Trabalho Projeto de Pesquisa - Curtume

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ GESTÃO E AUDITORIA AMBIENTAL

 ANGELA BEATRIZ DE AZEVEDO DIAS BRUNA GONÇALVES DE FREITAS

REUSO DA ÁGUA DE CURTUMES

PROJETO DE PESQUISA

 APUCARANA 2010

 ANGELA BEATRIZ DE AZEVEDO DIAS

REÚSO DA ÁGUA DE CURTUMES

Projeto apresentado para avaliação final da disciplina de Metodologia da Pesquisa do Curso de Gestão e Auditoria Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus  Apucarana. Orientadora: Profa. Ana Cristina F. P. Wolff 

 APUCARANA 2010

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................4 2 OBJETIVOS...........................................................................................................5 2.1 OBJETIVO GERAL..............................................................................................5 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...............................................................................5

3 JUSTIFICATIVA.....................................................................................................6 4 REVISÃO DA LITERATURA..................................................................................7 5 METODOLOGIA....................................................................................................11 6 CRONOGRAMA....................................................................................................12 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................13

1 INTRODUÇÃO  A indústria de couro tem espaço expressivo no mercado brasileiro, devido a este fato tem chamado a atenção para si e seus processos produtivos tornarem-se mais conhecidos, esta visibilidade expôs um problema de grandes dimensões que afeta a toda sociedade. Nos processos de curtimento do couro são utilizadas grandes quantidade de água, este fato chamou bastante atenção, pois se sabe que a água é um recurso natural saturado e escasso já em diversas regiões. Para minimizar este impacto já existem formas de reuso da água e tratamento de efluentes para tornar estes processos menos onerosos ao ambiente, mas não para os curtumes, muitos enfrentam este impasse. Para garantir a preservação do recurso existe legislação ambiental específica e os curtumes para manterem-se na atividade necessitam estar dentro das normas. Para exemplificar como são os processos de reuso e como é feito o tratamento dos efluentes será estudado em um curtume a rotina de curtimento e acabamento do couro, para descrever a ação da industrialização do couro e mostrar como é feito neste caso, especificamente à destinação da água utilizada no processo.

2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Estudar as formas de reuso da água utilizada pelo curtume no processo de industrialização do couro e os impactos ambientais causados por esse processo. O reuso é a redução de custos e muitas vezes a asseguração do abastecimento de água.  Além disso, objetiva detalhar as características físico-químicas da reutilização da água e suas vazões, tendo como parâmetro da legislação ambiental o órgão fiscalizador IAP, visando principalmente esclarecer e dentro das possibilidades auxiliar  o curtume a mensurar de que forma sua atuação impacta no meio ambiente e tomar  ciência se a forma de reuso é a mais proveitosa, tanto para o projetista quanto para o meio ambiente. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS O objeto de estudo deste trabalho será o processo de produção do Curtume HL LTDA, localizado na cidade de Arapongas. O objetivo é demonstrar formas de reutilização da água consumida nos processos

de

industrialização

do

couro

e

diante

da necessidade

deste

reaproveitamento da água, buscar uma maior economia para a própria empresa e a preservação do ambiente, além disso, avaliar se estes processos de produção podem estar causando possíveis malefícios ao meio ambiente próximo ao curtume. Também serão analisados os produtos químicos utilizados nos processos de curtimento, quantidade gasta de água e a destinação da água em cada etapa do processo de curtimento, caracterizando as águas residuais das etapas do processamento de peles, considerando as concentrações de contaminantes gerados e propondo assim o reuso da água em algumas etapas do processamento de peles.

3 JUSTIFICATIVA  A escassez de água é um tema polêmico que afeta uma parcela expressiva da sociedade civil e também a indústria. Sabendo que os curtumes são geradores de grandes quantidades de efluentes líquidos, devido ao fato de grande parte dos processos é realizada em meio aquoso, pois a água é o meio de transporte, tanto para solubilizar e remover os componentes indesejáveis da pele, como para a penetração dos produtos químicos que têm funções específicas de fundamental importância para a transformação da pele em couro. Devido a esta função importante no processo que exigem altos investimentos e custos em seu tratamento para enquadrá-los nos padrões de emissão exigidos pela legislação ambiental, é necessário estudar a destinação da água nos curtumes de forma a tornar estes processos menos agressivo ao ambiente, a fim de racionar o uso de água e gerar uma economia do recurso natural, fazendo com que o próprio curtume seja o maior beneficiário.

