Monitoramento-Amostragem-e-Avaliacao-de-Aguas-Residuarias-Industriais-UNIFEI

17082025 MONITORAMENTO AMOSTRAGEM E AVALIAÇÃO IRN020 Sistemas de Tratamento de Águas Residuárias Industriais UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE RECURSOS NATURAIS Profa Dra Herlane Costa Calheiros OBSERVAÇÕES Estas notas de aula não substituem os livros sobre o tema O aluno deve utilizar as fontes bibliográficas constantes no plano de ensino da disciplina As notas de aula foram elaboradas com base em textos citados no item Bibliografia consultada não se trata de material original Dessa forma as notas de aula não devem ser citadas em artigos dissertações teses monografias ou relatórios As referências devem ser feitas aos textos originais utilizados para a elaboração das notas de aula CONTEÚDO ABORDADO SOBRE POLUENTES NAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS Para conhecer as características das águas residuárias industriais é necessário caracterizálas qualiquantitativamente A caracterização de águas residuárias industriais envolve a análise de diversos parâmetros físicos químicos e biológicos que é essencial para garantir um tratamento eficaz Há diferentes tipos de poluentes por setor industrial com diferentes riscos e tratamentos em função do destino das águas reuso ou disposição em corpo receptor A variação da sua composição da água residuária industrial exige que o sistema de tratamento seja flexível e tenha linhas de tratamentos distintos SUMÁRIO Caracterização das águas residuárias industriais Levantamento de dados nas indústrias Amostragem monitoramento e avaliação Medição de vazão CARACTERIZAÇÃO DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS Realização de estudos prévios levantamento de dadosinformações Coleta de informações antecedentes Caracterização das águas residuárias Programa de coleta de amostras medições e análises Ensaios de tratabilidade Definição do destino da água residuária tratada Proposição de medidas preventivas Concepção do tratamento das águas residuárias LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Coleta de informações secundárias Processos e procedimentos produtivos lista de matériasprimas fluxograma com pontos de produção de efluentes contínuos ou intermitentes etc Regime de trabalho diário semanal uniformidade ao longo do ano sazonalidade Fornecimento de água fornecedor externo ou próprio quantidade Volumes descartados de águas residuárias e resíduos industriais m3mês m3ano Informações gráficas plantas das instalações sanitárias de abastecimento de água de águas residuárias domésticas e industriais para definir possíveis obras e pontos de amostragem Estado das redes coletoras para possíveis modificações Esgotos domésticos caracterização completa das águas residuárias não industriais Destinos atuais dos efluentes e destinos alternativos Terrenos disponíveis para implantação da planta de tratamento adjacentes à indústria dentro dela ou próximos a ela Custos locais mão de obra transporte energia etc Leis normas procedimentos internos referentes à emissão de efluentes e à construção Estudos prévios levantamento de dados e informações Coleta de informações antecedentes Caracterização das águas residuárias Ensaios de tratabilidade 1 2 3 4 5 6 17082025 LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Na etapa anterior de levantamento de informações e dados primários obtémse a qualidade média emitida geral ou por cada setor Quando há processos distintos dentro de cada setor é necessário identificálos separadamente Caracterização das águas residuárias levantamento de dados primários Consiste em estabelecer um programa de coleta de amostras medições e análises para o conhecimento detalhado do processo produtivo por setor do empreendimento Uma vez que cada setor do processo gera efluentes com características próprias As normas ABNT NBR 98971987 planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores NBR 98981993 preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores NBR 134021995 caracterização de carga poluidora e NBR 100072004 amostragem de resíduos sólidos Estudos preliminares levantamento de dados e informações Coleta de informações antecedentes Caracterização das águas residuárias Ensaios de tratabilidade LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Caracterização