A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) divulgou propostas em 2023 para novas diretrizes de limite de efluentes (ELG) para instalações de produtos bovinos e avícolas (MPP) que exigem reduções de nutrientes e outros poluentes em corpos d'água e obras de tratamento de propriedade pública (POTWs) (1). A União Europeia (UE) publicou as melhores tecnologias disponíveis (BAT) para abatedouros, subprodutos animais e/ou indústrias de coprodutos comestíveis para emissões de efluentes em 2023 (2). Essas diretrizes incluem tecnologias aprovadas para monitoramento de poluição e limitações de nitrogênio para proteger os corpos d'água circundantes contra o excesso de descarga de nutrientes.
O teor de nitrogênio em efluentes de MPP pode ser representado com base em uma espécie específica de nitrogênio (como nitrato, nitrito ou amoníaco) ou como um parâmetro de soma (que incluiria todas as espécies de nitrogênio) conhecido como nitrogênio total (NT). O monitoramento de NT de efluentes e afluentes durante o processo de nitrificação/desnitrificação ajuda a manter o desempenho eficiente da remoção de nitrogênio dos efluentes de MPP. Para que os processos de tratamento de efluentes, como nitrificação e desnitrificação, estejam removendo nitrogênio de forma eficiente, o analisador on-line Sievers COT-R3 de carbono orgânico total (COT) e de NT é um analisador contínuo que pode monitorar NT, fornecendo dados em tempo real.
Em 2019, as instalações de MPP nos Estados Unidos liberaram mais de 28 milhões de libras de nitrogênio de efluentes em rios e córregos próximos como o maior contribuinte industrial da poluição por nitrogênio (1). O Projeto de Integridade Ambiental (EIP) investigou 98 instalações de processamento de carne nos EUA e seus registros na EPA de janeiro de 2016 a junho de 2018. Esta é uma parte do relatório:
".... 74 dessas instalações excederam seus limites de permissão para nitrogênio, bactérias fecais ou outros poluentes pelo menos uma vez, mais da metade das instalações (50 em 98) tiveram cinco violações e um terço (32 em 98) teve pelo menos 10 violações durante esse período." (2)
Essas excedências dos frigoríficos ganharam atenção nacional. Em 2023, a EPA propôs novas diretrizes de limitações de efluentes (ELG) para instalações de MPP, detalhando sua lista de poluentes preocupantes, seus parâmetros de regulamentação, tecnologias de tratamento de efluentes para prevenir a poluição, cargas poluentes e padrões. Entre a lista de poluentes, a nova proposição exigirá que as instalações de MPP monitorem o nitrogênio em seus efluentes para que seja seguro descartar nos cursos d'água locais. Essa proposta está prevista para ser finalizada até 2025.
A UE estabeleceu as melhores tecnologias disponíveis (BAT) para abatedouros, subprodutos animais e/ou indústrias de coprodutos comestíveis, para salvaguardar a saúde ambiental por meio de recomendações para o tratamento e orientações para o monitoramento de efluentes. MTD são técnicas ou tecnologias aprovadas por legisladores governamentais que são empregadas para controlar e monitorar poluentes para fins de proteção ambiental. Esse documento de referência recomenda os principais parâmetros e locais de monitoramento e sugere o uso de carbono orgânico total como BAT sobre a demanda química de oxigênio, pois o COT não usa produtos químicos perigosos. Da mesma forma, o TNb ou a soma de amoníaco livre, amônio, nitritos, nitratos e compostos nitrogenados orgânicos é uma ferramenta útil para atender aos requisitos de descarga.
Embora a composição dos efluentes dependa das práticas individuais das instalações de MPP, o teor de nitrogênio nos efluentes é constantemente alto em todas elas. A forma primária de nitrogênio em efluentes de MPP é na forma de amoníaco, que é formado durante o processamento. A ferramenta atual para determinar a remoção de nitrogênio em efluentes de MPP é o Nitrogênio Total por Kjeldahl (NTK).
Embora esse método seja universalmente adotado, tenha alta precisão e boa reprodutibilidade, ele não consegue detectar compostos de nitrato ou nitrito e não é capaz de medição on-line contínua de processos de tratamento de efluentes. Para que os sistemas de tratamento de efluentes de MPP (como nitrificação e desnitrificação) estejam removendo adequadamente o nitrogênio, é necessário um instrumento robusto o suficiente para lidar com matrizes de amostras complexas e capaz de medir efluentes continuamente. Isso será fundamental para cumprir os regulamentos propostos pela EPA.
O analisador on-line de COT e NT Sievers COT-R3 determina o conteúdo de NT em uma única medição usando um detector eletroquímico (ECD). O ECD do Sievers COT-R3 detecta nitrato, nitrito, amoníaco e outros compostos de nitrogênio como uma medida de soma no modo de nitrogênio ligado total (TNb). Em poucos minutos, as MPPs podem quantificar o teor total de nitrogênio em fluxos de efluentes e determinar sua eficiência de tratamento. O analisador Sievers COT-R3 oferece manutenção simples, baixo custo de propriedade e a capacidade de tomar decisões baseadas em dados em tempo real.