4 REVISÃO DA LITERATURA O tratamento de efluente de curtumes é objeto de pesquisa e estudo de diversos especialistas e interessados na preservação do ambiente, dos recursos naturais e dos impactos causados.  A imagem negativa que a atividade de curtumes possui perante a sociedade é fundamentada em fatos que ocorreram no passado, que têm se tornando mais raros ultimamente. Esta atividade industrial no Brasil e no exterior sempre foi muito criticada e mal vista devido a sua alta capacidade de impacto ambiental e a dificuldade encontrada para adequação dos efluentes industriais às normas ambientais (GRUPO FUGA DO COURO, 2005). Segundo FORNARI (2007), os curtumes são classificados segundo o cumprimento parcial ou total das etapas de seu processo. As três etapas principais do processo de transformação de peles em couros são: ribeira, curtimento e acabamento. O efluente gerado por esse processo de curtimento do couro possui como principais características: cal, sulfetos livres, pH alto, cromo potencialmente tóxico, matéria orgânica, como sangue, soro e produtos de decomposição de proteínas, e portanto elevada DBO, elevado teor de sólidos suspensos devido a pêlos, graxa, fibras, proteínas e sujeira presentes no couro, coloração leitosa devido à utilização de cal, verde - castanho ou azul devido a etapa de curtimento e cores variadas da etapa de tingimento, dureza das águas de lavagem, elevada salinidade e elevada demanda química de oxigênio – DQO. Para um tratamento efetivo é pré-requisito a caracterização do efluente. Os efluentes de curtumes são muito complexos devido às diferenças significativas na sua linha de atividade. O volume total de água captada, normalmente, é similar ao volume gerado de efluentes líquidos gerados pelos curtumes. Porém, quando se fala em vazões efetivas de geração e de lançamento para fora dos curtumes, estas dependem dos procedimentos operacionais da ETE (Estação de Tratamento de Efluentes) ou STAR (Sistema de Tratamento de Águas Residuárias) de cada curtume. Os resíduos sólidos e líquidos dos curtumes podem requerer tratamento em grau elevado para a redução da carga poluidora. O tratamento convencional deste efluente requer prétratamento (gradeamento, remoção de gordura e oxidação de sulfetos), tratamento

primário (equalização e homogeneização, ajuste de pH, coagulação e floculação e decantação primária), tratamento secundário ou biológico (lodos ativados, valos de oxidação, lagoas aeradas ou facultativas) e tratamento terciário, utilizado para remoção do cromo (FORNARI, 2007). Este tema já foi abordado em artigos e livros por vários autores, governos e a própria sociedade, mostrando que atrás dos produtos encontrados nas prateleiras há uma enorme mobilização para que se obtenha tal produto. E não é possível ignorar os impactos causados já que de alguma forma são de dimensões globais e atinge pessoas que não estavam envolvidas no processo produtivo e até mesmo aquelas que não se utilizam dos produtos. Conforme COSTA E BARROS JUNIOR (2005), o uso da água têm aumentado de maneira admirável nas últimas décadas, tanto para o consumo humano, quanto industrial ou agrícola, isso se decorre do crescimento populacional mundial que quadruplicou no último século. A Agenda 21, conferida em 1992, passou a considerar  em algumas regiões esse líquido como um bem econômico, pelo fato do aumento do consumo de água e sua grande escassez. Tornou-se essencial o uso racional da água buscando minimizar o desperdício e a degradação, pelas constantes atividades antrópicas, das reservas hídricas de boa qualidade para consumo humano (rios, lagos, riachos, lagoas, lençóis freáticos, etc). Os principais resíduos poluidores das reservas hídricas apresentam compostos com características químicas orgânicas e inorgânicas, que tem origem nos efluentes industriais, domésticos, hospitalares e agrícolas. Independente dos mananciais de água estarem ou não contaminados, é imprescindível que sejam realizadas ações para se fazer reúso com o mesmo ou outro fim. Desde a década de sessenta, diversos países investem em diferentes maneiras para reaproveitamento das águas servidas e/ou menos exigentes quanto a sua qualidade. No Brasil, essa prática não sensibilizou a população e nem mesmo foi difundida entre ela, são poucos exemplos que poderiam ser citados a respeito do reuso de água no Brasil, apenas algumas indústrias de São Paulo e alguns Projetos Piloto no Nordeste brasileiro, têm avançado nessa área para reuso na área agrícola. É necessário que sejam encontrados meios de utiulização da água apenas para fins nobres, como para beber, tomar banho, na indústria farmacêutica e de alimentos.

