Dimensionamento de wetland construído para separação água-derivados de petróleo

Abstract

Grande consumidor de água, o setor industrial tem adotado práticas que minimizem os impactos nos recursos hídricos. Entre essas, o tratamento de efluentes garante que águas residuárias sejam corretamente descartadas e reutilizadas. Constantemente presentes nas atividades industriais, os derivados de petróleo compõem efluentes líquidos tóxicos, produzidos em larga escala. Águas residuárias com concentrações de óleos e graxas representam grande preocupação ambiental devido ao seu alto poder degradante e à dificuldade de separação água-óleo, além de serem nocivas à saúde do ser humano. Wetlands construídos, ou áreas alagadas artificiais, destacam-se no tratamento de efluentes oleosos, por possuírem uma tecnologia contendo mecanismos físicos, químicos e biológicos capazes de retirarem resíduos de óleo. Entre as possíveis adaptações, a adição de microbolhas apresenta grandes melhorias ao sistema, incluindo aumento da separação física e fornecimento de oxigênio. Neste trabalho avaliou-se o aumento na eficiência do tratamento de efluentes oleosos em wetlands construídos aerados (com adição de microbolhas). Foram realizadas simulações fluidodinâmicas dos protótipos, com e sem injetores de microbolhas, com auxílio do software ANSYS Versão 15, além de experimentos práticos, comparando as concentrações iniciais e finais de óleo lubrificante no efluente, auxiliado por monitoramento de parâmetros como número de Reynolds, tempo máximo de exposição ao óleo e tempo de poda. As simulações demonstraram que a flotação causada pela adição de microbolhas no wetland piloto foi capaz de proporcionar uma melhor separação da fração oleosa do efluente. Os tempos de poda e de máxima exposição proporcionaram melhores condições de operação. Os resultados dos testes experimentais no wetland construído sem microbolhas demonstraram que foi atingida uma redução de concentração volumétrica da fase oleosa de 22,16%, enquanto que o protótipo aerado apresentou uma redução de 74,41%, resultando em um efluente com concentração de óleos e graxas inferior ao limite de 20 mg/L exigido pela Resolução CONAMA 430/2011. Portanto, foi possível concluir que a adição de microbolhas proporcionou um aumento significativo na eficiência do tratamento de águas oleosas em wetlands construídos. Visando manter o nível de óleo na superfície do wetland em condições de sobrevivência das macrófitas flutuantes, foi elaborado um coletor regulável de óleo, o qual, juntamente com a inclusão da injeção de microbolhas deram origem a uma solicitação de patente para essa inovação tecnológica.