aguas industriais

guas IndustriaisProcessos Qumicos Industriais OrgnicosProf. Luiz Henrique Viana

IntroduoA gua o nico composto qumico que ocorre naturalmente nos trs estados fsicos. Corresponde a uma substncia importantssima, responsvel por vrios processos, sendo, acima de tudo, a grande responsvel pela manuteno da vida na Terra. A gua muito utilizada na indstria e pode ter vrias aplicaes, sendo elas: Matria prima, em que a gua incorporada ao produto final, por exemplo, em indstrias de bebidas, cosmticos, entre outras; Uso como fluido auxiliar, na preparao de solues e reagentes qumicos ou em operaes de lavagem; gerao de energia; Fluido de aquecimento e resfriamento Transporte e assimilao de contaminantes, entre outros.A presena de materiais de diferentes caractersticas na gua exige que antes do uso industrial seja feito um tratamento que visa ao atendimento das especificaes adequadas a cada tipo uso. As principais propriedades que determinam a qualidade das guas so:Turbidez, medida da quantidade de materiais em suspenso;Cor; Odor; Alcalinidade, sendo o teor de equivalentes ao on hidroxila presentes no meio e sua medida pode ser indicada pelo pH;Salinidade; Dureza, se d pela presena de sais alcalinos terrosos a ela dissolvidos, principalmente o clcio e o magnsio; Teor em slica;Gases dissolvidos;Oxidabilidade.

Aplicaes da gua na IndstriaMatria-prima: Em que a gua incorporada ao produto final, podem ser citadas como exemplo indstrias de bebidas, cosmticos, conservas, entre outras. Nestas aplicaes, o grau de qualidade da gua pode variar bastante, podendo-se admitir caractersticas equivalentes ou superiores s da gua para o consumo humano.Uso como fluido auxiliar: Para preparao de solues qumicas, reagentes qumicos ou em operaes de lavagem. O grau de qualidade da gua utilizada, da mesma forma quando utilizada como matria-prima depende do processo a que se destina.

Uso para gerao de energia: A gua utilizada em estado natural, podendo ser utilizada a gua bruta de um rio, lago ou outro sistema de acmulo, tomando cuidado para que materiais como detritos e substncias agressivas no danifiquem os dispositivos do sistema.Uso como fluido de resfriamento e aquecimento: Aqui a gua aquecida, principalmente na forma de vapor, para remover o calor de misturas reativas que exijam resfriamento devido gerao de calor j que a elevao da temperatura pode comprometer o desempenho do sistema e danificar os equipamentos.

Transporte e assimilao de contaminantes: o uso da gua em instalaes sanitrias, na lavagem de equipamentos e instalaes ou ainda para a incorporao de subprodutos slidos, lquidos ou gasosos gerados por processos industriais.Quando a gua empregada para a limpeza de equipamentos, exigido um elevado grau de pureza, pois alguns processos em questo no toleram a presena de outras substncias qumicas ou microrganismos. Isso bastante comum em indstrias de qumica fina, farmacutica, fotogrfica, entre outras.

Vrios setores industriais apresentam um considervel consumo de gua, alm disso geram grande quantidade de efluentes. O consumo de gua em escala industrial, observa-se um aumento de acordo com o crescimento e desenvolvimento econmico do planeta, contribuindo em muito para a escassez deste recurso.

Nesse sentido, pode-se observar que diferentes tipos de atividade industrial apresentam demanda hdrica e gerao de efluentes com caractersticas prprias que merecem destaque:Indstria txtilA indstria txtil consome recursos hdricos em seus processos. O processo de tingimento um dos responsveis pelo excessivo consumo de gua e o gerenciamento incorreto desta atividade causa impactos diretos na natureza. Avalia-se que a indstria txtil consome 15% de toda a gua industrial do mundo, perfazendo um total da ordem de 30 milhes de m3 ao ano.A agua utilizada nas:Operaes de lavagem; Operaes de resfriamento;Operaes de tingimento;

11FrigorficosPadres de higiene das autoridades sanitrias em reas crticas dos frigorficos, resultam no uso de grande quantidade de gua. Os principais usos de gua so para: Limpeza de pisos, paredes, equipamentos e bancadas; Limpeza e esterilizao de facas e equipamentos; Operaes de industrializao da carne, como eventuais descongelamento lavagem da carne, cozimento, pasteurizao, esterilizao e resfriamento; Transporte de subprodutos e resduos;Gerao de vapor;Resfriamento de compressores e condensadores

CurtumesEtapas de curtimento:Ribeira;Curtimento;Acabamento Molhado;Acabamento.

