Águas industriais: de onde vêm, composição, tipos, tratamentos - Ciência - 2023

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As águas industriais São aqueles utilizados nas atividades industriais e comerciais, e que posteriormente são descartados como resíduo ou resíduo. Como resíduos, são chamados de águas residuais industriais ou esgoto.

As águas industriais são utilizadas para diversos fins, como matéria-prima, solvente, fonte de energia e higiene de áreas, implementos e pessoal. Eles vêm de fontes naturais ou da reciclagem de águas residuais industriais. Como efluentes industriais, suas fontes são muito diversas, dependendo de cada uma das indústrias de onde se originam.

A composição das águas residuais industriais varia de acordo com o tipo de indústria em particular, mesmo dentro de um mesmo ramo industrial com uma grande variedade de substâncias químicas.

As águas residuais industriais podem conter metais pesados, corantes, gorduras, óleos, detergentes, ácidos e medicamentos. Da mesma forma, podem incluir derivados animais e vegetais de diferentes naturezas.

Os tipos de efluentes industriais variam de acordo com a origem industrial, o uso que lhes é dado e as matérias-primas utilizadas. Eles também podem ser classificados de acordo com o tipo predominante de substâncias dissolvidas neles. Os tratamentos aplicados para purificar as águas residuais industriais variam dependendo do tipo de poluente presente.

De onde vêm as águas industriais?

A indústria recebe água da rede pública, de poços, rios, água do mar ou água reciclada dos próprios processos industriais. Quando usado em vários processos, como lavagem de instalações, uso como solvente, produção de energia, destilação, filtração e higiene pessoal, a água residual é produzida.

A indústria de papel e papelão

É uma das indústrias que mais consome água em seus processos e, ao mesmo tempo, gera grande quantidade de efluentes industriais. Essa indústria consome 27% da água industrial de toda a indústria.

Apenas 5 a 10% da água utilizada é consumida, sendo necessário processar o restante como efluente industrial.

Indústria têxtil

Possui alto consumo de água e grande geração de efluentes industriais e, para cada quilo de matéria têxtil, são necessários cerca de 200 litros de água. Por outro lado, as águas residuais industriais atingem altos níveis de contaminação, devido ao uso de diversas substâncias químicas.

Indústria química

Possui alto consumo de água e grande geração de efluentes industriais. A contaminação dessas águas é alta e os contaminantes dissolvidos são altamente tóxicos na maioria dos casos.

Agronegócio

Consome cerca de 17% da água industrial, embora em algumas áreas, como as de bebidas, a maior parte dela seja incorporada ao produto final. Nesse ramo, as águas residuais industriais variam enormemente, dependendo da indústria específica. Entre outras estão as indústrias de carnes, laticínios, bebidas, conservas e açúcar.

Indústria farmacêutica

As águas residuais industriais da indústria farmacêutica estão causando sérios problemas de poluição. Isso especialmente em países como Índia e China, onde há poucos controles sobre descargas industriais.

Nessas águas industriais existem medicamentos, como os antibióticos, que uma vez no meio ambiente podem gerar resistência em cepas de bactérias patogênicas.

Mineração e processamento de metais

Grande quantidade de água é consumida, utilizando-a como impulso hidráulico para desintegrar a rocha em busca de minerais. Posteriormente, na indústria de processamento de metal, a água é usada principalmente como refrigerante.

Usinas termelétricas e nucleares

Nessas indústrias geradoras de energia, a água é usada como refrigerante, produzindo grandes quantidades de águas residuais industriais. Essas águas são altamente poluentes, podendo conter metais pesados e até elementos radioativos.

Composição

A composição das águas residuais industriais é extremamente variável, pois depende dos processos industriais que as produzem. Em termos gerais, apresentam um teor relativamente baixo de matéria orgânica e os metais pesados são os principais poluentes das águas residuais industriais.

Metais pesados

Os principais poluentes desse grupo são chumbo, mercúrio, cádmio e arsênico. Os metais pesados são produtos residuais em várias indústrias, especialmente processamento de metais, petróleo e produtos químicos.

Em casos específicos como o mercúrio, uma fonte importante são as águas residuais industriais de usinas termelétricas a carvão.

Hidrocarbonetos

Eles são incorporados às águas residuais industriais por várias indústrias, especialmente petróleo e petroquímica.