das águas residuárias Programa de monitoramento As amostras devem ser representativas das águas residuárias e devem considerar o tipo de poluente e o parâmetro a ser analisado Tipo de amostra Amostra simples ou pontual representa o que está ocorrendo naquele momento São indicadas para se avaliar um despejo que não tenha grandes variações de suas características em curtos intervalos de tempo Amostra composta indicada quando os parâmetros a serem analisados podem ser alterados em suas características em curtos espaços de tempo É formada por várias e pequenas alíquotas coletadas ao longo do tempo À cada turno 8 horas 24 horas coletamse alíquotas que formam as amostras compostas É por isto que é necessário fazer a medição da vazão de água residuária no momento da coleta das amostras na seção de amostragem Programa de coleta de amostras medições e análises Tipo de amostra Definição do método de medição das vazões Número de amostras e Período de amostragem Ponto de coleta Parâmetros que serão monitorados e analisados LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Caracterização das águas residuárias Programa de monitoramento Em todo e qualquer tipo de coleta devemse utilizar equipamentos de proteção individual como luvas calçados e roupas apropriadas Método de medição das vazões Avaliação quantitativa das águas residuárias industriais é feita por meio da medição das vazões de águas residuárias A medição da vazão é necessária para calcular cargas poluentes para a determinação do balanço de massa e porte dos sistemas de tratamento A medição deve ser feita simultaneamente à coleta de amostras sempre que possível A norma ABNT NBR 98981993 recomenda o uso de técnicas adequadas e equipamentos calibrados para medição de vazão Métodos podem incluir medidores de vazão vertedouros calhas Parshall entre outros Programa de coleta de amostras medições e análises Ponto de coleta Definição do método de medição das vazões Número de amostras e Período de amostragem Tipo de amostra Parâmetros que serão monitorados e analisados MEDIÇÃO DE VAZÃO Métodos de medição de vazão Método simples para pequenas vazões como por exemplo cubagem Anotase o tempo que a água leva para encher um recipiente de volume conhecido Como a vazão é o volume em função do tempo é só dividir o volume do recipiente pelo tempo que se levou para enchêlo Se não se conhece o volume do recipiente fazse uma marca no recipiente anota se o tempo e depois vaise aferir o volume em outro local MEDIÇÃO DE VAZÃO Métodos de medição de vazão Método simples em locais de difícil acesso sendo praticamente impossível instalar um dispositivo para se medir a vazão ou nos casos que os custos forem elevados para se instalar um vertedor Então só para se coletar uma amostra podese adotar o seguinte procedimento fechase a entrada do reservatório medese a altura h e o tempo t que leva para a água atingir h Isto deve ser feito sem que se prejudique o processo de fabricação Neste caso devese ter conhecimento da quantidade de água que se incorporou ao produto por exemplo refrigerante e as águas que são evaporadas MEDIÇÃO DE VAZÃO Dispositivos de medição de vazão Em indústrias modernas há hidrômetros que medem volume acumulado em cada seção para se controlar o consumo de cada seção da indústria ou etapa do processo Aproveitamse as medições parciais obtidas por estes hidrômetros em cada ramal ou seção para se chegar à vazão total 7 8 9 10 11 12 17082025 MEDIÇÃO DE VAZÃO Medição de vazão em canais abertos Calha Parshall tem padrões pré estabelecidos deve ser adquirida indicada para vazões 50 m3h e quando não se tem altura para instalação de vertedores Vertedores Para cada faixa de vazão devese adotar um tipo de vertedor com o seu formato e equação específica Vertedor retangular sem restrição ou contração Q 20 m3h usado para grandes vazões Vertedor triangular de Thompson Q 50 m3h MEDIÇÃO DE VAZÃO Dispositivos de medição de vazão Fluxômetros para se obter a vazão instantânea Rotâmetro usado em tubulações industriais Molinete fluxômetro com hélice que mede a velocidade da água em diferentes profundidades e pontos da seção transversal de um rio É bastante preciso e amplamente utilizado ADCP Acoustic Doppler Current Profiler fluxômetro ultrassônico que mede velocidade e calcula vazão Medição