SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TÉCNICA, TECNOLÓGICA SUL-RIO-GRANDENSE CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL DISCIPLINA: CONTROLE DE EFLUENTES PROFESSORA: BEATRIZ FABIÃO
PROJETO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DO PROCESSAMENTO DE PESCADO
Alunas: Bianca Carvalho das Neves, Daniele Dobke, Desiree Ferrari Dal Forno, Francine Monks Fernandes, Lisiane Cruz, Maynara Gundlach de Barros, Neusa Einhardt.
Pelotas, 11 de Julho de 2014
1. INTRODUÇÃO A indústria alimentícia é um segmento que dispõe de alto consumo de água devido à necessidade da higienização dos estabelecimentos e a manutenção da boa qualidade do alimento. Entre as indústrias alimentícias com maior consumo de água temos a indústria de pescado, a qual gera efluente em torno de 5,4 m3. t-1 de peixe processado (SOUZA, 2008). As dificuldades encontradas no tratamento dos despejos do pescado são atribuídas, em grande parte, às características dos mesmos: volume relativamente elevado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Sólidos em Suspensão (SS) em alta concentração, e altos níveis de gorduras e proteínas. Outras dificuldades aparecem devido à variação das vazões em função das estações do ano, maior ou menor facilidade de se obter o pescado, e a rápida degradabilidade dos despejos (SOUZA, 2008). As indústrias de processamento do pescado geram um volume de efluente significativo e de elevada preocupação ambiental devido a sua carga orgânica poluidora. O tratamento biológico é muito utilizado no tratamento de águas residuárias de abatedouros por melhorar a qualidade dos efluentes e promover seu enquadramento na legislação ambiental, permitindo assim seu despejo em um corpo receptor (COSMANN, 2009).
Objetivo: O Objetivo do presente trabalho foi elaborar o projeto de uma estação de tratamento de efluentes para a indústria de pescados, a partir das características de um dado efluente e verificar, com base nos cálculos e parâmetros exigidos pela legislação, a eficiência do processo proposto.
2. DESCRIÇÃO DO PROCESSO Abate e Limpeza do Pescado Os peixes que estavam comendo ativamente no momento da captura são os que mais costumam apresentar alterações autolíticas em razão das enzimas digestivas; por isso precisam ser eviscerados e misturados com gelo rapidamente (ORDOÑES, 2005). De maneira geral, deve-se procurar sempre que possível, limpar todo o peixe imediatamente após a captura, isto é, tirar-lhe as vísceras e brânquias (ORDOÑES, 2005). Recomenda-se que os peixes sejam abatidos em local previamente limpo e higienizado. O muco deve ser retirado da carcaça com a água de lavagem, sua presença pode atrair bactérias e contaminar a carne do pescado e comprometer sua conservação (MIGUENS, 2006). Evisceração Eviscerar significa retirar o conteúdo existente na parte interna da carcaça no pescado, assim extrai-se: guelras, coração, traquéia, esôfago, estômago, fígado, vesícula biliar, pâncreas, rins, intestino, bexiga natatória e gônadas. A retirada das vísceras deve ser realizada rapidamente, de preferência na primeira hora após o abate. Entre os órgãos citados, o estômago e o intestino não devem ser rompidos para que não extravasem bactérias e microrganismos indesejáveis sobre a carne. O rompimento da vesícula biliar também pode amarelar e causar sabor amargo da carne abdominal (MIGUENS, 2006). Escamação, Descabeçamento e Retirada de Nadadeiras As escamas podem ser retiradas da seguinte forma: segurando o peixe pela cabeça, com as costas de uma faca retiram-se as escamas no sentido da cauda para a cabeça. No comércio ou lojas de pesca, existem escamadores plásticos ou de inox que facilitam a retirada das escamas. Pequenas fábricas de pescado utilizam o aparelho lava-jato para realizar a escamação, tal aparelho utiliza água clorada na concentração de 6 mL de cloro para 1000 litros de água (MIGUENS, 2006). A retirada da cabeça ou definição do tipo de corte para decapitar o pescado deve ser o que proporcione menos perda de carne. O descabeçamento pode ser realizado através de diferentes cortes realizados com faca, são eles: corte em torno dos opérculos, corte contornando a cabeça, corte reto, corte oblíquo e corte em forma de V. Geralmente o corte contornando a cabeça proporciona melhores rendimentos de carcaça (MIGUENS, 2006). As nadadeiras do pescado podem ser retiradas através de cortes realizados com faca, tesoura, torques ou machadinha, tais nadadeiras, peitoral, ventral, dorsal e caudal podem fazer parte dos resíduos ou vísceras e ser aproveitado para elaboração da silagem
(MIGUENS, 2006).
Figura 1 - Fluxograma de processos do pescado e resíduos gerados:
Depuração nos tanques/ captura
Água de lavagem, restos de carne, barbatanas.
