A limpeza de cisternas e, em particular, a limpeza interior de cisternas são componentes essenciais dos processos industriais, especialmente nas indústrias química, alimentar e de tratamento de águas. Estes processos de limpeza produzem águas residuais altamente contaminadas que, devido à sua composição específica, devem ser cuidadosamente tratadas antes de serem descarregadas no sistema de esgotos ou reutilizadas. O foco da tecnologia de águas residuais é a limpeza eficiente destas águas residuais de limpeza altamente contaminadas e a remoção fiável de poluentes como óleos, gorduras, resíduos químicos, resíduos orgânicos e sólidos.

Geração de águas residuais durante a limpeza dos camiões-cisterna e a limpeza interior dos camiões-cisterna

A limpeza dos camiões-cisterna (móveis ou estacionários) e a limpeza interna orientada dos camiões-cisterna dão origem a águas residuais específicas que variam consoante a área de aplicação e os produtos transportados. Estas águas residuais colocam desafios específicos ao tratamento das águas devido à sua heterogeneidade e concentração de poluentes.

1. limpeza interior do camião-cisterna

Quando se procede à limpeza do interior dos camiões-cisterna, a principal tarefa consiste em remover os resíduos de líquidos, lamas e agentes de limpeza que foram anteriormente transportados no camião-cisterna.

• Objetivo de limpeza:

  • Remoção de resíduos de produtos, tais como produtos químicos, óleos, géneros alimentícios ou ácidos.
  • Assegurar a limpeza para evitar a contaminação cruzada durante os carregamentos subsequentes.

• Resíduos nas águas residuais:

  • Resíduos de produtos: óleos, gorduras, ácidos, álcalis ou corantes.
  • Tensioactivos: Resíduos de produtos de limpeza.
  • Sólidos: areia, pigmentos, depósitos orgânicos ou inorgânicos.

2. limpeza geral de camiões-cisterna

A limpeza de cisternas pode incluir tanto a limpeza interna como a externa. Enquanto a limpeza interna se concentra na remoção de resíduos de produtos, a limpeza externa é utilizada para manter e limpar as superfícies externas, o que também gera águas residuais.

• Fontes de águas residuais:
  • Sistemas de limpeza a alta pressão e bicos de pulverização que utilizam grandes quantidades de água e produtos químicos de limpeza.
  • Os sistemas CIP (clean-in-place) que funcionam de forma automática e contínua produzem águas residuais.

Caraterísticas das águas residuais da limpeza de camiões-cisterna

As águas residuais provenientes da limpeza de cisternas e da limpeza interna de cisternas são heterogéneas e frequentemente muito concentradas devido ao grande número de produtos transportados e aos processos de limpeza. Apresentam as seguintes caraterísticas principais

1. elevada carga orgânica

• Os resíduos como óleos, tensioactivos e produtos químicos orgânicos conduzem a um aumento da carência química de oxigénio (CQO).
• O valor COD é frequentemente muito elevado, especialmente quando se trata de limpar camiões-cisterna que transportaram alimentos, óleos ou produtos químicos.

2. óleos e gorduras

• Os óleos minerais, vegetais e animais estão frequentemente presentes nas águas residuais. Têm de ser separados através de processos especiais, como os separadores de óleo, uma vez que representam um elevado impacto ambiental e podem perturbar os processos de tratamento de águas residuais.

3. metais pesados

• Os metais pesados, como o crómio, o zinco, o cobre ou o níquel, podem entrar nas águas residuais quando se limpa o interior dos camiões-cisterna de produtos químicos. Estes requerem processos de separação físico-química específicos, como a precipitação e a floculação.

4. Sólidos e matérias em suspensão

• A poluição por sólidos é causada por resíduos como
  • Pigmentos de resíduos de verniz ou de tinta.
  • Lamas da limpeza de tanques.
  • Sedimentos como areia ou partículas de poeira.
• Estes sólidos em suspensão aumentam a turvação das águas residuais e devem ser removidos por sedimentação ou filtração.

5. valores de pH variáveis

• A utilização de ácidos ou álcalis para a limpeza conduz a valores de pH fortemente flutuantes nas águas residuais.
• A neutralização é essencial para o tratamento subsequente das águas residuais, de modo a atingir um pH entre 6,5 e 8,5.

Processo de tratamento de águas residuais

1. separador de óleo: remoção de óleos e gorduras

Função e princípio

Os separadores de óleo separam óleos, massas lubrificantes e outros líquidos leves da água. O princípio de funcionamento baseia-se na diferença de densidade entre o óleo e a água:

• Os líquidos leves, como o petróleo, flutuam à superfície da água devido à sua menor densidade, enquanto as substâncias mais pesadas sedimentam.
• As partículas pesadas, como areia ou lodo, são depositadas na zona das lamas.

Procedimento

• Separador de coalescência:
  • A separação é melhorada por elementos de coalescência que juntam as gotículas de óleo e formam aglomerados de óleo maiores. Estes sobem mais rapidamente à superfície.
• Separador de óleo standard:
  • Eficiente no tratamento de águas residuais com óleo flutuante.
• Separador de óleo de duas fases:
  • Integrar uma zona de recolha de lamas para remover os sólidos antes da separação do óleo.

Etapas de tratamento no separador de óleo

1. Zona de rodagem:
   • Acalmia do caudal para garantir uma distribuição homogénea.
2. Zona de coalescência:
   • Formação de grandes aglomerados de óleo e sua deposição na superfície.
3. Coletor de lamas:
   • Deposição de partículas pesadas, como areia e lodo.

Vantagens do separador de óleo

• Effektive Entfernung von Ölanteilen bis zu Konzentrationen von < 20 mg/L.
• Protege os sistemas a jusante contra bloqueios e sobrecargas.
• Pré-tratamento económico de águas residuais fortemente contaminadas com óleo.

2. tratamento químico-físico em instalações de flotação

Após a separação dos óleos, os óleos finamente dispersos, as gorduras e as substâncias dissolvidas permanecem nas águas residuais. Estas são removidas numa instalação de flotação por condicionamento químico e separação física.

Função e princípio

A flotação utiliza bolhas de ar finas para transportar as partículas e as gotículas de óleo mais finas para a superfície, onde são removidas como lamas. Os reagentes químicos melhoram o desempenho da separação.

Procedimento

1. Condicionamento químico:

   • Precipitante:
     • Sais de ferro ou alumínio (por exemplo, FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) para a precipitação de substâncias dissolvidas.
     • Ligação de fosfatos ou metais pesados.
   • Floculante:
     • Os polímeros orgânicos promovem a formação de flocos grandes e estáveis que são fáceis de separar.
   • Ajuste do pH:
     • Neutralização das águas residuais através da adição de ácidos (por exemplo, ácido sulfúrico) ou álcalis (por exemplo, soda cáustica) até um valor de pH ótimo de 6,5-8,5.

2. Processo de flotação:

   • Formação de bolhas de ar:
     • As bolhas de ar finas são criadas por despressurização ou difusores.
   • Adesão a partículas:
     • As bolhas de ar ligam-se aos flocos ou gotículas de óleo, que sobem à superfície devido à flutuabilidade.
   • Descarga de lamas:
     • A espuma que se forma na superfície é continuamente desnatada.

Vantagens do sistema de flotação

• Separação eficiente das mais finas gotículas e partículas de óleo.
• Redução da carência química de oxigénio (COD) e da carga de sólidos em suspensão.
• Adequado para águas residuais altamente contaminadas com composição variável.