Estudo dos resíduos e lamas residuais produzidos numa indústria de tintas de impressão: Minimização, valorização e tratamento

A gestão de resíduos industriais visa a aplicação de técnicas de prevenção e minimização de resíduos. A prevenção dos impactes adversos decorrentes da sua deposição e a diminuição dos impactes associados à utilização dos recursos naturais, são essenciais para a eficiência da sua utilização e a proteção do ambiente e da saúde humana. Assim sendo, a presente dissertação tem como objetivo o estudo dos resíduos gerados numa indústria de tintas de impressão, avaliando possíveis técnicas para prevenção e redução, reutilização, reciclagem, valorização e tratamento dos resíduos produzidos. Para esse efeito, foi realizado um levantamento de todos os resíduos produzidos por esta indústria, com as respetivas origens, quantidades, caracterização e classificação de acordo com a Lista Europeia de Resíduos (LER). Procedeu-se a uma avaliação do impacte ambiental do setor da indústria de tintas e vernizes. Com base na revisão bibliográfica efetuada foram sugeridas medidas à indústria de forma a melhorar a gestão dos resíduos produzidos. Os principais resíduos produzidos são as lamas obtidas após a destilação dos efluentes resultantes da produção das tintas com base solvente e efluentes aquosos resultantes da produção das tintas com base aquosa, representando 9,9 % e 81,7 %, respetivamente. A caracterização permitiu selecionar o tratamento mais adequado para os resíduos em estudo. Para as lamas foi sugerida a sua desidratação utilizando um filtro prensa. Por sua vez, foi proposto um tratamento do efluente aquoso por coagulação/floculação, o qual permitirá a reutilização da água tratada em operações de limpeza, sendo as lamas resultantes deste tratamento encaminhadas para desidratação por filtro prensa seguida de secagem num leito de secagem. Foi realizado em laboratório um ensaio de coagulação/floculação com o efluente bruto após sedimentação, usando as condições ótimas previamente determinadas (pH 7,6 e uma dosagem ótima de 4 g/L de sulfato de alumínio). Foram obtidas eficiências de remoção de turvação, condutividade e sólidos suspensos totais de 89,74 %, 99,54 % e 90,91 %, respetivamente. O teor de azoto total e de carência química de oxigénio (CQO) obtidos não permitem a descarga do efluente após tratamento no meio público hídrico, de acordo com o Decreto-Lei n.º 236/98, de 1 de agosto, mas não invalida a possibilidade de este ser reutilizado para operações de limpeza. De acordo com a revisão bibliográfica realizada, a qualidade do efluente tratado pode ser melhorada através da aplicação de um tratamento adicional por ultrafiltração para a remoção da matéria orgânica. O tratamento por coagulação/floculação proposto, para um caudal de 1100 L/semana pode ser efetuado num reator sequencial por partidas (sequential batch reactor - SBR), com um volume total de 1218,1 L, diâmetro de 0,97 m, área igual a 1,5 m2 e altura de 1,9 m. A instalação será constituída por duas linhas de tratamento em paralelo, de iguais dimensões. O tratamento proposto para o efluente aquoso revelou-se eficaz permitindo o reaproveitamento da água para as operações de limpeza. Deste tratamento resultam duas lamas com os códigos LER 08 03 14* e LER 19 08 13*, que representam cerca de 30 % do volume de efluente inicial. O investimento necessário para a desidratação e secagem das lamas e o tratamento de coagulação/floculação dos efluentes aquosos é de ---- €. Associados a estes tratamentos, estão inerentes custos de operação para a compra de reagentes e gestão das lamas geradas na coagulação/floculação, da qual resulta um custo total de ------ €/ano. Em poupanças obtêm-se ----- € com a redução no consumo de água e no custo da gestão dos efluentes aquosos e lamas produzidas pela indústria de tintas de impressão. Os consumos de operação são inferiores à poupança gerando um saldo positivo de ------ €/ano. O tratamento dos efluentes aquosos por coagulação/floculação e a desidratação e secagem das lamas são tratamentos simples, de fácil operação e requerem uma pequena área para instalação. A sua implementação gera ganhos económicos, relativamente elevados e o impacto ambiental deste tratamento é baixo, contribuindo positivamente para o meio ambiente. A prioridade da aplicação de medidas com menor impacto ambiental, tal como