terça-feira, 30 de abril de 2019

A Importância do Controle de pH no Tratamento de Efluentes


O sistema de tratamento biológico de efluentes já foi abordado por nós com foco na retirada de sólidos do sistema em seus vários níveis de tratamento. Agora voltamos a abordar todo o processo, explorando algumas de suas principais variáveis, como pH, temperatura, fornecimento de nutrientes e oxigênio dissolvido.

Nesse primeiro blog da série, vamos nos deter as questões relacionadas ao controle de pH ao longo de todo o processo de tratamento.


O pH é um fator ambiental interno que exerce grande influência desde as etapas iniciais de sedimentação dos sólidos, passando pela retirada dos sólidos suspensos e filtráveis ao longo dos tratamentos secundário e terciário, até a descarga do efluente tratado no corpo d’água receptor, onde encontra vida aquática sensível às suas variações.

Por que os sistemas de tratamento de efluentes necessitam de um bom controle de pH?


Olhando no passo a passo do processo, no tratamento físico-químico por exemplo, o pH deve ser ajustado para as condições ótimas de insolubilização e precipitação de metais pesados, conforme exemplifica José Eduardo W. de A. Cavalcanti em seu Manual de Tratamento de Efluentes Industriais.

Atenção para outra importante razão para o controle de pH!  Como bem lembra David Charles Meissner em seu livro “Tratamento de Efluentes nas Indústrias de Papel e Celulose – Alguns Conceitos Básicos e Condições Operacionais”, onde ele relata aspectos ligados à corrosão e incrustação das tubulações, tanques de concreto e equipamentos dentro das ETEs.  As altas concentrações de sais inorgânicos na presença de oxigênio, fora da faixa de 6 a 8 aceleram os danos e aumentam muito os custos com manutenção. O pessoal do setor de utilidades da indústria de celulose e papel conhece muito bem esse tipo de ocorrência e procura evitar esses dissabores a todo custo.

Os métodos mais usuais para controle de pH são: a) mistura dos despejos alcalinos e ácidos gerados pelo processo fabril em tanque de equalização e b) adição de reagentes químicos concentrados, sejam álcalis ou ácidos para o devido ajuste. Para a neutralização dos despejos ácidos, podem ser utilizados cal, calcário, soda cáustica, barrilha e hidróxido de amônia. Para neutralização dos despejos alcalinos, os mais viáveis são os ácidos sulfúrico ou clorídrico e/ou o gás carbônico. A escolha do químico depende de fatores como alcalinidade e acidez do efluente a ser neutralizado, do poder neutralizante do químico utilizado, de seu custo, da facilidade de manuseio e adição ao efluente, entre outros aspectos.

A faixa de controle de pH na saída do tanque de neutralização não é tão restritiva.  Uma ETE de lodos ativados, por exemplo, pode utilizar uma faixa de pH de 6 a 7,5 e um set-point de 6,5 ou até 6,3. Isso é permitido devido ao efeito tampão que ocorre dentro do reator biológico.

A utilização do set-point menor que 6,5 também auxilia no controle do índice de Langelier (dureza do efluente).  O propósito é minimizar as incrustações causadas pelo carbonato de cálcio nas membranas de ar fornecido dentro do reator biológico, aumentando a vida útil e eficiência delas.

No tratamento biológico, o pH deve ser mantido na faixa ideal de metabolização da matéria orgânica pelos micro-organismos. Tal faixa ideal de pH que favorece o desenvolvimento de “vida” e o crescimento das bactérias é muito estreita e está bem próximo da neutralidade. Interessante observar que no interior do tratamento biológico isso ocorre naturalmente sem que haja interferência operacional. Dessa forma, o afluente que chega ao tratamento secundário com seu pH ajustado dentro da faixa de 6 a 7,5 irá incorporar o sistema biológico sem alterar o pH interno deste nível de tratamento, que estará entre 7,3 e 7,4.

David C. Meissner explica que a ação biológica das bactérias que crescem dentro do tanque de aeração e geram gás carbônico, juntamente com o efeito tampão exercido pela presença dos sais inorgânicos no efluente propicia a manutenção do pH interno.

Esse mecanismo interno de manutenção do pH do lodo ativado, junto com outros fatores ambientais como temperatura, concentração de oxigênio dissolvido e ausência ou não de toxicidade ou inibidores no meio é que irão definir a taxa de crescimento dos organismos nitrificantes e a taxa de oxidação da amônia.

Ao final do processo, a estação deve lançar um efluente tratado dentro das determinações legais para não prejudicar a vida aquática do corpo receptor. Dentre essas exigências, temos que o pH deve estar na faixa de 5 a 9, conforme determina o Decreto Estadual 8468/76 para o estado de São Paulo e a Resolução 430/2011 do Conselho Nacional do Meio Ambiente.


Autor: José Leonardo Cardoso
Diretor Técnico da Biotrakti – Consultoria e Assessoria Técnica Ambiental

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