A Ribeira composta por operaes em meio aquoso nas quais h um grande consumo de gua, pois nessa fase devem ser removidos todos os materiais no formadores do couro. Para realizar esta limpeza so efetuados procedimentos com gua e com auxiliares qumicos e operaes mecnicas.

O maior uso de Agua esta no Remolho, sub processo da Ribeira.Remolho: um processo de limpeza e reidratao das peles que foram desidratadas para sua conservao. Os principais objetivos do remolho so: interromper a conservao da pele e retorn-la o mximo possvel ao estado de pele fresca, reidratar a pele uniformemente em toda a sua superfcie e espessura, extrair as protenas globulares, retirar os produtos qumicos eventualmente adicionados durante a conservao, extrair materiais (como sangue, sujeiras e esterco) e preparar as peles adequadamente para as operaes e processos seguintes.Papel e CeluloseMatria-prima bsica da indstria do papel, a celuloseest presente na madeira e nos vegetais em geral. No processo de fabricao, primeiro a madeira descascada e picada em lascas (cavacos), depois cozida com produtos qumicos, para separar a celulose da lignina e demais componentes vegetais. O lquido resultante do cozimento, chamado licor negro, armazenado em lagoas de decantao, onde recebe tratamento antes de retornar aos corpos d'gua.

Branqueamento da Celulose, um processo que envolve vrias lavagens para retirar impurezas e clarear a pasta que ser usada para fazer o papel.

Sistema de branqueamentoO reagente de branqueamento mais importante:

Transporta a massaDissolve os reagentesReageDissolve os resduosLava a celuloseAquece como vaporgua

As pesquisas na reutilizao de gua so importantes para um menor consumo de gua na produo, sendo um fator importante para a proteo do meio ambiente

Acar e lcoolO uso especfico de gua maior na produo do acar (30m3/t.cana), caso de uma usina que s produza acar (o que atualmente muito raro).

J destilaria autnoma de produo de lcool tem a menor necessidade relativa de gua para o seu processo industrial, cerca de 15 m3/tonelada de cana processada.

Usinas com destilaria anexa usa cerca de 21 m3/t.cana, tipo de unidades que representam a maioria do parque industrial, com a produo de cerca de 50% de cana para acar e 50% para a produo do lcool.Tipo de unidade industrialUso (m3/t.cana)pesoUsina 100% acar30143%Usina c/ destilaria anexa (50% acar e 50% lcool)21100%Destilaria autnoma de lcool (100%lcool)1572%

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Indstria de ConservasNa indstria de conserva a gua na manipulao dos alimentos apenas pode ser utilizada a gua potvel, com exceo da gua a ser utilizada para produo de vapor, sistema de refrigerao, controle de incndio e outros fins no relacionados com alimentos desde que aprovados pelo rgo competente.

As etapas para a fabricao de conservas que utilizam gua so lavagens de matrias primas, limpeza dos equipamentos, vapor para a esterilizao e cozimento.CervejariasA cerveja fabricada a partir do mosto resultante do cozimento do malte e do lpulo. Como indstria de bebida, consome grande quantidade de gua. Da mesma maneira, grande quantidade de gua liberada, seja por lavagens de equipamentos, por centrfugas ou por separao das leveduras.Em mdia, uma indstria cervejeira ocupa 10L de gua, para cada litro de cerveja produzido.

A indstria cervejeira divide a gua usada no processo em gua Cervejeira (nobre ou de fabricao) e gua de Servio.

gua Cervejeira: a gua incorporada ao produto e utilizada para condicionamento do malte, moagem, carga e descarga de produtos em elaborao. Em geral, usa-se gua com pH entre 6,0 e 6,5 e diversos requisitos de qualidadefsico-qumicos, quando para incorporao ao produto. Isso resultar na formulao de cerveja com um teor de gua de 85% proveniente do preparo do mosto.gua de Servio : Trata-se da gua usada em lugares e equipamentos onde no h contato com o produto, por exemplo: lavagem de vasilhames, pisos e equipamentos e resfriamento. Em diversas ocasies permitido o reuso desta gua desde que, para garantia da qualidade do produto, bem como para atendimento de legislao especfica.