 As águas de péssima qualidade, como de esgotos domésticos, drenagem agrícola e águas salinas, devem, ser consideradas como fontes alternativas de uso. O tratamento para a recuperação de águas residuais está relacionado com as especificações de aplicação de reuso e associado à qualidade de água requerida. Os sistemas de tratamento envolvem processos de separação de misturas do tipo sólido-líquido e, também desinfecção. Podem ser aplicados tratamentos que envolvam uma combinação de processos físicos, químicos e biológicos.  Além disso, é necessário que sejam tomadas decisões visando à proteção dos mananciais ainda em estado conservado e à recuperação daqueles prejudicados (COSTA E BARROS JUNIOR, 2005). Entre outras exigências o guia da CODEX (2000), citado por Carr (2000), especifica que o reúso da água deve ser seguro para seu uso intencionado e não deve afetar a segurança do produto através da introdução de contaminantes químicos, microbiológicos ou físicos em quantidades que representem um alto risco para o consumidor. O reuso da água não deve adversamente afetar a qualidade do produto (sabor, cor, textura), para a incorporação em produtos alimentícios deve, pelo menos, atender as especificações microbiológicas e químicas necessárias para a água potável. O reuso de água deve sugerir monitoramento e testes para assegurar e garantir  sua segurança e qualidade. As frequências do monitoramento e do teste são ditadas pela origem da água ou por suas condições e intenção de reuso. As aplicações críticas requerem normalmente maior nível de recondicionamento que os usos menos críticos. O sistema de tratamento escolhido deve ser semelhante àquele que prevê o nível de recondicionamento apropriado para o reuso de água intencionado e deve empreenderse com o conhecimento dos tipos de contaminantes da água adquirida e suas previsões de uso. Os depósitos de água fria devem ser sanitarizados com cloro devido a possibilidade de contaminação do produto (COSTA e BARROS JÚNIOR, 2005). Segundo Trinidad et al. (2001), podem-se identificar vários níveis de tratamentos para as águas residuais. No tratamento primário se remove de 20 a 40% da DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e 40 a 60% dos sólidos em suspensão. No tratamento secundário, ocorre os processos de eliminação dos resíduos: na presença de oxigênio, as bactérias aeróbicas convertem a matéria orgânica em formas estáveis,

como CO2, H2O, nitratos e fosfatos, assim como outras matérias orgânicas, reduz a DBO em até 85% e os sólidos em suspensão de 85 a 90%. Já o terciário é empregado para eliminar nutrientes, mais de 99% dos sólidos em suspensão e a DBO em valores semelhantes. Os sólidos dissolvidos são eliminados por osmose reversa e pela eletrodiálise. A eliminação do Amoníaco, a desnitrificação e a precipitação dos fosfatos podem reduzir o conteúdo de nutrientes. Em geral, os tratamentos de águas residuais, adotados atualmente, não levam em conta a conservação dos nutrientes presentes nesses efluentes. Esses tratamentos eliminam somente os microrganismos e componentes indesejáveis, necessitando, portanto, de tecnologias mais adequadas para tal objetivo. O tratamento utilizado deve garantir a retirada dos seres patogênicos e, consequentemente, assegurar que a saúde dos consumidores e dos trabalhadores, que terão contato com a água reutilizada, não será ameaçada.  Assim, o tratamento proposto requer proteção da saúde pública, tecnologia apropriada, confiabilidade, usos da água, aceitação e participação do público, e deve ser economicamente e financeiramente viável. A qualidade da água de reuso, a ser  alcançada, está intimamente relacionada com os tipos de obstáculos existentes no processo de tratamento adotado. Essas barreiras impostas, representam a coerência da qualidade da água adquirida com as de reutilização (BAHRI,1999). O reuso da água não apenas em curtumes, mas em diferentes indústrias ainda não é uma cultura disseminada. Grande parte da população ainda acredita que os recursos naturais são inesgotáveis, por isso desperdiçam e agridem o meio ambiente. Este cenário pode mudar através da conscientização da sociedade e maior rigor das autoridades na fiscalização e punição. No caso dos curtumes há processos de reuso e tratamento de efluentes que visam não apenas economia própria como também presa por não agredir o ambiente.

