii) pH de operação, condicionado pelo pH inicial do efluente, para os quais foram testados três intervalos (6,2 a 6,3; 7,1 a 7,2 e 8,2 a 8,3). Os resultados mostraram que o tratamento ideal do efluente estudado utilizava uma corrente elétrica contínua com agitação por arejamento, densidade elétrica de cerca de 38,1 A/m2 e pH inicial alcalino (8,2 a 8,3), garantindo uma condutividade elétrica (σ) elevada (acima de 2000 µS/cm). O tratamento otimizado permite a remoção média de 96 % da CQO, obtendo-se um efluente tratado transparente e quase incolor, e um menor volume de lamas com maior capacidade de compactação.
Como complemento ao estudo elaborado, foi realizada a avaliação económica do sistema de tratamento de escala bench, recorrendo a um método que pode ser diretamente aplicável num sistema de maiores dimensões. Os custos associados ao tratamento com a melhor eficiência de remoção foram também os mais acessíveis, com um custo de consumo de energia elétrica de 0,1074 €/m3 e o custo de perda de elétrodos de 0,3496 €/m3, ambos calculados em função do volume de efluente tratado.
Foi ainda selecionado, adaptado e descrito um método de aumento de escala (scale-up) do sistema contínuo de tratamento. Este foi baseado na razão da área superficial dos elétrodos oxidados e o volume de suspensão no reator. Como forma de teste, foi realizado um exercício teórico, tendo como premissa a projeção de uma unidade industrial que tratava 10 metros cúbicos de efluente industrial por dia.
A eletrocoagulação per si não permite cumprir os VLE, mas a sua mistura com o efluente doméstico já possibilita a conformidade com os valores estabelecidos pela entidade gestora que deverão ser atingidos na última caixa de visita antes da descarga na rede de saneamento. Assim, os resultados obtidos permitem concluir que o efluente tratado estaria em condições de ser descarregado na rede de saneamento que serve a unidade fabril que foi objeto de estudo.
Do trabalho realizado, pode concluir-se que a eletrocoagulação poderá constituir uma boa alternativa ao tratamento clássico por coagulação química, uma vez que permite não apenas melhores resultados em termos de qualidade final do efluente, mas também a custos mais reduzidos.
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Keywords
Água residual da indústria de mobiliário Carência química de oxigénio (CQO) Clarificado Coagulação química Densidade de corrente Eletrocoagulação (EC) Escala bench Lamas Suspensão Scale-up