Etapas do tratamento de efluentes industriais: do gradeamento ao reúso
As etapas de tratamento de efluentes industriais seguem uma ordem lógica: primeiro sai o que é grande e pesado, depois o que flutua ou decanta, em seguida bactérias consomem a matéria orgânica dissolvida, e por fim um polimento ajusta o que a lei ou o reúso exigem. Cada etapa tira uma fração da carga, e é a soma delas que leva um efluente de laticínio com 3.487 mg/L de DBO até cerca de 12 mg/L, como mostra um estudo da Embrapa.
Este artigo explica o que é medido, o que a Resolução CONAMA 430 exige, como se calcula a carga de uma fábrica e o que cada etapa remove, com as eficiências das fontes técnicas. Os números servem para entender o processo; o projeto de uma estação de tratamento depende de análises do efluente real e do licenciamento ambiental.
O que se mede: DBO e DQO
A principal medida de poluição orgânica é a DBO, demanda bioquímica de oxigênio: quanto oxigênio as bactérias consomem, em 5 dias a 20 °C, para decompor a matéria orgânica de um litro de efluente. É o oxigênio que o efluente roubaria do rio se fosse lançado sem tratamento, e sem oxigênio os peixes morrem. A DQO, demanda química de oxigênio, mede o mesmo com um oxidante químico forte, e por isso é sempre maior: inclui o que as bactérias não conseguem digerir.
Esgoto doméstico bruto tem DBO de 250 a 350 mg/L, segundo o livro de referência de Marcos von Sperling. Efluentes industriais costumam ser muito mais concentrados:
Os valores vêm dos guias técnicos da CETESB para abate de bovinos e suínos e para cervejas e refrigerantes, do estudo da Embrapa em laticínio e de um caso de fábrica de papel documentado pela Escola Superior da CETESB. Cervejarias ficam entre 1.200 e 3.000 mg/L. No abate, o sangue bruto chega a cerca de 200 gramas de DBO por litro, o que explica por que recolher o sangue antes da lavagem é a primeira medida de qualquer frigorífico. No laticínio, o vilão é o soro, subproduto da fabricação do queijo.
A conta da carga: quantas pessoas vale uma fábrica
A concentração sozinha não diz o tamanho do problema. O que importa é a carga, a massa de DBO por dia:
carga (kg/dia) = vazão (m³/dia) × DBO (mg/L) ÷ 1.000
Uma indústria que lança 500 m³ por dia com DBO de 2.000 mg/L gera 500 × 2.000 ÷ 1.000 = 1.000 kg de DBO por dia. Para comparar com uma cidade, usa-se a carga por habitante, que von Sperling adota como 54 gramas de DBO por pessoa por dia. Então: 1.000.000 g ÷ 54 g ≈ 18.500 habitantes. Um frigorífico médio polui como uma cidade pequena, e por isso precisa de uma estação de tratamento de porte municipal.
O que a lei exige: CONAMA 430
No Brasil, a Resolução CONAMA nº 430, de 2011, fixa no artigo 16 as condições para lançar efluente industrial num rio:
| Parâmetro | Condição |
|---|---|
| pH | entre 5 e 9 |
| Temperatura | abaixo de 40 °C, sem aquecer o rio mais de 3 °C na zona de mistura |
| Materiais sedimentáveis | até 1 mL/L em 1 hora no cone Imhoff |
| Óleos minerais | até 20 mg/L |
| Óleos vegetais e gorduras animais | até 50 mg/L |
| Materiais flutuantes | ausentes |
| DBO | remoção mínima de 60% |
Além disso, há limites para metais e substâncias tóxicas, e o órgão ambiental pode exigir mais, conforme a classe do rio. Os 60% são o mínimo da norma federal; na prática, estações industriais bem operadas passam de 90%.
Etapa 1: tratamento preliminar
O preliminar tira o que danificaria bombas e entupiria tubos: sólidos grandes, areia e fibras. Usa grades, peneiras e caixas de areia. Na fábrica de papel estudada pela Escola Superior da CETESB, a sequência era uma grade de 12 mm, uma peneira rotativa de 6 mm e um desarenador do tipo vórtice. O preliminar remove pouca DBO, mas protege todo o resto.
Muitas indústrias têm também um tanque de equalização: como a vazão e a concentração variam ao longo do dia, um volume de espera mistura picos e vales e entrega ao tratamento biológico uma carga constante. Bactérias não gostam de surpresas.
Etapa 2: tratamento primário
O primário separa o que decanta ou flutua. Na decantação, o efluente passa devagar por um tanque e os sólidos assentam no fundo. Segundo von Sperling, citado em material de aula da Universidade Estadual de Maringá, o primário remove de 25% a 35% da DBO e de 60% a 70% dos sólidos em suspensão.
