O uso de eletrofloculação para o tratamento de efluente de suinocultura

Atualmente o Brasil ocupa o quarto lugar no ranking mundial tanto na produção quanto na exportação de carne suína (CRIVILIM, 2021). Porém, atrelado ao aumento da produção e exportação de carne suína, está o aumento de águas residuárias oriundas desses processos (MORES, 2013). E, visto a necessidade de adequação dos parâmetros físico-químicos para que o efluente da suinocultura tenha um destino ambientalmente correto, uma das possíveis alternativas para o tratamento dos efluentes é o uso da eletrofloculação (CRIVILIM, 2021).

Desta forma, o objetivo deste artigo é apresentar como o tratamento através do uso da eletrofloculação age sobre alguns contaminantes encontrados no efluente de suinocultura, principalmente na questão de remoção de nutrientes, como o fósforo, e apresentar casos reais de tratamento em que foi utilizada esta técnica.

Efluente de suinocultura

É possível associar a poluição ambiental proveniente dos dejetos suínos ao elevado índice de contaminantes que compõe esse resíduo, influenciando na degradação do ar, do solo e em especial a contaminação dos recursos hídricos (CRIVILIM, 2021).

Esses contaminantes potencializam o desenvolvimento da eutrofização em águas superficiais, afetando tanto a vida aquática quanto a saúde humana (LOURINHO; BRITO, 2021; MORES, 2013).

O efluente de suinocultura é composto pelos seguintes elementos:

esterco,

urina,

água não utilizada em bebedouros e após a higienização dos locais de confinamento,

restos de alimentação ou ração.

Em média, a caracterização desse efluente apresenta a seguinte carga poluente:

• 20.000 mg/L de Sólidos Totais,
• 30.000 mg/L de Demanda
• Química de Oxigênio (DQO),
• 2.500 mg/L de Nitrogênio total e
• 600 mg/L de fósforo total (MORES, 2013).

Esses valores estão muito acima dos definidos pela resolução CONAMA n° 430 (2011) que estabelece as condicionantes para o lançamento de efluentes em corpos hídricos. Desta forma, faz-se necessário a implantação de técnicas de tratamento de efluentes para a remoção desses poluentes.

Eletrofloculação

A eletrofloculação é uma técnica de tratamento de efluentes que consiste em levar até o efluente uma corrente elétrica ajustada no painel de comando, fazendo com que se crie um ambiente onde ocorra várias reações, sendo a principal a liberação de moléculas do eletrodo, normalmente de ferro ou alumínio, que irão fazer com que forme flocos que irão flotar ou sedimentar, dependendo da característica do efluente a ser tratado (KEMIA, 2021).

Esta técnica é um tratamento eficiente e que possui um baixo custo operacional, visto que apresenta como vantagens:

• equipamento simples e compacto,
• fácil operação,
• menor tempo de retenção,
• redução ou ausência de adição de produtos químicos,
• sedimentação rápida dos flocos eletrogerados, que normalmente são mais estáveis, e
• menor produção de lodo (CRIVILIM, 2021; MORES, 2013).

Nos últimos anos o processo de eletrofloculação vem sendo estudado e aplicado em vários tratamentos, entre eles: tratamento de água contaminada com metais pesados, tratamento de efluentes de indústrias têxtil, de alimentos, de papeis e refinarias, entre outros (CRIVILIM, 2021).

O tratamento de efluente de suinocultura através da utilização de eletrofloculação

Geralmente, águas residuais de alta resistência, incluindo águas residuais de suínos, requerem o uso de métodos biológicos para serem estabilizadas, sejam aeróbicos ou anaeróbicos (digestão anaeróbia, lagoas).

No entanto, o tratamento exaustivo de águas residuais por meio dessa tecnologia consome muito tempo porque são necessários altos tempos de retenção e grandes instalações de estabilização; além disso, a eficiência da digestão pode ser reduzida no tratamento de resíduos complexos ricos em compostos lentamente biodegradáveis ou não biodegradáveis.

Em particular, as técnicas eletroquímicas são naturalmente adequadas para superar as limitações dos tratamentos biológicos (LOURINHO; BRITO, 2021).

Um estudo feito por CHEN et al. (2021), realizado através de testes em batelada de eletrofloculação foram investigados sob diferentes parâmetros estruturais (material anódico, distância intereletrodo) e parâmetros operacionais (densidade de corrente, velocidade de agitação, pH inicial e tempo de reação).

ZHANG, LIN e HU (2017), avaliaram a remoção de fósforo utilizando a técnica de eletrofloculação em efluente líquido de suinocultura. Neste trabalho, tempos de tratamento de 220 min foram relatados para remover 78,2% e 83,2% do fósforo total.

Em um outro estudo, nesta área, que foi realizado por HAN et al. (2015), avaliou-se a eficiência de remoção de turbidez quando utilizada a técnica de eletrofloculação em efluentes líquidos de suínos.

Verificou-se que a densidade de corrente teve o efeito mais significativo na remoção de turbidez e consumo de energia elétrica do processo de eletrofloculação, e a combinação ideal para uma remoção de alta turbidez (65,6%) com baixo consumo de energia elétrica (0,73 WhL-1) foi densidade de corrente de 35,7 A m-1, tempo de reação de 24 min e A / V de 20,7 m2m-3.

Já no estudo realizado por RAHMAN e BORHAN (2014), avaliou-se a eficiência de remoção de poluentes como demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (COT) e fósforo total, dos dejetos suínos utilizando a técnica de eletrofloculação, utilizando um sistema em batelada com volume de 500mL.

• Já os eletrodos de ferro apresentaram eficiência de remoção de 85% para o carbono orgânico total (COT), a 21 mA cm² densidade de corrente e tempo de tratamento de 1200 s.
• E, todos os três eletrodos alcançaram eficiências de remoção de TP > 90% no tratamento de esterco líquido de suíno em condições idênticas (21 mA cm-2, CEE 14,7 a 15,9 kWh m-2, 1200 s).

MORES (2016), avaliou o desempenho da eletrofloculação em sistema batelada no tratamento de efluente digestivo de suinocultura. Os níveis de eficiência de remoção (%) para a melhor condição operacional (2 cm, 5 V) após 30 min foram: 97%, 98%, 77% e 10% para cor, turbidez, carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), respectivamente.

Em outro estudo realizado por LARIDI et al. (2005), verificou a eficiência de remoção de poluentes em efluente provindos da suinocultura, usando a técnica de eletrofloculação. Em seu estudo, conseguiu uma eficiência de remoção de DQO que variaram de 65 a 68%, enquanto a remoção de DBO atingiu 87%.

Considerações finais