Decantadores no tratamento de efluentes industriais: como funcionam e onde aplicar?

A sobrecarga de sólidos em efluentes industriais continua sendo um dos principais entraves para o reuso de água e conformidade ambiental no Brasil.

Indústrias que operam com altos volumes de descarte, como alimentícia, automotiva e petroquímica, enfrentam custos elevados e risco de autuações quando o sistema de separação física não é eficiente.

É nesse ponto que entram os decantadores no tratamento de efluentes industriais, responsáveis por remover a fração sólida em suspensão com precisão, antes que o efluente siga para etapas como filtração, flotação ou tratamento biológico.

Dependendo do tipo de carga, é possível reduzir até 70% da turbidez e 60% da carga orgânica com um decantador bem projetado (Fonte: CETESB).

Para empresas que buscam eficiência, como as atendidas pela HB Soluções em todo o Brasil, essa etapa é decisiva para viabilizar o reuso de água, manter equipamentos preservados e atingir os limites de descarte exigidos por norma.

Como os decantadores funcionam no tratamento de efluentes industriais

Decantadores são unidades de separação física que utilizam a força da gravidade para remover sólidos em suspensão presentes nos efluentes.

O processo é simples na teoria, mas exige dimensionamento técnico preciso para funcionar com eficiência na prática industrial.

Princípio da sedimentação

A decantação ocorre quando a velocidade ascensional da água é menor do que a velocidade de sedimentação das partículas sólidas, segundo a Lei de Stokes. Isso significa que o projeto do decantador precisa considerar variáveis como:

• Densidade das partículas
• Viscosidade do fluido
• Carga hidráulica superficial
• Tempo de detenção hidráulica (TDH)

Na indústria, o TDH costuma variar entre 10 e 30 minutos, dependendo do tipo de efluente, da carga de sólidos (SST – sólidos suspensos totais) e do objetivo da remoção.

Etapas do processo de decantação

1. Entrada do efluente com sólidos suspensos, geralmente após gradeamento ou coagulação/floculação.
2. Distribuição uniforme do fluxo para garantir sedimentação eficiente.
3. Zona de sedimentação, onde os sólidos mais densos se acumulam no fundo.
4. Coleta do efluente clarificado na superfície.
5. Remoção do lodo sedimentado através de raspadores ou funis, conforme o modelo.

Esse processo pode ser primário, secundário ou físico-químico, dependendo da etapa do tratamento.

Quer entender como dimensionar um sistema de decantação com base no seu tipo de efluente e carga de sólidos?

A equipe da HB Soluções pode realizar uma análise técnica prévia e propor o modelo ideal para seu processo.

Tipos de decantadores e aplicações industriais

A escolha do tipo de decantador depende diretamente das características do efluente, da carga de sólidos e das exigências do processo produtivo. Conhecer as variações disponíveis permite alinhar eficiência, economia e conformidade ambiental.

Decantador primário

É utilizado logo nas etapas iniciais do tratamento, após gradeamento e caixas de areia. Seu objetivo é reter partículas mais grosseiras, como areia, graxa ou matéria orgânica sedimentável.

Aplicações comuns:

• Indústrias de alimentos e bebidas
• Curtumes e frigoríficos
• Estações compactas com pré-tratamento

Esses decantadores ajudam a reduzir a carga orgânica antes de processos biológicos ou físico-químicos mais custosos.

Decantador secundário

Atua após processos biológicos aeróbios ou anaeróbios, como reatores UASB ou lodos ativados. Sua função principal é sedimentar o lodo biológico formado, permitindo a recirculação ou descarte.

Setores que utilizam:

• Papel e celulose
• Saneamento básico e ETEs industriais
• Processos com lodo ativado e aeração prolongada

A eficiência de separação de biomassa aqui impacta diretamente o desempenho de toda a estação de tratamento.

Decantador lamelar (ou de alta taxa)

Esse modelo utiliza lamelas inclinadas para ampliar a área superficial de sedimentação. Isso permite tratar grandes volumes com menor espaço físico, o que o torna ideal para locais com restrição de área.

