Estudo do potencial reúso industrial de água não potável a partir de efluentes domésticos tratados

Orientadora : Profª. Drª. Daniela NeufferCo-orientadora : Profª. Drª. Karen Juliana do AmaralDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 31/07/2013Inclui referênciasResumo: A presente dissertação é uma proposta de recuperação de efluentes domésticos com a finalidade de reúso não potável em indústrias de pólo industrial situado na Região Metropolitana de Curitiba, região Sul do Brasil. Com este propósito, foram inventariadas demandas potenciais de águas de reúso que poderiam substituir a utilização de águas de abastecimento público e de captação privada em diversos segmentos industriais. Fez-se uso de bancos de dados da companhia de saneamento local, do Instituto das Águas do Paraná (órgão regional gestor de recursos hídricos) e um levantamento empreendido em indústrias alvo, limitadas por critérios de consumo de água e distanciamento em relação a ETE objeto de estudo. De posse destes dados constatou-se um elevado potencial para consumo de água de reúso pelas indústrias inventariadas, refletindo em um potencial de cerca de 80% do volume de água consumida pelo pólo industrial da região estudada. Aplicou-se como critério de avaliação, um raio limite próximo de 10 km da ETE, sendo que mais de 45% das unidades fabris inventariadas situam-se dentro de um raio de 5 km em relação a ETE, reforçando a possibilidade de viabilizar o fornecimento de água de reúso produzida na mesma ETE a partir do tratamento avançado de efluentes domésticos. Averiguou-se também que os principais segmentos industriais passíveis de reúso no local são os ramos de química e de energia. Os usos majoritários de água ocorrem em sistemas de resfriamento que respondem pelo consumo de quase 50% de todo o volume utilizado pelas indústrias químicas da localidade. Nos setores de energia e de madeira, a demanda de água para os sistemas de geração de vapor ultrapassa a marca de 80% do volume total consumido por indústrias desta natureza. O volume de água estimado como potencial de reúso no pólo industrial, considerando o escopo e critérios da pesquisa, é próximo de 800.000 m3/mês, volume este que certamente pode representar a conservação de mananciais. Em termos de consumo per capita (220 L/hab.dia) este volume seria suficiente para abastecer uma cidade com mais de 120.000 habitantes. No presente trabalho foram apresentadas três alternativas de tratamento para a recuperação da água: (a) sistema composto por lodos ativados com aeração prolongada e desinfecção com ultravioleta, (b) sistema de coagulação química e filtração direta com desinfecção por processos oxidativos avançados, (c) sistema composto por biorreator com membranas, objetivando-se a produção de água de reúso industrial. Palavras-chave: Recursos hídricos. Reúso de água. Esgoto doméstico. Tratamento de efluentes. Curitiba (PR) - Região Metropolitana.Abstract: The present dissertation proposes the recuperation of domestic effluents for nonpotable reuse in an industrial area located in a metropolitan region of Curitiba, in southern Brazil. For this purpose, an inventory was developed for the potential demands for reused water, which could replace the use of the public water supply and private use in several industrial segments. Databases were used from a local water supply company as well as from the Instituto das Águas do Paraná (a regional water resources management agency), and a data collection employed in target industries, which are limited by water consumption and distance criteria in relation to a Waste Water Treatment Plant (WWTP), the object of study. Through the use of this data, it was verified an elevated potential for consumption of reused water by the inventoried industries -- around 80% of the water volume consumed by the industrial area of the region studied. A radius of 10 km from the WWTP was applied as an evaluation criterion, considering that more than 45% of the inventoried manufacturing units are located within a radius of 5 km from the WWTP, which reinforces the possibility of supplying reused water after advanced treatment of domestic effluents. It was also verified that the main industrial segments able to utilize reused water are from the chemical and energy sectors. Major water uses occur in cooling systems, which consume around 50% of the total volume of water used by the local chemical industries. In the energy and logging sectors, the water demand for steam generation systems exceeds 80% of the total volume of water consumed by similar industries. The volume of water estimated as a potential for reuse in the industrial area, considering the scope and research criteria, is around 800.000 m3/month and is certainly significant in the conservation of fresh water resources. In terms of per capita consumption (220 L/habitant.day), this volume would be sufficient to suply a city with more than 120,000 people. In this paper, three proposals are presented for water recuperation: (a) system composed by activated slugged with prolonged aeration and ultraviolet, (b) system with chemical coagulation and direct filtration with advanced oxidative processes, and (c) system composed by bioreactor with membranes, in order to produce water for industrial reuse. Keywords: Water resources. Water reuse. Domestic sewage. Wastewater treatment. Curitiba (PR) - Metropolitan Region