5 METODOLOGIA Os curtumes para manterem-se em atividade precisam cumprir com as exigências ambientais e por isso possuem estações de tratamento de efluentes (ETE). Normalmente, as ETEs realizam tratamento preliminar, tratamento primário (ou físico químico) e tratamento secundário (ou biológico), estes também podem ter tratamento terciário (ou de polimento). Será realizada verificação dos processos iniciais e de acabamento, baseado nos conhecimentos sobre o assunto e em estudos já realizados e pesquisas que abordam o tema.  As visitas ao que serão realizadas no curtume terão o intuito de averiguar as etapas de processamento de pele, serão coletadas amostras das peles e das águas residuais para testar os procedimentos analítico e químicos e avaliar as características das etapas. Considerando os aspectos ambientais de contaminação da água e os padrões de qualidade do couro, serão realizadas as seguintes análises em triplicata: Demanda Química de Oxigênio (DQO), pH, Alcalinidade, Sulfetos, Cromo, Acidez volátil total (por destilação e titulação), Nitrogênio total por Kjeldahl, Sólidos totais, Sólidos Suspensos e Sólidos Voláteis.  As análises físico-químicas seguirão o método de Standard Methods for the Examination of Water a and Wastewater 20 ed. (1998), no Laboratório da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR e no Laboratório de Controle de Qualidade do curtume. Os materiais utilizados para a realização desta pesquisa serão: a água, principal insumo para a realização do processamento de peles, os produtos químicos, utilizados para a transformação da pele em couro e as peles principal componente do processo.

6 CRONOGRAMA MES/ETAPAS Mês 1 Mês 2 Mês 3 Mês 4 Mês 5 Mês 6 Mês 7 Mês 8 Mês 9 Mês10 Mês 11 Escolha do X tema Levantamento X X X X X bibliográfico Elaboração do X X X anteprojeto Apresentação X do projeto Coleta de X X X X X dados Análise dos X X X dados Organização do X roteiro/partes Redação do X X trabalho Revisão e X redação final Entrega da X monografia Defesa da X monografia

BIBLIOGRAFIA  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICA. NBR 8419 – Apresentação de Projetos de Aterros Sanitários de Resíduos Sólidos Urbanos. Rio de Janeiro, 1992.  APHA - American Public Health Association. Standard Methods for the examination of water and wastewater . American Water Works Association, Water Environmental Federation, 20th ed. Washington, 1998. BAHRI, A. Agricultural Reuse of Wastewater and Global Water Management Water . Science Technology. v. 40 (4-5). p. 339-346. 1999. CARR, R. 2000. Re-use of Process Water in the Food and Beverage Industries. Pretoria, South Africa, 2000. CESTEB – COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SNEAMENTO AMBIENTAL. Curtumes. Disponível em: . Acesso em: 20 dez. 2010. COSTA, D. M. A da.; BARROS JUNIOR, A. C. de. Avaliação da necessidade do reuso de águas residuais. Holos. Ano 21, 2005. FORNARI, M. M. T. Aplicação técnica de eletro-floculação no tratamento de efluentes de curtume. Trabalho de Dissertação de Mestrado em Engenharia Química. Toledo, 2007. GRUPO FUGA COUROS JALES. Na busca da qualidade ambiental. 2005. TRINIDAD, J. G.; GONZÁLEZ, J. A. Delijorge y Lujan, A. Vázquez. Recuperación y Reutilización de las Aguas Residuales en la Producción Agrícola y Pecuaria de las Zonas Áridas. XI Congreso Nacional de Irrigación. Simposio 9. Contaminación, Tratamiento y Reuso del Agua. Guanajuato, México, 2001. PASSOS, J. B. Reuso de água: uma proposta de redução do consumo de água em curtumes. Unioeste. Trabalho de Dissertação de Mestrado em Engenharia Química, Universidade federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2007.