O tratamento de efluentes em plantas siderúrgicas é um desafio crítico devido à alta carga de poluentes, incluindo compostos orgânicos, metais pesados e nitrogênio. O monitoramento online de parâmetros como Oxigênio Dissolvido (OD), pH e Potencial de Redução e Oxidação (ORP) é essencial para garantir a eficiência dos processos biológicos de degradação e remoção de contaminantes.
Este documento explora a importância desses parâmetros na operação de plantas de tratamento de efluentes, com base em estudos de caso e referências técnicas relevantes.
Contexto e Importância das Medições
Oxigênio dissolvido (OD)
O OD é um parâmetro crítico no tratamento biológico de efluentes. Em plantas siderúrgicas, a presença de compostos como fenol, tiocianatos e amônia exige processos de biodegradação aeróbica eficientes. Bactérias como Pseudomonas e Nitrosomonas são essenciais na decomposição de poluentes e necessitam de concentrações adequadas de oxigênio para metabolizar os compostos orgânicos.
O uso de sensores ópticos de OD, como o VisiFerm DO Arc, garante medições confiáveis, mesmo em efluentes com alta carga orgânica e partículas em suspensão. Estes sensores minimizam interferências de CO2 e SO2 e possuem baixa necessidade de manutenção.
Sensor VisiFerm DO Arc
- Tecnologia óptica: medições confiáveis, sem necessidade de eletrólito ou membrana substituível.
- Baixa manutenção: calibração mínima e resistência a contaminações.
- Durabilidade: vida útil da tampa do sensor superior a dois anos.
- Integração digital: comunicação direta via 4-20 mA e Modbus.
pH
O controle de pH é fundamental para a estabilidade dos processos biológicos e químicos. Valores fora da faixa ideal podem comprometer a atividade microbiana e afetar a solubilidade de metais pesados, aumentando sua toxicidade.
Sensores como o Polilyte Plus Arc permitem um monitoramento contínuo, garantindo que o pH seja mantido dentro da faixa ideal para a remoção de poluentes e a eficiência dos tratamentos químicos e biológicos.
Sensor Polilyte Plus Arc
- Medições precisas e estáveis, mesmo em meios com alta carga de contaminantes.
- Manutenção reduzida: calibração esporádica e sistema de microtransmissor integrado.
- Calibração offline: armazenamento de dados no próprio sensor para ajustes em laboratório.
- Vida útil superior: aproximadamente 18 meses de operação.
ORP (potencial de redução e oxidação)
O ORP é um indicador crítico da capacidade de oxidação ou redução do meio, refletindo diretamente a eficiência dos processos biológicos e químicos. Processos como nitrificação e desnitrificação exigem faixas de ORP específicas para ocorrer de forma eficiente:
- Nitrificação: exige um ORP positivo moderado (~ +150 mV a +250 mV).
- Desnitrificação: ocorre melhor em condições levemente redutoras (-50 mV a +50 mV).
Sensores como o Polilyte Plus ORP Arc fornecem medições precisas e de baixa manutenção, garantindo que os processos de tratamento estejam operando dentro dos parâmetros ideais.
Sensor Polilyte Plus ORP Arc
- Alta estabilidade mesmo em ambientes agressivos.
- Baixa necessidade de calibração, com dados armazenados no microtransmissor.
- Vida útil prolongada, estimada em até dois anos.
- Compatibilidade digital, permitindo comunicação direta com sistemas de automação.
Estudo de caso
Há uma planta de coque em uma das maiores companhias siderúrgicas da Europa (e também do Brasil), onde tratamento de efluentes é realizado em quatro estágios biológicos sucessivos, utilizando bactérias como Pseudomonas, Thiobacillus, Nitrosomonas e Nitrobacter para degradar fenol, tiocianatos, cianetos, tiossulfatos e amônia.
Os sensores da Hamilton (VisiFerm DO Arc, Polilyte Plus Arc e Polilyte Plus ORP Arc) são usados em cada um dos tanques biológicos, garantindo um controle preciso das condições operacionais e maximizando a eficiência do tratamento.
Com esse monitoramento rigoroso, a planta consegue remover 90% da carga orgânica (COD) e 75% da carga de nitrogênio, permitindo a reciclagem da água dentro da própria unidade siderúrgica.
Benefícios do monitoramento online de efluentes
- Maior Eficiência Operacional: A resposta rápida às variações nos parâmetros evita falhas no processo.
- Redução de Custos: Minimiza o uso de reagentes químicos e intervenções manuais.
- Sustentabilidade: Garante conformidade ambiental e reduz impactos ecológicos.
- Manutenção Reduzida: Sensores de última geração exigem menos calibrações e trocas.
A importância estratégica do monitoramento online de efluentes
O monitoramento online de efluentes — incluindo variáveis como OD, pH e ORP — tornou-se indispensável para um tratamento mais eficiente e sustentável na indústria siderúrgica. Ao integrar tecnologias avançadas de sensores, como as soluções fornecidas pela Alutal, é possível otimizar a remoção de poluentes, reduzir custos operacionais e assegurar total conformidade com as exigências ambientais.
Leia outros white papers
Referências
- “Zero Pollution with the Help of Bacteria” – Hamilton Bonaduz AG, 2014.
- Metcalf & Eddy, “Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery”, 5th Edition, 2013.
- Norma ISO 5667-10: “Guidelines for biological sampling in water quality monitoring”.