Em efluentes com óleo e gordura, como os de frigoríficos e laticínios, a flotação por ar dissolvido funciona melhor. Água saturada de ar sob pressão é solta no tanque; a queda de pressão forma microbolhas de 20 a 100 micrômetros, que grudam nas gotas de gordura e nas partículas e as levam à superfície, de onde um raspador as retira. Muitas vezes o primário recebe coagulantes, como sulfato de alumínio, cloreto férrico ou policloreto de alumínio, que desestabilizam as cargas elétricas das partículas finas e as fazem se juntar em flocos maiores, mais fáceis de separar.
Etapa 3: tratamento secundário, o biológico
A matéria orgânica dissolvida não decanta; precisa ser comida. O tratamento secundário usa bactérias, e há dois caminhos.
Aeróbio, com oxigênio. No processo de lodos ativados, o efluente fica num tanque com ar soprado, e uma massa de bactérias em flocos consome a matéria orgânica. Depois, um decantador separa as bactérias, e parte delas volta ao tanque. A eficiência de remoção de DBO fica entre 85% e 95%, e na variante de aeração prolongada, de 93% a 98%, segundo von Sperling, no mesmo material da UEM. O custo é a energia dos aeradores, sopradores e misturadores acionados por motores elétricos, um dos maiores gastos de operação da estação.
Anaeróbio, sem oxigênio. No reator UASB e em seus derivados, bactérias que vivem sem oxigênio decompõem a matéria orgânica e produzem biogás, rico em metano. Removem de 60% a 85% da DBO, pela mesma fonte, gastam pouca energia e geram menos lodo, mas raramente atingem sozinhos o padrão de lançamento. Por isso são usados antes de um aeróbio. O metano capturado pode virar energia; liberado, é um gás de efeito estufa forte, tema que entra nas contas de crédito de carbono.
As lagoas de estabilização são a versão de baixo custo, com muita área: segundo uma ficha técnica da agência ambiental dos Estados Unidos, lagoas facultativas podem chegar a 95% de remoção de DBO e efluente com menos de 30 mg/L. Em casas isoladas no campo, sem rede de esgoto, a escala é outra, e uma solução desenvolvida pela Embrapa é a fossa séptica biodigestora, que trata só o esgoto do vaso sanitário.
A soma das etapas é que dá o resultado. Na fábrica de papel citada, um reator anaeróbio projetado para até 80% de remoção, seguido de lodos ativados e de flotação final, levou a remoção total a 99%, com DBO de saída entre 3 e 14 mg/L, a partir de uma entrada média de cerca de 1.300 mg/L.
Etapa 4: tratamento terciário e reúso
O terciário entra quando a lei ou o uso pedem mais: remoção de nitrogênio e fósforo, filtração, desinfecção ou membranas. É a etapa que transforma efluente em água de reúso. O maior exemplo brasileiro é o Aquapolo, que trata esgoto da estação ABC, em São Paulo, e fornece água industrial ao polo petroquímico de Capuava, com capacidade de 1.000 litros por segundo e adutora de 16,5 km, segundo material da ABES.
O lodo: o resíduo que sobra
Todo tratamento gera lodo: os sólidos do primário, as bactérias em excesso do secundário e a espuma da flotação. Ele precisa ser adensado e desidratado, em centrífugas e filtros-prensa, para reduzir volume, e depois ter uma destinação aprovada no licenciamento, como aterro ou aproveitamento. Na fábrica de papel estudada, o lodo passava por um adensador de 330 m³, três prensas e uma centrífuga. Gerir o lodo, como gerir os rejeitos de mineração, é parte do custo real de produzir.
Perguntas frequentes
Quais são as etapas do tratamento de efluentes?
Preliminar (grades e caixa de areia), primário (decantação ou flotação), secundário (biológico, com ou sem oxigênio) e terciário (nutrientes, filtração, desinfecção ou membranas), mais o tratamento do lodo.
O que é DBO?
É o oxigênio que as bactérias consomem em 5 dias para decompor a matéria orgânica de um litro de efluente. Esgoto doméstico tem cerca de 300 mg/L; efluentes industriais chegam a milhares.
Quanto de DBO precisa ser removido pela lei?
A CONAMA 430 exige remoção mínima de 60% para efluentes industriais, além de limites de pH, temperatura, óleos e sólidos. O órgão ambiental pode exigir mais.
Qual a diferença entre tratamento aeróbio e anaeróbio?
O aeróbio usa oxigênio, remove mais DBO e gasta energia com aeração. O anaeróbio dispensa oxigênio, produz biogás e gera menos lodo, mas costuma precisar de um aeróbio depois.
Efluente tratado pode ser reutilizado?
Pode, com tratamento terciário. O Aquapolo, em São Paulo, fornece água de reúso a um polo petroquímico com capacidade de 1.000 litros por segundo.
As etapas de tratamento de efluentes não competem entre si; cada uma prepara a seguinte. A conta da carga mostra por que uma fábrica precisa de uma estação do tamanho da de uma cidade, e a sequência de remoções mostra como 3.487 mg/L viram cerca de 12. Quem projeta escolhe a combinação pelo efluente que tem, pela lei que precisa cumprir e pelo que quer fazer com a água no fim.
