LABTARE DPI EQ UFRJ
Relatrio Final de Estgio SupervisionadoProjeto: TRATAMENTO DE
EFLUENTE DE REFINARIA POR PROCESSOS FISICO-QUMICOS
Aluno: Thiago de Moraes Moutinho DRE: 105049173 Professor
Orientador: Prof. Fabiana Valria da Fonseca Arajo Profissional
Supervisor: DSc. Fabiana Valria da Fonseca Arajo Professor
Supervisor: Prof. Juacyara Carbonelli
Incio do estgio: 19/09/2011 Fim do estgio: 16/01/2012 1.
IDENTIFICAO 1.1. ALUNO
Nome: Thiago de Moraes Moutinho DRE: 105049173 Telefone:
(21)2462-2426 Email: [email protected] Curso: Qumica Industrial
Data de Ingresso: 2007/1 Nmero de Crditos j Cursados: 195 Horas
realizadas de estgio: 282 1.2. EMPRESA
Nome: LABTARE Laboratrio de Tratamento de guas e Reso de
Efluentes Endereo: Centro de Tecnologia EQ/UFRJ Bloco E Ilha do
Fundo CEP 21945-97 Rio de Janeiro RJ Brasil Telefone: (21)2562-7346
Setor de Atividade: Pesquisa/Ensino 1.3. PROFISSIONAL
ORIENTADOR
Nome: Fabiana Valria da Fonseca Arajo Funo: Professora Adjunto
Telefone: (21)2562-7595 Email: [email protected].
PROFESSOR SUPERVISOR
Nome: Juacyara Carbonelli Departamento: DPI
2. CONTEXTUALIZAO
O Laboratrio de Tratamento de guas e Reuso de Efluentes (LATARE)
est vinculado ao Departamento de Processos Inorgnicos da Escola de
Qumica da UFRJ, possui cerca 100 m2 destinados a pesquisas na rea
ambiental voltadas para o tratamento de guas, efluentes industriais
e urbanos. O laboratrio conta com modernos equipamentos para
caracterizao e tratamento de guas e efluentes, tais como:
analisador de COT, espectrofotmetro de UV, gerador de oznio,
sistemas de membranas e osmose inversa, entre outros. As atividades
de pesquisa so voltadas para os cursos de graduao e ps-graduao da
Escola de Qumica e Engenharia Ambiental.
3. REA DE REALIZAO DO ESTGIO O referido estgio foi realizado na
rea de pesquisa do LABTARE em um projeto intitulado TRATAMENTO DE
EFLUENTES DE REFINARIA POR PROCESSOS FISICO-QUMICOS. No projeto, o
estagirio foi responsvel por realizar ensaios de jar-test, avaliar
diferentes tipos de coagulantes e verificar qual o mais eficiente,
preparar laminocultivos, a fim de verificar a existncia de
microorganismos no efluente tratado e analisar a concentrao de
carbono orgnico total. O estudo teve coordenao e superviso da
professora Fabiana Valria.
4. DESCRIO DAS ATIVIDADES REALIZADAS 4.1. Introduo Os efluentes
produzidos na refinaria Gabriel Passos (REGAP) so submetidos a um
tratamento primrio na Estao de Tratamento de Despejos Industriais
(EDTI). Em seguida, passa para o tratamento secundrio, atravs de
duas lagoas de aerao, sendo uma de mistura completa e a outra,
facultativa aerada; em seguida, o efluente destas lagoas
encaminhado para uma lagoa de polimento. Visando a nitrificao do
nitrognio amoniacal que persiste aps o tratamento nas lagoas, foi
includa uma etapa de tratamento em sistema de biodiscos. Visando ao
reuso do efluente gerado aps a etapa do biodisco, em torres de
resfriamento, foi desenvolvido um processo de tratamento envolvendo
uma etapa de clarificao pelo sistema de clarificao avanada e
posterior passagem em um filtro de areia, por gravidade.
Posteriormente quantificado o silte presente ainda no efluente,
atravs do teste de Silt Density Index (SDI). de grande importncia
esse teste, uma vez que o efluente com grande quantidade de
material siltoso pode comprometer o sistema de membranas do tipo
EDR (Eletrodilise reversa). Estas etapas de tratamento foram
compostas em uma Unidade Prottipo construda e alocada na rea da
REGAP, com o objetivo de testar a eficincia do processo proposto.