Diferenciais técnicos:

• Cargas hidráulicas de até 60 m³/m²/dia
• Tempo de detenção reduzido
• Maior compacidade e modularidade

Onde aplicar:

• Indústrias automotivas e metalúrgicas
• Plantas móveis ou com retrofit de ETEs
• Águas de processo com sólidos leves e decantáveis

Decantador por flotação (DAF)

Apesar de não ser um decantador clássico por gravidade, o sistema DAF (Dissolved Air Flotation) é utilizado para remover sólidos leves ou gordurosos que não sedimentam facilmente. Pequenas bolhas de ar aderem aos sólidos, promovendo sua subida à superfície para remoção mecânica.

Aplicações estratégicas:

• Frigoríficos e abatedouros
• Laticínios e indústria de cosméticos
• Efluentes com alto teor de óleos e graxas

Comparativo entre Tanques Convencionais e Decantadores Lamelar

Ao planejar ou readequar uma ETE industrial, um dos dilemas recorrentes entre engenheiros e gestores de utilidades é a escolha entre tanques convencionais de decantação e sistemas lamelares compactos.

Essa decisão não depende apenas da tecnologia, mas de fatores como restrição de espaço físico, regime de operação contínuo ou intermitente, e o nível de clarificação desejado para posterior reuso ou descarte.

Tanques Convencionais: quando são indicados?

Tanques convencionais (retangulares ou circulares) ainda são comuns em plantas industriais com maior área disponível e operações estáveis. Seu design facilita a remoção de lodo por raspadores de ponte ou fundo inclinado.

Vantagens:

• Operação mais tolerante a variações de carga hidráulica
• Fácil manutenção mecânica
• Ideal para pré-tratamento ou zonas de homogeneização

Limitações:

• Ocupam até 4 vezes mais área que modelos lamelares
• Exigem fundações e obras civis robustas
• Maior tempo de detenção (TDH) e menor taxa de escoamento superficial

Decantadores Lamelar: soluções para espaço e performance

Sistemas lamelares utilizam placas inclinadas que aumentam exponencialmente a área útil de sedimentação, permitindo tratar grandes volumes com footprint reduzido.

Pontos fortes:

• Redução de até 75% na área ocupada
• Alta taxa de sedimentação (CHS até 60 m³/m²/dia)
• Instalação modular, com possibilidade de retrofit
• Viabiliza reuso em processos que exigem baixo SST

Pontos críticos:

• Sensível a variações bruscas na vazão
• Requer limpeza periódica das lamelas para manter desempenho
• Custos iniciais de aquisição e instalação podem ser maiores, porém compensam em longo prazo

Quando escolher cada um?

Cenário industrial	Melhor escolha
Área disponível ampla	Tanque convencional
Espaço físico limitado	Decantador lamelar
Efluente com sólidos grosseiros	Convencional com raspador
Alta taxa de operação e clarificação fina	Lamelar com pré-floculação
Retrofit em plantas antigas	Módulo lamelar compacto

Essa análise comparativa ajuda a fundamentar decisões técnicas e financeiras no momento de estruturar ou modernizar uma estação de tratamento de efluentes industriais, especialmente quando se busca equilíbrio entre desempenho, custo e sustentabilidade.

• Leia também: Como garantir a qualidade na análise de efluentes industriais

Parâmetros técnicos e boas práticas: o que define um decantador eficiente?

Imagine uma indústria plástica em Sorocaba que precise tratar 20 m³/h de efluente com alta carga de sólidos suspensos. Qual tipo de decantador seria mais indicado? E qual o tempo de detenção mínimo necessário?

Essas decisões exigem critérios técnicos bem definidos.

Abaixo, os principais parâmetros que determinam a eficiência e a viabilidade de um projeto de decantação industrial.

Carga hidráulica superficial (CHS)
Esse indicador representa o volume de água tratado por metro quadrado de superfície útil por dia. Ele influencia diretamente o porte da estrutura e a eficiência do processo.

