Impacto Ambiental do Processo de Tingimento de uma Indústria de Curtumes e Avaliação do Desempenho da ETAR

• Author(s): Ribeiro, Mafalda Carlos Barbosa
• Date: 2014
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/7176
• Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
• Subject(s): Tecnologias de Protecção Ambiental
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Morais, Leonilde Cristina
• Contributor(s): Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Description

Um dos objetivos desta dissertação de mestrado foi avaliar o impacto ambiental do processo de tingimento usado na indústria de curtumes, em termos de volume de efluente produzido e sua carga poluente. Pretendeu-se também encontrar alternativas ao nível do processo de tingimento que levem a uma melhoria na qualidade do efluente produzido. Outro objetivo deste trabalho foi avaliar o funcionamento da ETAR existente na empresa JR Fontes, no que diz respeito aos parâmetros em estudo (carência química de oxigénio - CQO, pH, crómio e teor de sólidos suspensos totais - SST), propondo alterações que permitam respeitar os valores de emissão exigidos na licença de descarga da empresa. Verificou-se que o processo de tingimento aplicado pela empresa JR Fontes é muito poluente, em termos de carga orgânica e matéria em suspensão. Este facto é comprovado pelos resultados obtidos para os três processos estudados: Montana, Galáctico e Navak. Todos os processos apresentam um efluente com pH ácido (aproximado a 3) e valores de CQO superiores a 3550 mg O2/L, sendo o processo Navak aquele que apresenta o valor mais alto para o banho composto, 8362 mg O2/L. Relativamente ao teor de crómio, o banho de recurtume com concentração mais elevada de crómio total é o banho 1 do processo Navak, com 2297 mg/L, sendo que a concentração destes banhos é sempre elevada, igual ou superior a 746 mg/L. No que diz respeito à matéria em suspensão, o processo Navak é novamente o mais poluente, com um valor de 3842 mg SST/L, não sendo obtidos nos outros processos, valores inferiores a 1205 mg SST/L. Na realização de um processo alternativo de tingimento verificou-se que é possível diminuir a carga orgânica do efluente originado. A aplicação de recurtumes sintéticos deu origem a efluentes menos poluentes. O melhor valor obtido para a CQO foi de 1113 mg O2/L, sendo obtidos valores não superiores a 7185 mg O2/L para processos de características semelhantes aos aplicados nesta indústria. Relativamente à ETAR, apesar das restrições ao funcionamento que esta apresenta, no geral pode ser considerada eficiente, embora não consiga atingir o objetivo pretendido de remoção para a CQO, ou seja o valor de 1100 mg O2/L. Nos restantes parâmetros é cumprido o limite de emissão (350 mg SST/L, pH entre 6 e 9 e 2 mg Cr/L para o crómio total): os SST apresentam o valor de 98 mg SST/L, o crómio total de 1,2 mg Cr/L e o pH encontra-se entre 8 e 9. São aqui feitas duas abordagens para solucionar os problemas existentes na ETAR. A primeira considera um ajuste no tratamento e equipamentos existentes, através da reconstrução do tanque de equalização, da substituição do coagulante por sulfato ferroso e da reconstrução do sedimentador, assim como a substituição das tubagens por umas de maior diâmetro, solucionando assim problemas de manutenção de toda a instalação e do incumprimento da legislação. A outra abordagem implica a substituição do sistema de afinação existente, os filtros de areia e carvão ativados, por um sistema de membranas de ultrafiltração ou por dois filtros de carvão ativado. Para tratar um efluente com um valor de CQO de 3000 mg O2/L com o carvão estudado, seriam necessários 132 kg de carvão por coluna, aproveitando-se os equipamentos existentes. No caso das membranas filtrantes, estas são eficazes, reduzindo a CQO em cerca de 70%. Ao contrário do carvão, a aplicação deste sistema implicaria a aquisição de novos equipamentos. Futuramente propõe-se a avaliação dos vários tipos de reagentes usados no tingimento de couro de forma a aplicar no tratamento aqueles que produzam as características desejadas no produto final e a que apresentem um menor resultado de CQO. Propõe-se também o estudo de viabilidade da remoção de crómio dos banhos de recurtume e consequente avaliação da aplicabilidade de um tratamento biológico em substituição ou como complemento do tratamento existente.

One of the goals for this dissertation was to evaluate the environmental impact of a dyeing tannery industry, as regards the effluent volume and pollutant load. It was also studied an alternative dyeing process that lead to an improvement of quality in the produced effluent. Another goal in this project was to evaluate the wastewater treatment plant (WWTP) owned by the company, in order to perform an optimization to decrease the values of the studied parameters (chemical oxygen demand – COD, pH, chromium, total suspended solids – TSS), suggesting amendments for complying with legislation about limit emission values for discharges in a public collector. It was found that the dyeing processes applied by the JR Fontes factory arehighly pollutant, in terms of organic load and suspended matter. This fact is verified by all the results obtained for the three studied processes: Montana, Galáctico e Navak. They produce an effluent with an acid pH (approximately 3) and COD values higher than 3550 mg O2/L, with the highest value being presented by the Navak process, 8362 mg O2/L. As for the chromium concentration, the retanning bath of the Navak process presents the highest value, 2297 mg Cr/L, being this treatment step the worst in terms of chromium concentration, with values higher than 746 mg Cr/L. Concerning the suspended matter, the Navak process is again the most pollutant, producing 3842 mg TSS/L, not being obtained values lower than 1205 mg TSS/L in the other processes. A dyeing alternative process showed that it is possible to decrease the organic load of the effluent. The application of synthetic retanning agents conducted to less pollutant effluents. The best value for COD was 1113 mg O2/L, not being obtained values higher than 7185 mg O2/L in processes with similar characteristics to those used by this industry. Despite operation problems, the WWTP can be considered efficient, although it can’t reach its goal for COD removal, the value of 1100 mg O2/L. In the remaining parameters, the law is fulfilled (350 mg TSS/L, pH between 6 and 9 and 2 mg Cr/L for chromium): the TSS value is 98 mg TSS/L, the chromium concentration is 1,2 mg Cr/L and the pH is between 8 and 9. There were made two approaches to solve the existent problems in the WWTP. The first one considers an adjustment in the treatment and equipment, through reconstruction of the equalization tank, changing of coagulants and replacement of settling tank as well as all the pipes by ones of bigger diameter, thus solving maintenance issues and breaches of legislation. The other approach implies the replacement of the refining system, the sand filters and the activated charcoal columns, by ultrafiltration membranes or two new activated charcoal filters. To treat an effluent with about 3000 mg O2/L of COD, it is needed 132 kg of the studied activated charcoal, by reusing both existent columns. For ultrafiltration membranes, its effectiveness in reducing COD is about 70%. Unlike the activated charcoal, this treatment will imply the acquisition of new equipment. In future work, it is proposed the evaluation of multiple kinds of reagents used in dyeing and retanning of leather, to determine those whose results resemble the products obtained in this factory and also produces an effluent with low COD values. It is as well proposed to study the feasibility of chromium recovery from retanning baths and consequent evaluation of applicability of a biological treatment, in replacement or as a complement to the existent treatment.