Este projeto contempla um conjunto de atividades, a serem
realizadas em escala de bancada, relacionas pesquisa das
tecnologias citadas anteriormente com o objetivo de dar suporte aos
testes realizados em escala piloto na REGAP. O objetivo avaliar a
eficincia de remoo de slidos de polmeros aninicos no processo de
coagulao do efluente de sada do biodisco atendendo aos limites de
turbidez e SDI requeridos na EDR REGAP.
4.2.
Metodologia Os polmeros aninicos utilizados neste estudo foram
os seguintes:
Polmeros aninicos em emulso GE: Polyfloc AE1115P, Polyfloc
AE1125, Polyfloc AE1138, Polyfloc AE1147 e Polyfloc AE1708;
Polmeros aninicos slidos GE: Polyfloc AP1707, Polyfloc AP1120P,
Polyfloc AP1100P e Polyfloc ANP1099; Polmeros aninicos em emulso
KURITA: Kurifloc LA330 e Kurifloc LA340; Polmeros aninicos slidos
KURITA: Kurifloc PA322 e Kurifloc PA329; Polmeros aninicos em
emulso BUCKMAN: Bulab 5650; Polmero no aninico em emulso SNF: EM
430; Foi realizada uma varredura de concentrao pra cada tipo de
polmero.
Para os polmeros slidos, foi feita uma varredura com 0,25; 0,5;
0,75; 1,0; 1,25 mg/L e para os polmeros em emulso usou-se uma faixa
0,25 a 10 mg/L.
1.1.1. Jar Test - Coagulao, Floculao e Decantao
Primeiramente realizada a etapa de coagulao. So preparados 1,5
litros de efluente em cada jarro, onde adiciona-se, sob rpida
agitao (140 rpm), o policloreto de alumnio (PAC) de concentrao 7
mg/mL. A coagulao envolve o processo de desestabilizao das cargas
superficiais dos colides e/ou slidos em suspenso, permitindo a
aglomerao das partculas e a formao de flocos. Nessa etapa o tempo
de agitao de 1 minuto. A agitao passa ento para 50 rpm, quando ento
adiciona-se o polmero (floculante) que est sendo estudado. A formao
de flocos grandes e com densidade suficiente para uma boa
sedimentao depende do tempo de agitao, dosagem adequada de
coagulante, pH entre outros. Os floculantes so compostos com alto
peso molecular chamados polieletrlitos, que aumentam a velocidade
de sedimentao dos flocos e a resistncia s foras de cisalhamento. A
agitao lenta na floculao pode ser mecnica ou hidrulica. O tempo de
agitao de 5 minutos. A quantidade tima de floculante poder ser
vista na etapa de resultados. Finalizado o tempo, o efluente
deixado em repouso durante 6 minutos para que os flocos formados
possam decantar.
1.1.2. Determinao de Silt Density Index (SDI)
Aps as etapas de coagulao, floculao e decantao, o efluente passa
por uma etapa de filtrao em uma coluna de areia, para remover as
partculas que ainda ficaram em suspenso antes de seguir para o
teste de SDI. A incrustao de membranas a principal causa da
diminuio do fluxo de sistemas de osmose reversa. Material
particulado de diversos tamanhos entopem os poros dessas membranas.
As fontes de incrustaes podem ser divididas algumas categorias:
silte, bactrias (biofouling) e incrustao orgnica (leo, gordura). O
efluente composto por partculas em suspenso de todos os tipos que
se acumulam na superfcie da membrana. Esses materiais particulados
geralmente so colides orgnicos, xidos de ferro provenientes de
corroso, hidrxido de ferro, algas e material argiloso (silte). SDI
uma medio do potencial de contaminao de slidos suspensos. A
turbidez uma medida da quantidade de slidos suspensos. SDI e
turbidez no so as mesmas coisas e no h nenhuma correlao direta
entre eles. Em termos prticos, quando o efluente que alimenta a
membrana tem uma turvao