em tempo real Entre outros MEDIÇÃO DE VAZÃO Métodos de medição de vazão Traçadores radioativos e fluorimétricos monitoram o fluxo de fluidos em tubulações só são utilizados nos casos de impossibilidade de instalação de medidores de vazão Os traçadores são utilizados também para se conhecer as zonas de dispersão de águas residuárias lançadas em rios ou em emissários subaquáticos Uranina Detector de radiação sensor de fluorescência Traçadores Fluorimétricos Traçadores Radioativos Critério Alta mas pode ser afetada por interferência óptica Extremamente alta detectável em concentrações mínimas Sensibilidade Pode ser limitada por turbidez ou absorção de luz Excelente mesmo em fluidos opacos ou com alta pressão Precisão em ambientes complexos Mais seguro sem riscos radiológicos Requer protocolos rigorosos de radioproteção Segurança operacional Espectrofotômetros ou sensores de fluorescência Detectores de radiação Geiger cintiladores Equipamento necessário Moderado com reagentes mais acessíveis Alto isótopos licenças descarte controlado Custo Rápido mas pode exigir calibração frequente Rápido e confiável em sistemas grandes Tempo de resposta Baixo impacto biodegradável em muitos casos Potencialmente significativo se não descartado corretamente Impacto ambiental Indústrias alimentícias farmacêuticas laboratoriais Petroquímica mineração grandes sistemas hidráulicos Aplicações típicas Traçador Radioativo é ideal quando O sistema é grande opaco ou de difícil acesso É necessário alta precisão em ambientes extremos A empresa possui infraestrutura para lidar com materiais radioativos Traçador Fluorimétrico é preferido quando A prioridade é segurança e simplicidade operacional O sistema é transparente ou semi transparente Há restrições ambientais ou regulatórias quanto ao uso de radioatividade T r a ç a d o r e s Aplicações industriais comuns Características principais Radioisótopo Medição de vazão em tubulações e reatores Meiavida curta 6 horas emissão gama Tecnécio99m Sistemas hidráulicos e petroquímicos Meiavida de 15 horas emissão gama Sódio24 Processos químicos e farmacêuticos Meiavida de 8 dias emissão beta e gama Iodo131 Monitoramento de grandes volumes Meiavida longa emissão gama Cobalto60 Avaliação de fluxo em sistemas fechados Emissão beta usado em líquidos Tálio204 Aplicações industriais comuns Cor de emissão Composto Fluorescente Sistemas de água testes de vazamento Vermelho Rodamina B Monitoramento de fluxo em canais e tubulações Verdeamarelado Uranina fluoresceína sódica Estudos de dispersão em líquidos Rosa Sulforodamina G Sistemas laboratoriais e farmacêuticos Vermelhoalaranjado Eosina Y T r a ç a d o r e s LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Caracterização das águas residuárias Programa de monitoramento Número de amostras e período de amostragem duração e frequência Preferencialmente no mínimo 3 amostras coletadas no mesmo ponto e momento da amostragem para conferir confiabilidade reprodutibilidade e controle de qualidade além de garantir reserva técnica O período deve ser representativo pelas características da produção industrial e conforme frequência de variação dos parâmetros podendo incluir amostragens em diferentes horários ou dias para capturar as flutuações Os fatores que podem influenciar o período de amostragem são Sazonalidade da produção indústrias de alimentos de cosméticos e têxteis Variabilidade da produção e Fatores climáticos Amostragem deve ocorrer em momentos que representem condições típicas do processo industrial Evitar períodos de chuvas intensas ou eventos atípicos a menos que sejam objeto do estudo Normalmente a duração mínima recomendada é de uma semana Normalmente determinase número e período em função de custos e prazo desde de que não haja comprometimento da técnica Programa de coleta de amostras medições e análises Ponto de coleta Definição do método de medição das vazões Número de amostras e Período de amostragem Tipo de amostra Parâmetros que serão monitorados e analisados 13 14 15 16 17 18 17082025 LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Caracterização das águas residuárias Programa de monitoramento Ponto de coleta Deve ser acessível e seguro e registrado com precisão Deve ser representativo com boa mistura evitando águas paradas Parâmetros que serão