As mudanças na regulamentação das instalações de MPP estão se aproximando rapidamente e essas instalações precisam garantir que seus processos de tratamento de efluentes estejam removendo nitrogênio para atender aos limites propostos pela EPA. O Sievers COT-R3 pode monitorar continuamente a remoção de nitrogênio no tratamento de efluentes para assegurar o desempenho do tratamento em tempo real. Isso permite que os operadores tomem medidas imediatas se o trem de tratamento não estiver removendo o nitrogênio com a eficiência necessária.
Autora: Sara Speak
Sara Speak é especialista em aplicação de produtos na Veolia Water Technologies & Solutions, fornecendo suporte e experiência em aplicações para clientes de instrumentos analíticos Sievers em setores como químico, petroquímico, alimentos e bebidas e efluentes municipais.
Sara trabalha com os clientes para fornecer treinamento, auxiliar as instalações do produto, otimizar o uso do equipamento e demonstrar a viabilidade em diferentes aplicações de teste. Antes da função atual, ela era técnica de serviços de fábrica, responsável por reparar e solucionar problemas de instrumentos Sievers. Sara trabalhou anteriormente na indústria de alimentos e bebidas como técnica de laboratório de QA na MillerCoors e Leprino Foods. Ela é bacharel em Química e, ainda, bacharel em Música (B.M.) em Performance de Violino pela Metropolitan State University of Denver.
- Referências
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- Diretrizes para Efluentes de Produtos Bovinos e Avícolas – Regra Proposta 2024. 27/3/2024. https://www.epa.gov/eg/meat-and-poultry-products-effluent-guidelines-2024-proposed-rule. Acesso em 23/04/2024.
- Jornal Oficial da União Europeia. Decisão de Execução (UE) n.º 2023/2749 da Comissão, de 11 de dezembro de 2023, que estabelece as conclusões sobre as melhores técnicas disponíveis (BAT), nos termos da Diretiva 2010/75/UE do Parlamento e do Conselho Europeu relativa às emissões industriais, para abatedouros, subprodutos animais e/ou indústrias de coprodutos comestíveis (notificada com o documento C(2023) 8434). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=OJ%3AL_202302749 Acesso em 18/04/2024.
- Ridlington, Elizabeth e Weissman, Gideon. Slaughterhouses are Polluting Our Waterways. The Public Interest Network, Toxic Threats, 02/05/21. https://publicinterestnetwork.org/resources/slaughterhouses-are-polluting-our-waterways/ Acesso em 21/03/24.
- Pelton, Tom. Three Quarters of Large U.S. Slaughterhouses Violate Water Pollution Limits. Projeto de Integridade Ambiental, 11/10/2018. https://prairierivers.org/uncategorized/2018/10/three-quarters-of-large-u-s-slaughterhouses-violate-water-pollution-permits/ Acesso em 07/02/2024.
- Animal Legal Defence Fund. EPA to Publish Slaughterhouse Water Pollution Standards Following Lawsuit. 01/03/2023. https://aldf.org/article/epa-to-publish-slaughterhouse-water-pollution-standards-following-lawsuit/ Acesso em 25/08/2023.
- Bustillo-Lecompte, Ciro, Mehrvar, Mehrab and Quiñones-Bolaños, Edgar. Slaughterhouse Wastewater Characterization and Treatment: An Economic and Public Health Necessity of the Meat Processing Industry in Ontario, Canada. Revista de Geociências e Proteção ao Meio Ambiente, vol. 4 n.º.4, 2016. https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=66462 Acesso em 25/08/2023.
- Kundu, Pradyut, Debsarkar, Anupam e Mukherjee, Somnath. Treatment of slaughterhouse wastewater in a sequencing batch reactor: performance evaluation and biodegradation kinetics. Biomed Res Int. 2013;2013:134872. DOI: 10.1155/2013/134872. EPub 20ago. 2013. PMID: 24027751; PMCID: PMC3762084. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3762084/ Acesso em 25/08/2023.
- Al-Juboori, Raed A., Al-Shaeli, Mauyad, Aani, Saif Al, Johnson Daniel e Hilal Nidal. Membrane Technologies for Nitrogen Recovery from Waste Streams: Scientometrics and Technical Analysis. Membranes (Basel). 22 dez. 2022;13(1):15. DOI: 10.3390/membranes13010015. PMID: 36676822; PMCID: PMC9864344. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9864344/#:~:text=The%20most%20common%20nitrogen%20form,of%20the%20slaughtering%20process%20train. Acesso em 20/02/2024.