Flotação por ar e ozônio dissolvidos no tratamento de efluentes de indústrias lácteas

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Pereira, Magno dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Indústria de laticínios; Laticínios - Processamento; Flotação; Ozônio; Engenharia Agrícola
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/18476

A indústria de leite e derivados é um dos setores mais importantes para a economia do Brasil e de muitos países. Contudo também é um dos setores que mais gera impactos ambientais devido ao grande volume de resíduos gerados e sua elevada carga poluidora. O objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência de um sistema de flotação por ozônio dissolvido (FAOD) como uma alternativa tecnológica à flotação por ar dissolvido (FAD) para o tratamento do efluente das indústrias lácteas (EL). No experimento foram feitos ensaios em batelada utilizando um sistema de bancada composto por um compressor de ar, uma válvula reguladora de pressão, uma câmara de saturação e uma coluna de flotação. Os ensaios para avaliação da FOAD e FAD foram feitos em meio ácido e básico para melhor compreensão do processo e dos efeitos dos fatores avaliados. Primeiramente foi feita a otimização operacional da FAD e posteriormente os testes e avaliação da FAOD com base nos resultados anteriormente obtidos. Para o estudo da FAD e otimização do processo foi utilizado um planejamento experimental em duas etapas com um efluente sintético: Na primeira etapa foi utilizado um delineamento fatorial fracionado (FF), onde foram avaliados os fatores pressão de saturação (4-10 bar), a razão de recirculação (20-100%), o pH (3-12), doses do coagulante sulfato ferroso (0- 1000 mg L -1 ) e do polímero orgânico catiônico TanFloc (0-50 mg L -1 ); na segunda etapa foi feito um delineamento composto central (DCC) para a otimização do processo e determinação do melhor tratamento. Para as inferências foram utilizados o gráfico de Pareto, os modelos gerados e respectivos parâmetros estatísticos, superfícies de resposta e a função otimização de resposta. Como resultados observou-se que os fatores que afetaram significativamente (p ≤ 0,1) o processo de flotação foram a pressão de saturação, o pH e a dose de coagulante. O tratamento ótimo da FAD, determinado na segunda etapa, foi obtido em meio ácido utilizando-se pressão de saturação igual a 10 bar, razão de recirculação igual a 20%, pH do meio igual a 4 e concentração de sulfato ferroso igual a 250,0 mg L -1 com uma eficiência máxima de remoção da turbidez igual a 98%. Com o tratamento ótimo obtido foram feitos os ensaios para avaliação da FAOD em comparação ao sistema FAD. Na primeira parte do estudo foi utilizado um efluente de laticínios sintético (ELS) para a avaliação da FAOD e FAD, com e sem a adição de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ), em pH 4 e pH 11,4. Nos ensaios da FAOD foi utilizado concentração de ozônio (O 3 ) na corrente gasosa igual 19 (± 0,5) mg L -1 e nos ensaios com adição de peróxido de hidrogênio foram testadas as razões H 2 O 2 /O 3 (m/m) no meio líquido iguais a 0,5, 1 e 1,5. Foram utilizados como parâmetros de avaliação nesta primeira parte a eficiência de remoção de turbidez, demanda química de oxigênio (DQO), cor e carbono orgânico total (COT). Na segunda parte do estudo foram feitos testes utilizando-se efluentes de três laticínios com o intuito de validar os resultados obtidos e para a determinação da capacidade do sistema FAOD em tratar esse tipo de efluente, onde foram avaliados a eficiência de remoção de turbidez, sólidos suspensos totais (SST), óleos e graxas (O&G), DQO, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total (N T ) e fósforo total (P T ), e para análise do efeito dos tratamentos foi utilizado teste Tukey para um nível de significância de 5%. Observou-se ao final do experimento que a eficiência dos tratamentos foi melhor em pH 4. De acordo com os resultados houve redução da eficiência do tratamento com a utilização da flotação por ozônio dissolvido. A adição do peróxido de hidrogênio na FAD e FAOD também resultou em redução da eficiência do sistema. Os resultados obtidos com o efluente sintético somente se aproximaram dos obtidos com a amostra de EL de uma das indústrias que continha maiores traços de leite e queijo.