Escamas
Vísceras: guelras, coração, traquéia, esôfago, estômago, fígado, vesícula biliar, pâncreas, rins, intestino, bexiga natatória e gônada., Couro, sangue e gorduras..
Recepção/ classificação
Abate e limpeza Descamação Evisceração
Descabeçamento e retirada das nadadeiras
Peixe eviscerado com cabeça (fresco, congelamento, defumação, salga).
Peixe para filetagem
Métodos de conservação
Embalagem/ Estocagem
3. GERAÇÃO DE EFLUENTES Os efluentes são gerados em diversas etapas do processamento do pescado, tais como: recepção do pescado, na água de lavagem na etapa de abate e limpeza, na evisceração (sangue e água de lavagem), condensação nas câmaras frigoríficas, salmoura, dependendo dos processos e/ou métodos de conservação a que o produto será submetido. Além das águas de lavagens do pescado temos também as lavagens de pisos e equipamentos. São incluídos nos efluentes industriais os esgotos sanitários dos funcionários (GIORDANI). Os efluentes industriais são compostos da matéria orgânica oriunda do processamento do pescado, dos produtos utilizados em limpezas e pelo sal das salmouras descartadas (GIORDANI).
4. CÁLCULOS CARGA EFLUENTE BRUTO Tabela dada com as características do efluente do processamento de pescado:
Parâmetros pH Temperatura DQO DBO5 (20ºC) Nitrogênio Total Fósforo Total Óleos e graxas Sólidos Suspensos Sólidos Sedimentáveis Vazão
Unidade ºC mg/L O2 mg/L O2 mg/L N mg/L P mg/L mg/L mL/L m3/d
Efluente Bruto 7,00 20,00 2.000 1.200 220 15,0 260 1.500 45,0 120,0
Cálculos: Fórmula utilizada: Carga (Kg/d) = concentração (g/m3) . vazão (m3/d) / 1000 (g/Kg)
DQO: Carga DQO (Kg/d) = 2000 g/m³ . 120 m³/d / 1000 g/Kg = 240 Kg/d
DBO: Carga DBO (Kg/d) = 1200 g/m³ . 120 m³/d / 1000 g/Kg = 144 Kg/d
Sólidos suspensos (SS): Carga SS (Kg/d) = 1500 g/m³ . 120 m³/d / 1000 g/Kg = 180 Kg/d
Nitrogênio (N): Carga N (Kg/d) = 220 g/m³ . 120 m³/d / 1000 g/Kg = 26,4 Kg/d
Fósforo (P): Carga N (Kg/d) = 15 g/m³ . 120 m³/d / 1000 g/Kg = 1,8 Kg/d
5. EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS E JUSTIFICATIVAS Tratamento preliminar: Segundo pesquisas em apostilas e artigos científicos recomenda-se como tratamento preliminar para o efluente de pescados o peneiramento, visando à remoção de escamas e pedaços
de
peixes.
Após
o
mesmo
deve
passar
por
um
tanque
de
equalização/neutralização antes de ser encaminhado para o tratamento primário. Peneiramento Com o objetivo da remoção de sólidos normalmente com diâmetros superiores a 1 mm, capazes de causar entupimentos ou com considerável carga orgânica são utilizadas peneiras (GIORDANI). As peneiras mais utilizadas têm malhas com barras triangulares com espaçamento variando entre 0,5 a 2 mm, podendo a limpeza ser mecanizada (jatos de água ou escovas) ou ser estática. No caso de serem utilizadas peneiras em efluentes gordurosos ou com a presença de óleos minerais deve-se utilizar as peneiras com limpeza mecanizada por escovas (GIORDANI). A utilização de peneiras é imprescindível em tratamentos de efluentes de indústrias de refrigerantes, têxtil, pescado, abatedouros e frigoríficos, curtumes, cervejarias, sucos de frutas e outras indústrias de alimentos (GIORDANI). As peneiras devem ser aplicadas também em outros efluentes que apresentem materiais grosseiros, tais como: fiapos; plásticos; resíduos de alimentos, etc (GIORDANI). Equalização/ Neutralização Essa etapa tem a finalidade homogeneizar o efluente quanto a vazão e carga e realizar ajustes de pH antes de passar para o tratamento primário.
Tratamento primário: O tratamento primário sugerido para efluente de pescado é a flotação, com prévia adição de produtos químicos para que ocorram os processos de coagulação e floculação antes de passar pra o flotador e facilitar a remoção de gorduras que possam estar emulsionadas.