Fenóis

Eles são especialmente relevantes em águas residuais industriais da indústria de curtimento de couro.

Surfactantes

São sabões e detergentes encontrados em muitos tipos de águas residuais industriais. Isso porque são amplamente utilizados na limpeza de áreas e implementos, bem como no processamento de matérias-primas. Eles são particularmente poluentes devido ao seu efeito negativo nas membranas celulares.

Corantes

Uma grande variedade de corantes é usada em diferentes ramos industriais, por exemplo, na indústria de papel, têxtil, alimentícia e química.

Fibras e celulose

Nas águas residuais industriais das indústrias de papel e têxtil, a presença de componentes vegetais como fibras e celulose é relevante.

Matéria orgânica

As águas residuais industriais da indústria de processamento de alimentos são particularmente ricas em matéria orgânica, tanto de origem vegetal quanto animal. Além disso, podem incorporar uma diversidade de microrganismos, alguns deles patógenos para animais, plantas ou humanos.

Vários produtos químicos

A indústria usa uma grande variedade de produtos químicos nos processos industriais, seja como matéria-prima ou como mediadores de diferentes reações. Muitos desses elementos e compostos químicos vão como resíduos poluentes em águas industriais.

Drogas

Um dos grandes ramos industriais é o farmacêutico, que usa diferentes produtos químicos orgânicos e inorgânicos. Com estes compostos medicinais são feitos, vestígios dos quais, em muitos casos, acabam nas águas residuais industriais.

As drogas tornaram-se poluentes emergentes, de grande relevância na saúde pública. Quantidades relevantes de antibióticos, analgésicos e outras drogas foram detectadas em alguns corpos d'água.

Tipos de águas industriais

As águas industriais podem ser classificadas sob diversos pontos de vista, seja pelo uso que delas é feito pela indústria, seja pelo setor industrial. Em cada caso, as características das águas residuais industriais resultantes irão variar.

- Para seu uso

Sanitário

Eles são usados em processos de limpeza de matérias-primas, instalações, equipamentos e nas necessidades de higiene do pessoal.

Transmissão de calor ou resfriamento

Nesse caso, as águas industriais atuam como veículos térmicos, seja para extrair calor de um processo ou para transmiti-lo a ele. Por exemplo, use como refrigerante na indústria de processamento de metal e para cozinhar na indústria de alimentos.

Produção de vapor

O vapor de água é usado para acionar turbinas a vapor, bem como em processos de esterilização, aquecimento, limpeza, hidratação e umificação.

Matéria prima

A água industrial é utilizada diretamente como matéria-prima, principalmente na indústria de alimentos e bebidas, e a maior parte sai do sistema como parte do produto.

Solvente

O caráter da água como solvente universal torna este um importante uso da água industrial. Em muitos processos nas indústrias química, alimentícia, de papel, têxtil, entre outras, é utilizado para esse fim e gera grandes quantidades de efluentes industriais.

Fonte de energia

A água também é utilizada para geração de energia hidráulica, na indústria hidrelétrica. Possui baixos níveis de contaminação química, mas a contaminação térmica é importante.

Estações de tratamento

No processo de tratamento de efluentes, é gerado um resíduo final que pode ser reciclado no mesmo processo. No entanto, uma certa quantidade não é recuperável como nos tratamentos de sedimentação onde até 75% do peso da lama final é água.

- Por ramo industrial

As águas industriais também podem ser classificadas como ramos de diferentes indústrias como petroquímica, alimentícia, papel, têxtil, metalmecânica, mineração, entre outras. Em cada caso, a classificação das águas industriais pode ser subdividida de acordo com a especialização da planta industrial específica.

Tratamentos

Dependendo do tipo de indústria, dos processos e das matérias-primas utilizadas, a quantidade e as características das águas residuais industriais dependerão. A seleção do tratamento para purificá-los está associada ao tipo de água residual e ao grau de purificação necessário.

- Parâmetros

Tanto antes de qualquer tratamento, como posteriormente, é necessário avaliar certos parâmetros de qualidade das águas residuais industriais. Isso inclui a demanda química de oxigênio (COD), o total de sólidos suspensos (TSS) e a presença de compostos específicos.

Demanda de oxigênio químico

É o parâmetro mais proeminente na avaliação da poluição da água, ao medir a quantidade de substâncias oxidáveis presentes na água. Visa principalmente estabelecer a quantidade de matéria orgânica presente como fator de consumo de oxigênio dissolvido.