Dependendo da origem da gua, todas ou apenas algumas das seguintes operaes so efetuadas na cervejaria:

Aerao - oxidao: para remover odores;Clarificao: adio de produtos qumicos para a aglomerao ou coagulao de material em suspenso, que ser decantado ou filtrado;Filtrao: remoo de slidos em suspenso, filtrando-se sobre a areia;Clorao: para eliminao de microorganismos;Desmineralizao: para a remoo de sais em guas que contenham alto teor de sais dissolvidos.Tratamento de guasExistem dois conjuntos de tcnicas para o tratamento das guas para o usoindustrial, sendo:

Das tcnicas convencionais;

Das tcnicas especficas.

Menor quantidade possvel de sais e xidos dissolvidos Ausncia de oxignio e outros gases dissolvidos Isenta de materiais em suspenso Ausncia de materiais orgnicos Temperatura elevada pH adequado (faixa alcalina)Tratamento de guasTcnicas Convencionais:As tcnicas convencionais promovem a adequao das caractersticas fsicas,qumicas e biolgicas da gua a padres estticos, econmicos e de higiene.

Tcnicas Especficas:As tcnicas especficas permitem adequar a gua a usos industriais mais selecionados, como processos de Abrandamento pela rota trmica, de Precipitao Qumica com condicionamento de fosfatos e de troca inica; de Degaseificao; e de Remoo de Slica gel.Abrandamento da gua

Consiste na remoo de ctions bivalentes de clcio e magnsio. Esse processo pode ser realizado por meio de trs rotas :

Meio Trmico Correo da dureza temporria da gua. Esse processo consiste no aquecimento da gua at a ebulio, quando os bicarbonatos de clcio e magnsio se decompes na forma de carbonatos, gs carbnico e gua.Precipitao qumica Uso de reagentes contendo niosn, os quais , em contato com a gua , formam carbonatos insolveis. Os produtos mais comumente empregados na correo de dureza por precipitao qumica so cal e a barrilha.

Troca inica Compreende a substituio de ons mveis presentes em um slido com estrutura aberta em forma de rede, por aqueles presentes na gua. O mais difundido aquele que promove a substituio de ctions bivalentes de clcio e magnsio solubilizados na fase lquida por slidos disponvel na resina.Degaseificao

Este mtodo trata de remover gases como Oxignio, o gs carbnico e o sulfeto de Hidrognio dissolvidos na agua. Pois esses compostos presentes na agua atuam favorecendo a corroso de equipamentos onde a gua empregada.Remoo por mtodos Fsicos, aquecimento ou Pulverizao da gua; ou mtodos Qumicos, usos de agentes quimicos de mesma natureza da impureza, no caso de oxigenio usa-se Sulfito de Sdio e Hidrazina.Remoo Slica Solvel

A Slica removida atraves de reaes qumicas.

Utiliza-se xido de magnsio, com o qual a slica se combina para formar silicatos insoluveis, que so removidos aps a preciptao.Referncias BibliogrficasFRACACIO, N.; USO DA GUA EM ATIVIDADES INDUSTRIAIS; Instituto de Biocincias, Letras e Cincias Exatas So Jos do Rio Preto.

ANDRADE, A. A. de; REDUO DO CONSUMO DE GUA NA ETAPA DE BRANQUEAMENTO DE CELULOSE VIA REUTILIZAO DE EFRLUETES INDUSTRIAIS; Campinas, SP- 2006.

NETO, A. E.; GUA NA INDSTRIA DA CANA-DE-ACCAR; CTC Centro de Tecnologia Canavieira; So Paulo, SP, 16 de abril de 2008

MIERZWA, J. C. & HESPANHOL I. gua na indstria: uso racional e reso. So Paulo: Oficina de Textos. 2005. 143 p.

VON SPERLING, M. Introduo qualidade das guas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental; Universidade Federal de Minas Gerais, 1996

BUCKMAN: INTRODUO AO TRATAMENTO DE GUAS INDUSTRIAIS. Por Luis W. B. Pace. Campinas. Buckman Laboratrios Ltda. 1997