• Decantadores convencionais operam entre 25 e 40 m³/m²/dia
• Modelos lamelares podem alcançar até 60 m³/m²/dia, graças ao aumento da área de sedimentação útil

Projetar com base em CHS abaixo do ideal compromete a clarificação. Já um superdimensionamento eleva o custo de forma desnecessária.

Tempo de detenção hidráulica (TDH)
Trata-se do tempo que o efluente precisa permanecer no decantador para que ocorra a sedimentação dos sólidos.

• O tempo ideal varia entre 10 e 30 minutos, dependendo da densidade e da natureza das partículas
• Em sistemas com lamelas, esse tempo pode ser otimizado, reduzindo a área física necessária

Em operações com alta vazão e carga orgânica variável, controlar o TDH é crucial para evitar sobrecargas e perda de desempenho.

Eficiência na remoção de sólidos (TSS – Total Suspended Solids)
Um decantador corretamente dimensionado deve ser capaz de remover entre 60% e 80% dos sólidos suspensos antes do efluente seguir para o tratamento secundário.

Parâmetros como densidade específica dos sólidos, perfil granulométrico e o índice SDI (Silt Density Index) são frequentemente usados para definir o tipo e o porte do equipamento.

Exemplo prático de aplicação real

Segmento: indústria alimentícia
Vazão estimada: 15 m³/h
Carga de sólidos: 350 mg/L de TSS
Objetivo: reduzir a carga de sólidos antes da etapa biológica

Solução técnica viável:

• Decantador primário com lamelas inclinadas
• Área útil projetada: 10 m²
• Tempo de detenção: 20 minutos
• CHS estimada: 36 m³/m²/dia

Esse projeto possibilita menor consumo de coagulantes, alívio da carga nos aeradores subsequentes e estabilidade operacional a médio prazo. O resultado é uma redução no custo de operação e no volume de lodo gerado.

Onde aplicar decantadores industriais? Casos práticos por segmento

O uso de decantadores vai muito além das estações de tratamento genéricas. Cada setor industrial possui demandas específicas de tratamento, tanto em volume quanto na composição dos efluentes. O que funciona para uma indústria de alimentos pode ser ineficiente em um frigorífico ou em uma planta automotiva.

Veja como a escolha correta do decantador varia conforme o tipo de indústria:

1. Indústria alimentícia

Características dos efluentes:
Alta carga orgânica (gorduras, amidos, proteínas), variabilidade de pH, presença de óleos e resíduos sólidos leves.

Aplicação ideal:

• Decantador primário para remoção inicial de sólidos suspensos e materiais sedimentáveis antes da etapa biológica.
• Decantador lamelar pode ser usado para otimizar espaço em indústrias urbanas, com limitação de área útil.

Benefício técnico:
Reduz drasticamente o consumo de oxigênio na etapa aeróbia (DBO), estabilizando o processo e diminuindo o uso de insumos como coagulantes.

2. Frigoríficos e abatedouros

Desafios específicos:
Grande volume de sangue, gordura animal, resíduos orgânicos e detergentes industriais. Risco de entupimento e flutuação de sólidos graxos.

Soluções recomendadas:

• Combinação de decantador primário com sistema de flotação (DAF) para remoção de graxas flutuantes.
• Decantadores com raspadores automáticos de lodo são essenciais para evitar acúmulo e odores.

Observação:
A legislação sanitária (ex. CONAMA 430/11) é mais rigorosa nesse setor, o que exige eficiência comprovada em SST e DBO.

3. Indústria de transformação plástica

Efluente típico:
Presença de partículas plásticas, lubrificantes, solventes e aditivos químicos.

Recomendação técnica:

• Decantadores lamelares com baixa carga hidráulica são úteis para separar microplásticos e sólidos inertes antes do descarte ou recirculação.
• Etapas físicas-químicas devem ser precedidas de coagulação/floculação eficiente.

Diferencial operacional:
Permite o reuso interno da água tratada para lavagem de moldes e sistemas de refrigeração, com ganho em sustentabilidade.

4. Setor automotivo e metalúrgico

Composição dos efluentes:
Metais pesados, óleos emulsionados, tintas, detergentes alcalinos, particulados metálicos.