Sólidos suspensos totais

Este parâmetro é muito importante em águas residuais industriais que foram usadas como solvente ou limpeza. A quantidade de partículas sólidas não sedimentáveis contidas nas águas residuais industriais é medida.

Detecção de compostos específicos

Dependendo da natureza da água residual industrial, ela é testada para elementos ou compostos específicos. Por exemplo, a presença de metais pesados, compostos organohalogênicos, dioxinas, entre outros.

- Procedimentos de tratamento

Existem procedimentos de tratamento primário que incluem fases de sedimentação e flotação que permitem a separação de uma parte dos poluentes. Neste caso, é sobre aquelas partículas materiais que se assentam devido ao seu peso ou flutuam devido à sua densidade.

Para partículas não sedimentáveis, utiliza-se a coagulação-floculação ou precipitação química.

Coagulação-floculação

Para conseguir a sedimentação das partículas suspensas não sedimentáveis, um coagulante é adicionado às águas residuais industriais. Trata-se de um composto que atrai as referidas partículas suspensas formando flocos ou coágulos que são extraídos em um tanque de sedimentação.

Outros processos primários

Existem muitos processos específicos, por exemplo, o amolecimento da cal para remover os sais de cálcio e magnésio das águas industriais.

Tratamentos secundários

Uma vez aplicados os tratamentos anteriores, as águas industriais são submetidas a diferentes tratamentos secundários. Entre eles estão lodo ativado ou lodo (biodegradação aeróbia), biodegradação anaeróbia, oxidação química, entre outros.

Tratamentos terciários

Finalmente, tratamentos de terceira ordem, como filtragem, troca iônica ou extração, são aplicados às águas residuais industriais. Há também osmose reversa, incineração ou tratamentos eletroquímicos.

Outros tratamentos de desinfecção são ozonização, radiação ultravioleta, calor ou cloração. Alguns são muito específicos, como desgaseificação ou decapagem, para separar sulfeto de hidrogênio, amônia, álcoois, fenóis e sulfetos.

Referências

Changing Markets and Ecostorm (2016). Resistência aos antibióticos: como a poluição das fábricas de drogas na Índia e na China está provocando o surgimento de superbactérias. Tradução para o espanhol de Ecologists in Action.
Fundação COTEC para a inovação tecnológica (1999). 10. Águas residuais industriais. Documentos COTEC sobre necessidades tecnológicas.
Gilpavas, E., Arbeláez-Castaño, P.E., Medina-Arroyave, J.D. e Gómez-Atehortua, C.M. (2018). Tratamento de efluentes da indústria têxtil por meio de coagulação química acoplada a processos Fenton intensificados com ultrassom de baixa frequência. Jornal Internacional de Poluição Ambiental.
Instituto Nacional de Estatística (2012). Pesquisa de Meio Ambiente na Indústria. Resultados relativos à Geração de Resíduos no Ano da Indústria 2010. Comunicados à imprensa.
López-Grimau, V. e Crespi-Rosell, M. (2015). Gerenciamento de efluentes da indústria têxtil. Projeto Melhoria das economias regionais e desenvolvimento local. Caderno Tecnológico Nº 18.
Mänttäri, M., Viitikko, K. e Nyström, M. (2006). Nanofiltração de efluentes tratados biologicamente da indústria de papel e celulose. Journal of Membrane Science.
Muñoz-Lucas, S. e Sánchez-García, R. (2018). Água na indústria alimentícia. Boletim da Sociedade Espanhola de Hidrologia Médica.
Muzzarelli, R.A.A., Weckx, M., Filippini, O. e Sigon, F. (1989). Remoção de vestígios de íons metálicos de águas industriais, efluentes nucleares e água potável, com o auxílio de N-carboximetilquitosana reticulada. Polímeros de carboidratos.
Rodríguez-Fernández-Alba, A., Pedro Letón-García, P., Rosal-García, R., Dorado-Valiño, M., Villar-Fernández, S. e Sanz-García, J.M. (2006). Tratamento avançado de águas residuais industriais. Relatório de observação de tecnologia 2.
Romero-López, T. de J., Rodríguez-Fiallo, H. e Masó-Mosqueda, A. (2016). Caracterização do efluente gerado em uma indústria têxtil cubana. Engenharia Hidráulica e Ambiental.