Remoção de Ferro em Águas Subterrâneas de Poços Tubulares em uma Indústria de Beneficiamento de Arroz

Remoção de Ferro em Águas Subterrâneas de Poços Tubulares em uma Indústria de Beneficiamento de Arroz

Kelly Mendes Marcelino1, a, Débora De Pellegrin Campos1,b

1Engenharia Química, Faculdade Satc - Rua Pascoal Meller, 73. CEP: 88805-380, Criciúma, SC, Brasil.

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Resumo: A água é de importância vital para todos os seres vivos, no entanto, vem enfrentando uma crescente escassez e por consequência atingindo a população mundial. Como alternativa de abastecimento, os recursos hídricos subterrâneos têm se tornado de vital importância. Apesar de uma maior proteção dos contaminantes, as condições físico químicas no ambiente subterrâneo favorecem a dissolução de ferro em teores elevados, limitando a utilização da água para uso doméstico e industrial. Por este motivo, a água subterrânea utilizada para abastecer uma indústria de beneficiamento de arroz vem causando problemas de incrustação e corrosão nas tubulações da caldeira, tendo consequências econômicas e de segurança. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o teor de ferro encontrado na água subterrânea a fim de remover o ferro através do uso de uma bancada de tratamento de efluente, na qual foi feita a comparação de dois floculantes, sulfato de alumínio e sulfato férrico. As águas subterrâneas foram tratadas e realizaram-se análises de teor de ferro e pH para verificação da qualidade da água. Os resultados das análises mostraram que com a utilização do sulfato de alumínio o teor de ferro se apresentou abaixo do limite máximo permitido pela Resolução do CONAMA 20/86 que é 0,3mg/l e com a utilização do sulfato férrico se apresentou com o teor deste elemento elevado. Esses resultados possibilitaram verificar que o floculante sulfato de alumínio obteve melhor desempenho para a remoção do ferro e também economicamente para uso na indústria, porém com relação a troca de tubulação a implantação de uma estação de tratamento de água não será praticável devido ao custo. Entretanto, o problema não se resume apenas a economia, mas também a segurança e dentre as consequências, riscos de explosão.

Palavras-Chave: Água subterrânea, Remoção de ferro, Poços tubulares, Tratamento de água.

1. Introdução

A crescente escassez de água que atinge grande parte da população mundial faz com que os recursos hídricos subterrâneos tenham se tornado uma importante alternativa de abastecimento. A alternativa para as práticas industriais e para o abastecimento doméstico é a água subterrânea, porém o ciclo hidrológico encontra-se alterado e a recarga dos aquíferos encontra-se também prejudicada. Cerca de 60% do abastecimento de água se dá por meio de poços (públicos ou particulares) ou nascentes na propriedade [1,2].

Apesar de uma maior proteção dos contaminantes externos, as águas subterrâneas podem apresentar problemas de qualidade e, dentre esses, um dos mais frequentes consiste na presença de ferro em concentrações elevadas (água ferruginosa), limitando, algumas vezes, a utilização da água tanto para uso doméstico como industrial. Ainda que o organismo humano necessita de até 19 mg de ferro por dia, os padrões de potabilidade exigem que uma água de abastecimento público não ultrapasse os 0,3 mg/l. Este limite é estabelecido em função de problemas estéticos relacionados à presença do ferro na água e do sabor ruim que o ferro lhe confere. No sistema de tratamento, a presença de ferro na água pode
implicar na sua precipitação nos filtros e/ou no pré-filtro de poços, reduzindo a eficiência destes. Assim sendo, é importante que a água apresente baixos teores de ferro dissolvido. [1,3].

Os íons de ferro e manganês em águas destinadas ao abastecimento causam depósitos, incrustações e possibilitam o aparecimento de bactérias ferruginosas nocivas nas redes de abastecimento, além de serem responsáveis pelo aparecimento de gosto e odor, manchas em roupas e aparelhos sanitários e interferir em processos industriais [4].

A água disponibilizada para o processo de beneficiamento de arroz de uma indústria de Forquilhinha - SC, é extraída de poços subterrâneos e levada por meio de tubulações para as caldeiras. Esta água, por não ser tratada, reage ocasionando incrustações e corrosão nas tubulações das caldeiras resultando no possível rompimento dos tubos, tendo consequências econômicas, de segurança e podendo haver comprometimento do produto.

Neste contexto, análises serão mostradas sobre a qualidade da água com o intuito de investigar a causa da corrosão das tubulações das caldeiras e aplicar o tratamento de aeração, sedimentação e filtração, comparando dois floculantes. Encontrar qual floculante obteve o melhor desempenho e qual a viabilidade econômica para aplicação do tratamento da água e remoção ou diminuição do ferro, solucionando assim o problema nas tubulações das caldeiras.

2.  Revisão Bibliográfica

A água é uma substância vital presente na natureza e constitui parte importante de todas as matérias do ambiente natural. Não existe água pura na natureza, a não ser as moléculas de água presentes na atmosfera na forma de vapor. Assim que ocorre a condensação, começam a ser dissolvidos, por exemplo, os gases atmosféricos. Isso ocorre porque a água é um ótimo solvente [5,6].

Existem regiões no planeta com intensa demanda de água, tais como os grandes centros urbanos, os pólos industriais e as zonas de irrigação. Essa demanda pode superar a oferta de água, seja em termos quantitativos, seja porque a qualidade da água local está prejudicada em virtude da poluição. Tal degradação da sua qualidade pode afetar a oferta de água e também gerar graves problemas de desequilíbrio ambiental [6].

Segundo Lira [7], apenas 4,9% da água do mundo é doce, e 64% estão sob a forma de água subterrânea, formando os aquíferos, que são capazes de armazenar e transmitir quantidades significativas de água. A qualidade requerida destas águas está especificada conforme as Resoluções do CONAMA 396/08 [8] e 20/86 [9], que dispõem sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e de potabilidade da água. Os principais indicadores da qualidade da água são separados sob os aspectos físicos, químicos e biológicos.