Configuração ideal:

• Pré-tratamento com decantador químico após coagulação/floculação para remoção de metais e resíduos.
• Em muitos casos, exige decantadores secundários antes do polimento final.

Impacto direto:
Evita multas ambientais, amplia o tempo de vida útil de filtros e reduz custos com descarte de lodo perigoso.

Cuidados técnicos e como garantir eficiência contínua dos decantadores industriais

A escolha e instalação corretas são apenas o ponto de partida. A eficiência dos decantadores ao longo do tempo depende de variáveis operacionais que precisam ser acompanhadas de forma contínua e profissional.

Em ambientes industriais, onde os efluentes variam em carga orgânica, densidade e composição química, negligenciar esse acompanhamento pode comprometer todo o sistema de tratamento.

Veja os pontos críticos que determinam a performance real de um sistema de decantação:

1. Monitoramento dos parâmetros físico-químicos

É essencial controlar continuamente:

• Carga de sólidos suspensos totais (SST): parâmetro que impacta diretamente o tempo de sedimentação.
• Densidade dos sólidos decantáveis: interfere na velocidade de separação.
• Índice de Densidade de Sedimentos (SDI): ajuda a prever o risco de incrustação em etapas posteriores.

Esses indicadores servem tanto para avaliar a eficiência da separação quanto para ajustar o tempo de detenção e a vazão do sistema.

Entre em contato com a HB Sorocaba oferece análises laboratoriais acreditadas pela ISO 17025, entregando laudos técnicos com precisão para tomada de decisão.

2. Cuidados na operação e manutenção

Mesmo decantadores bem projetados podem perder eficiência se operados de forma inadequada. Os principais cuidados são:

• Evitar sobrecarga hidráulica: o aumento abrupto na vazão pode reduzir o tempo de detenção e arrastar sólidos não sedimentados.
• Manter o lodo sob controle: o acúmulo excessivo pode gerar recirculações indesejadas, gases ou mesmo entupimentos.
• Inspecionar lamelas e raspadores: desgaste ou acúmulo compromete a área de sedimentação efetiva.

Uma falha frequente em plantas industriais é negligenciar a limpeza periódica ou operar fora do ponto ideal de carga hidráulica. Isso pode elevar o consumo de produtos químicos e comprometer o padrão de descarte exigido pelos órgãos ambientais (ex: CONAMA 430/11).

3. Indicadores práticos de eficiência

A performance de um decantador deve ser medida com base em metas claras. Abaixo, alguns exemplos reais de eficiência esperada por tipo de sistema:

Tipo de Decantador	Eficiência Média de Remoção de SST
Decantador primário	40% a 60%
Decantador secundário	70% a 85%
Decantador lamelar	até 90%, dependendo do SDI
Decantador químico	varia conforme tipo de floculante

Esses dados podem variar conforme o setor e a composição do efluente. Em plantas com potencial de reuso, alcançar remoção acima de 85% no sistema físico-químico é essencial para viabilidade técnica e econômica.

4. Recomendações para garantir estabilidade no longo prazo

• Mapear sazonalidade da produção e adaptar a carga do sistema.
• Treinar operadores para leitura dos parâmetros em tempo real.
• Validar o sistema com ensaios em laboratório credenciado sempre que houver alteração na linha de produção ou troca de insumos.
• Planejar retrofits periódicos, especialmente se o sistema for anterior a 2010 muitos projetos antigos não atendem mais às exigências ambientais atuais.

Encerrando com autoridade técnica:
A escolha de um bom decantador exige engenharia de processo, conhecimento dos parâmetros de qualidade da água e visão de longo prazo. Mais do que apenas um equipamento, ele representa um elo essencial entre a conformidade ambiental, a redução de custos operacionais e a estratégia de sustentabilidade industrial.

A HB Soluções atua diretamente com esse tipo de análise, oferecendo apoio técnico desde o dimensionamento até a gestão contínua do sistema de decantação, garantindo eficiência, economia e segurança para o processo produtivo com atuação nacional e mais de 20 anos de expertise no setor.