sugerido pelo Plano Nacional de Gestão de Resíduos, deve ser ponderada e refletida.The management of industrial waste is aimed at the application of waste prevention and minimization techniques. The prevention of adverse impacts from their deposition and the reduction of impacts associated with the use of natural resources are essential for the efficient use of these resources and for the protection of the environment and human health. Therefore, this dissertation aims to study the waste generated in a printing ink industry, evaluating possible techniques for prevention and reduction, reuse, recycling, recovery and treatment of waste produced. For this purpose, a survey of all wastes produced by the industry was carried out, with their origins, quantities, characterization and classification according to the european waste list (ewl). Was carried out an environmental impact assessment of the paint and varnish industry. Based on the bibliographical review, measures were suggested to this industry to improve the management of the waste produced. The main waste produced is the sludge obtained after the distillation of the effluents resulting from the production of the solvent based inks and aqueous effluents, resulting from the production of the aqueous based paints, representing 9.9 % and 81.7 %, respectively. The characterization allowed to select the most appropriate treatment for the residues under study. The sludge was suggested to be dehydrated using a filter press followed by drying in a drying bed. In turn, a treatment of the aqueous effluent by coagulation / flocculation was proposed, which will allow the reuse of the treated water in cleaning operations, the sludge resulting from this treatment being sent to dehydration by filter press followed by drying in a drying bed to. A coagulation / flocculation assay with crude effluent after sedimentation, using the previously determined optimal conditions (ph 7.6 and an optimum dosage of 4 g/l aluminum sulfate) was performed in the laboratory. Efficiency of removal of turbidity, conductivity and total suspended solids of 89.74 %, 99.54 % and 90.91 %, respectively. The total nitrogen content and chemical oxygen demand (cod) obtained do not allow the discharge of the effluent after treatment in the public water medium, according to decree-law no. 236/98, of august 1, but does not invalidate the possibility of this being reused for cleaning operations. According to the literature review, the quality of the treated effluent can be improved through the application of an additional treatment by ultrafiltration for the removal of the organic matter. The proposed coagulation / flocculation treatment, at a flow rate of 1100 l/week, can be carried out in a sequential batch reactor (sbr), with a total volume of 1218 l, a diameter of 0.97 m, an area equal to 1.5 m2 and a height of 1.9 m. The installation will consist of two parallel treatment lines of equal size. The proposed treatment for the aqueous effluent proved to be efficient allowing the reuse of the water for the cleaning operations. This treatment results in two sludges with the codes ewl 08 03 14 * and ewl 19 08 13 *, which represent about 30 % of the initial effluent volume. The investment required for the dewatering and drying of sludge, and the coagulation / flocculation treatment of aqueous effluents is ? ----. Associated with these treatments, there are inherent operating costs for the purchase of reagents and management of sludge generated in coagulation / flocculation, resulting in a total cost of ------ ? / year. In savings, ----- ? Is obtained with the reduction in water consumption and in the cost of the management of the aqueous effluents and sludge produced in a printing ink industry. Operating expenses are smaller than savings, generating a positive balance of ? ----- ? / year. The proposal for treatment of aqueous effluents by coagulation / flocculation and dewatering and drying of sludge are simple treatments, easy to operate and require a small area for installation. Its implementation generates economic gains, relatively high, and the environmental impact of this treatment is low, contributing positively to the environment. The priority of implementing measures with less environmental impact, as suggested by the national waste management plan, should be considered and reflected