Flotação A flotação é outro processo físico muito utilizado para a clarificação de efluentes e a
conseqüente concentração de lodos, tendo como vantagem a necessidade reduzida de área, tendo como desvantagem um custo operacional mais elevado devido à mecanização (GIORDANI). A flotação deve ser aplicada principalmente para sólidos com altos teores de óleos e graxas e ou detergentes tais como os oriundos de indústrias petroquímicas, de pescado, frigoríficas e de lavanderias (GIORDANI). A flotação não é aplicada aos efluentes com óleos emulsionados, a não ser que os efluentes tenham sido coagulados previamente (GIORDANI). Além de ser um processo unitário utilizado no nível primário de tratamento, é aplicado também na etapa de espessamento de lodo (GIORDANI). Existem flotadores a ar dissolvido (FAD), a ar ejetado e a ar induzido (GIORDANI). Os flotadores a ar dissolvido FAD também são conhecidos como flotadores DAF do inglês dissolved air flotation. A remoção do material flotado pode ser realizada por escoamento superficial como nos decantadores ou por raspagem superficial (GIORDANI).
Tratamento secundário: Segundo pesquisas em artigos, alguns processos biológicos tem se mostrado eficientes na remoção de parâmetros como as concentrações de DBO do efluente do pescado, atendendo ao exigido pela FEPAM, alguns trabalhos mencionam o tratamento por lagoas anaeróbias, mas essas apresentam o inconveniente de requerer muito espaço, apesar do baixo custo, então se optou pelos Reatores anaeróbios de fluxo ascendente, também conhecidos como RAFA ou UASB, sua sigla em inglês, seguidos do processo de lodos ativados. O tratamento biológico consiste na degradação da matéria orgânica existente no efluente, pela ação de microrganismos em condições controladas. Esta degradação pode ser realizada em duas condições: anaeróbia (reator R.A.F.A) e aeróbia (reator de Lodo Ativado). A digestão anaeróbia é um processo biológico natural que ocorre na ausência de oxigênio molecular, onde populações bacterianas interagem estritamente para promover a fermentação estável e auto-regulada da matéria orgânica. No processo de lodos ativados, o despejo é estabilizado biologicamente num reator em condições aeróbias (ARIM & PRYZBYLSKI, 2011). Na saída do efluente pode ser usada a calha parshall para a medição da vazão.
6. TABELA DE EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO SECUNDÁRIO
Tabela utilizada para calcular as características do efluente tratado: Eficiência média de remoção no tratamento biológico (secundário) Parâmetros DQO DBO5 SOLIDOS SUPENSOS TOTAIS NITROGENIO TOTAL FOSFORO TOTAL
Remoção 80% - 98% 80% - 98% 90% - 98% 40% - 90% 60% - 90%
Após avaliados os parâmetros e realizados os cálculos da eficiência de remoção para cada um dos processos biológicos propostos obteve-se os seguintes resultados: Tabela da eficiência do tratamento secundário (remoção biológica) FEPAM (Legislação: Resolução Parâmetros
Efluente Bruto
Efluente Tratado
CONSEMA 128/2006)
DQO DBO Sólidos suspensos Nitrogênio Total Fósforo Total
(mg/L) 2000 1200 1500 220 15,0
(mg/L) 80 48 15 79,2 2,4
(mg/L) 330 110 125 20 3
7. CONCLUSÃO O tratamento de efluentes industriais é muito importante para a minimização dos impactos ambientais nos corpos hídricos receptores. O projeto proposto atende ao exigido
pela legislação, que no caso do Estado do Rio Grande do Sul é fiscalizada pela FEPAM, na maioria dos parâmetros, exceto na remoção de Nitrogênio total, o que sugere que o tratamento necessita de mais uma etapa para a remoção do mesmo, para isso pode ser usado um tanque anóxico ao final do tratamento secundário, que apresenta justamente essa função de remoção de Nitrogênio.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS RIO GRANDE DO SUL - Secretaria do Meio Ambiente - Resolução CONSEMA 128/2006. Dispõe sobre a fixação de Padrões de Emissão de Efluentes Líquidos para fontes
de emissão que lancem seus efluentes em águas superficiais no Estado do Rio Grande do Sul.
ARIM, Aline Lemos, PRYZBYLSKI, Sérgio L. AlveS; Projeto Preliminar De Uma Estação De Tratamento De Efluentes Para Indústrias De Pescado. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão v. 3, n. 1 UNIPAMPA, 2011.
COSMANN, Natassia J. et. al.; Caracterização do efluente de processamento de pescado e desempenho da lagoa anaeróbia. I Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de Resíduos de Animais (Sigera); Tratamento de Dejetos de Animais; Florianópolis, SC, 2009. GIORDANI, gandhi; Tratamento e Controle de Efluentes Industriais.
MIGUENS, Fábio P.; Processamento de Peixes: apostila mini-curso SENAR. Porto Alegre, 2006. SENAR-RS.
ORDOÑES, Juan A.; Tecnologia de Alimentos: Alimentos de Origem Animal. Porto Alegre: Artmed, 2005. Volume 2.
SOUZA, Milena A. et. al; Redução no consumo de efluente gerado em abatedouro de Tilápia do Nilo através da implantação de Produção mais Limpa (P+L). UNESP/UNICAMP- B. Inst. Pesca, São Paulo, 34(2): 289 - 296, 2008.