monitorados e analisados NBR 98971987 e NBR 134021995 Devem ser representativos da carga poluidora servirem para quantificar a carga poluidora verificar a sua variabilidade definir o processo de tratamento o dimensionamento da estação de tratamento verificar as suas eficácia e eficiência visando reuso ou atenderem ao programa de monitoramento estabelecido para o atendimento à legislação ambiental As amostras devem ser armazenadas acondicionadas preservadas e transportadas até sua análise laboratorial de modo garantir que suas características se mantenham invioladas ou pouco alteradas durante todos os seus trajetos até o laboratório Programa de coleta de amostras medições e análises Tipo de amostra Definição do método de medição das vazões Número de amostras e Período de amostragem Ponto de coleta Parâmetros que serão monitorados e analisados LEVANTAMENTO DE DADOS NAS INDÚSTRIAS Ensaios de tratabilidade São testes de tratabilidade por exemplo Ensaios de neutralização de pH Ensaios de sedimentação ou flotação Ensaios de degradação biológica Ensaios de coagulação Ensaios de adsorção Ensaios de oxidação química Algumas vezes interessam testes estáticos ou dinâmicos com fluxo contínuo Estudos prévios levantamento de dados e informações Coleta de informações antecedentes Caracterização das águas residuárias Ensaios de tratabilidade Ensaios auxiliares em laboratório ou Ensaios em instalações piloto são recomendados quando da ocorrência de despejos com processos de tratamento ainda pouco conhecidos despejos reunidos de vários correntes de efluentes quando há necessidade de grande eficiência no tratamento quando se prevê grande vazão de água residuária ocasionando instalações de grande porte e alto custo CONTEÚDO ABORDADO SOBRE MONITORAMENTO E AVALIAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS Caracterização qualiquantitativa das águas residuárias industriais é fundamental para o projeto de sistemas de tratamento de águas residuárias industriais É muito importante o levantamento de dados e informações detalhadas nas indústrias A amostragem deve ser representativa da água residuária industrial A medição de vazão deve ser feita durante a amostragem Os ensaios de tratabilidade auxiliam no desenvolvimento de tratamentos eficazes Existem normas ABNT que orientam procedimentos de amostragem e medição Diversos métodos e dispositivos podem ser utilizados para medição de vazão REFERÊNCIAS CONSULTADAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 98971987 Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores Rio de Janeiro 1987 Disponível em httpssupremoambientalcombrwpcontentuploads201807nbrn9897abnt1987planejamentodeamostragem deefluentesliquidosecorposreceptorespdf Acesso em 16 ago 2025 ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 98981993 Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores Rio de Janeiro 1993 Disponível em httpssistemaceteclinscombrUploadsPDFB8E15D63B64B410681AB0E807999C6DD29012020115558pdf Acesso em 16 ago 2025 ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 100072004 Amostragem de resíduos sólidos Rio de Janeiro 2004 Disponível em httpswpufpeledubrresiduosfiles201404nbr10007amostragemderesc3adduossc3b3lidospdf Acesso em 16 ago 2025 BRAILE Pedro Márcio Manual de tratamento de águas residuárias industriais São Paulo CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental 1993 764 p CAVALCANTI José Eduardo W de A Manual de tratamento de efluentes industriais 3 ed São Paulo Oficina de Textos 2016 453 p ISBN 97885 88006058 GIORDANO Gandhi Tratamento e controle de efluentes industriais Disponível em httpsmetalcleanaguascombrpdftratamentocontrole efluentesindustriaispdf Acesso em 16 ago 2025 METCALF EDDY Tratamento de efluentes e recuperação de recursos 5 ed Porto Alegre AMGH 2016 2008 p Tradução Ivanildo Hespanhol José Carlos Mierzwa ISBN 9788580555240 MIERZWA José Carlos HESPANHOL Ivanildo Água na indústria uso racional e reúso São Paulo Oficina de Textos 2005 144 p ISBN 97885 86238413 NUNES José Alves Tratamento físicoquímico de águas residuárias industriais 3 ed Florianópolis Triunfo 2001 404 p SILVA Jaqueline Lacerda da Unileste Aula 2 Tratamento de efluentes industriais Disponível em httpswwwacademiaedu24158895TRATAMENTODEEFLUENTESINDUSTRIAIS Acesso em 15 ago 2025 19 20 21 22 23 24