Processo Biológico Remove Sulfatos Descartados Por Indústrias
Por Júlio Bernardes
Edição Nº 39 - Julho/Agosto de 2009 - Ano 8
A utilização de processo biológico de remoção de sulfatos (SO4-2) pela via anaeróbia serviu de base para desenvolvimento de um reator biológico, na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, destinado ao tratamento de efluente de indústria
A utilização de processo biológico de remoção de sulfatos (SO4-2) pela via anaeróbia serviu de base para desenvolvimento de um reator biológico, na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, destinado ao tratamento de efluente de indústria química contendo alta concentração de sulfatona. O sistema elaborado pelo engenheiro químico Arnaldo Sarti utiliza uma unidade contendo carvão mineral e microorganismos aderidos com características biológicas específicas para a redução de sulfato a sulfeto (H2S).
A técnica desenvolvida durante a pesquisa de pós-doutoramento na EESC foi aplicada em uma indústria química no interior de São Paulo para tratar água de lavagem com sulfato resultante do processo de produção de vernizes para acabamento de couro. "O uso de ácido sulfúrico no referido processo resultava em uma água residuária com alta concentração de sulfato, que era submetida a um tratamento físico-químico com sais de cálcio", conta Sarti. "Obtinha-se então sulfato de cálcio (gesso), cuja manipulação do resíduo tratado pode apresentar custos elevados de remoção e descarte".
O processo biológico faz a remoção do sulfato, transformando-o em sulfeto, em um reator de batelada equipado com carvão mineral. "Para fazer a ativação ou inoculação do sistema, utilizou-se lodo biológico da estação de tratamento de esgoto da EESC, para fazer a introdução dos microorganismos", explica o engenheiro. Durante dez dias, foi feita a recirculação do líquido e microorganismos para adesão dos mesmos ao carvão. "O efluente com sulfato é diluído em esgoto doméstico para se obter uma concentração que possa ser reduzida pelo sistema, de até 3.000 miligramas (mg) por litro".
Ao mesmo tempo, é feita a adição de etanol, que serve como fonte orgânica para a redução do sulfato. "Em 48 horas, é possível reduzir o teor de sulfato de 3 mil mg para 2 a 3 mg por litro", conta Sarti. O efluente é diluído previamente devido a alta concentração de sulfato, que pode chegar a 180 mil mg por litro de água na lavagem, valor este bem acima do que é suportado pelos microorganismos. "Nos testes, conseguiu-se 92% de remoção dos sulfatos, mas ela pode chegar a 100%".
O tratamento biológico elaborado na EESC foi patenteado por intermédio da USP. "Existem patentes de processos biológicos na África do Sul e Holanda, mas as configurações são diferentes", aponta o pesquisador. "Os sistemas desenvolvidos no exterior são contínuos, ao invés do reator de batelada, e não utilizam carvão mineral".
Sarti lembra que a aplicação do sistema na indústria foi a oportunidade para testá-lo em grande escala, após os experimentos em escala piloto. "O reator aplicado na industria possui 20 metros cúbicos, com capacidade de tratamento de até 12 metros cúbicos litros de efluentes por batelada". A quantidade de etanol utilizado é variável em função da concentração de sulfato presente. Como resíduos do processo, são obtidos sulfetos e ácido acético, em meio líquido.
"O principal problema do descarte dos sulfetos no efluente da unidade são os fortes odores, o que exige o tratamento dos gases emitidos durante o processo", ressalta o engenheiro químico. "No futuro, o ideal seria a eliminação dos odores e a possibilidade de recuperação do sulfeto em forma de enxofre elementar, que possa ser reinserido na cadeia produtiva". Atualmente, o Brasil importa parte do enxofre que é utilizado nas indústrias.
O trabalho de pós-doutoramento teve a orientação do professor Eugênio Foresti, do Departamento de Engenharia Hidráulica e de Saneamento da EESC. A pesquisa teve o apoio financeiro da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
A técnica desenvolvida durante a pesquisa de pós-doutoramento na EESC foi aplicada em uma indústria química no interior de São Paulo para tratar água de lavagem com sulfato resultante do processo de produção de vernizes para acabamento de couro. "O uso de ácido sulfúrico no referido processo resultava em uma água residuária com alta concentração de sulfato, que era submetida a um tratamento físico-químico com sais de cálcio", conta Sarti. "Obtinha-se então sulfato de cálcio (gesso), cuja manipulação do resíduo tratado pode apresentar custos elevados de remoção e descarte".
O processo biológico faz a remoção do sulfato, transformando-o em sulfeto, em um reator de batelada equipado com carvão mineral. "Para fazer a ativação ou inoculação do sistema, utilizou-se lodo biológico da estação de tratamento de esgoto da EESC, para fazer a introdução dos microorganismos", explica o engenheiro. Durante dez dias, foi feita a recirculação do líquido e microorganismos para adesão dos mesmos ao carvão. "O efluente com sulfato é diluído em esgoto doméstico para se obter uma concentração que possa ser reduzida pelo sistema, de até 3.000 miligramas (mg) por litro".
Ao mesmo tempo, é feita a adição de etanol, que serve como fonte orgânica para a redução do sulfato. "Em 48 horas, é possível reduzir o teor de sulfato de 3 mil mg para 2 a 3 mg por litro", conta Sarti. O efluente é diluído previamente devido a alta concentração de sulfato, que pode chegar a 180 mil mg por litro de água na lavagem, valor este bem acima do que é suportado pelos microorganismos. "Nos testes, conseguiu-se 92% de remoção dos sulfatos, mas ela pode chegar a 100%".
O tratamento biológico elaborado na EESC foi patenteado por intermédio da USP. "Existem patentes de processos biológicos na África do Sul e Holanda, mas as configurações são diferentes", aponta o pesquisador. "Os sistemas desenvolvidos no exterior são contínuos, ao invés do reator de batelada, e não utilizam carvão mineral".
Sarti lembra que a aplicação do sistema na indústria foi a oportunidade para testá-lo em grande escala, após os experimentos em escala piloto. "O reator aplicado na industria possui 20 metros cúbicos, com capacidade de tratamento de até 12 metros cúbicos litros de efluentes por batelada". A quantidade de etanol utilizado é variável em função da concentração de sulfato presente. Como resíduos do processo, são obtidos sulfetos e ácido acético, em meio líquido.
"O principal problema do descarte dos sulfetos no efluente da unidade são os fortes odores, o que exige o tratamento dos gases emitidos durante o processo", ressalta o engenheiro químico. "No futuro, o ideal seria a eliminação dos odores e a possibilidade de recuperação do sulfeto em forma de enxofre elementar, que possa ser reinserido na cadeia produtiva". Atualmente, o Brasil importa parte do enxofre que é utilizado nas indústrias.
O trabalho de pós-doutoramento teve a orientação do professor Eugênio Foresti, do Departamento de Engenharia Hidráulica e de Saneamento da EESC. A pesquisa teve o apoio financeiro da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
