Lagoas de Estabilização - ETE

Profa. Dra. Gersina N. da Rocha Carmo Junior

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

Há séculos existem lagoas artificiais ou naturais que recebem despejos animais, de uso domésticos, e de pequenas comunidades.

Realizam os fenômenos típicos e próprios de depuração das lagoas de estabilização.

Sem que os especialistas se dêem conta

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOAs primeiras lagoas

Fenômenos constatados – Santa Rosa, na California (USA, 1924)

Evitar custo de uma estação de tratamento, se fez passar o esgoto sobre um leito de pedra.

Colmatação dos vazios e acumulação do esgoto.

Efluente da “lagoa” com características de um filtro biológico.

-Fesseden na Dakota do Norte (USA, 1928).

Não se tinha conseguido construir o sistema de tratamento para uma nova rede de coleta;

Não havendo corpo receptor adequado

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

As primeiras lagoas

Efluente foi dirigido a uma depressão do terreno fora da cidade.Qualidade do efluente final, comparado a de um tratamento secundário.

Permaneceu em operação durante 30 anos.

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

Apenas nos últimos 50 anos Experimentos objetivos e critérios racionais de projetos começaram a ser desenvolvidos.

Década de 40, apareciam lagoas com acompanhamento de sua operação, a partir da qual se procurava conhecer os parâmetros de acompanhamento.

Pesquisa objetivaPesquisa objetiva

Nos Estados Unidos: Estados de Dakota do Norte e Dakota do Sul, 1948:

Primeira lagoa projeta para receber e tratar especificamente esgoto bruto

Lagoa de MaddockLagoa de Maddock

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

Aproximadamente nesta mesma época na Austrália

Estudos para realizar o tratamento de esgotos em lagoas

Pioneiro em lagoas em série

““Lagoas Australianas”Lagoas Australianas”

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO1950, 1960

Desenvolvimento maior:

Estados Unidos, Austrália, Nova Zelândia, Israel, África do Sul, Índia, Canadá, e na América Latina, no Brasil, México, Colômbia, Peru, Costa Rica, Cuba, Equador.

BRASILBRASIL

Primeira lagoa construída a de São José dos Campos, São Paulo

Sistema Australiano

Indicação de uso das lagoas de estabilização:

Devido aos seguintes aspectos:

Suficiente disponibilidade de área em um grande número de localidades;

Clima favorável (temperatura e insolação elevadas);

Operação simples;

Necessidade de poucos ou nenhum equipamento.

Muito adequada para as condições do Brasil e da América Latina

Solução plenamente aceitável

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

ConceitoSão sistemas de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica (oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia) e/ou redução fotossintética das algas

Simplicidade e eficiência no processo, baixo custo de construção e operação, condições climáticas extremamente favoráveis.

Completa aceitação no Brasil.

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃODiversas variantes do sistema de lagoas de estabilização

Costumam ser classificada em:

lagoas anaeróbias;

Lagoa facultativas;

Lagoas estritamente aeróbias;

Lagoas de maturação;

Lagoas de polimento;

Lagoas aeradas;

Lagoas com macrófitas

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOLAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOModernamente, as lagoas devem cumprir dois objetivos principais:

A proteção ambiental

Remoção da DBO

A proteção da saúde pública

Remoção de organismos patogênicos

Eficiência

Matéria orgânica dissolvida no efluente

30 a 50mg/l

Eficiência de DBO entre 75 a 85%

Lagoa de maturação em série têm-se alcançado até 99,999%

LAGOAS DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOESTABILIZAÇÃO

Escolha do processo de tratamento por lagoas:

•Onde a terra é barata;

•Clima favorável;

•Se deseja método de tratamento que não requeira equipamentos;

•Não requeira capacidade especial de operadores.

Construção simples, envolvendo principalmente movimento de terra

Terminologia frequentemente adotada

Relaciona-se à sua posição na série de unidades de tratamento

Lagoa primária: primeira lagoa da série

Lagoa Facultativa ou anaeróbia recebe esgoto bruto

Lagoa secundária: segunda lagoa da sérieRecebe esgoto da lagoa à montante, facultativaLagoa terciárias, quaternárias, etc: ocupam a terceira, quarta etc posição na série

Usualmente lagoas de maturação

posição na série de unidades de tratamento

Lagoas de Estabilização

Tem que existir equilíbrio entre a condições locais e a carga poluidora.

Projeto criterioso

Caso contrário, inconvenientes:

Exalação de mau cheiro;

Estética desfavorável;

Efluente com DBO elevada;

Coliformes fecais em excesso;

Mosquitos, etc.

LAGOAS DE LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃOESTABILIZAÇÃO

Vantagens:

Simplicidade e confiabilidade da operação

Processos naturais confiáveis:Não há equipamentos que possam estragar ou;Esquemas especiais requeridos

•Natureza é lenta, necessitando longos tempo de detenção, o que implica em grandes requisitos de áreas;

•Atividade biológica afetada pela temperatura.

Desvantagens

A escolha por uma lagoa facultativa se dá, principalmente, em locais com elevada radiação solar e baixa nebulosidade. Neste tipo de lagoa, o seu funcionamento é estritamente natural, sem necessidade de equipamentos

Período de detenção ...................... > 20 diasPeríodo de remoção do lodo .......... > 20 anosProfundidade ........................... 1,00 a 1,50 mEficiência (DBO) ...... ................. 70 a 85%Eficiência (coliformes) ------------- 60 a 99%

O processo de lagoas facultativas, apesar de possuir uma eficiência satisfatória, requer grandes áreas, muitas vezes não disponível na localidade em questão. Há, portanto, a necessidade de se buscar soluções que possam implicar na redução da área total requerida. Uma destas soluções é o sistema de lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas

Período de detenção .......3 a 5 diasPeríodo de remoção do lodo ........ > 10 anosProfundidade ......................... 1,00 a 1,50 m(facultativa)Profundidade ......................... 4,00 a 1,50 m(anaeróbia)Eficiência (DBO) ......................... 70 a 90%Eficiência (coliformes) ................ 60 a 99%

As lagoas aeróbias efetuam a depuração das águas residuárias através da remoção da matéria orgânica e de algumas substâncias inorgânicas pelo metabolismo diverso, em presença de oxigênio dissolvido na água.

Período de detenção ............. 3 a 5 diasPeríodo de remoção do lodo > 10 anosProfundidade ................ 1,00 a 2,50 mEficiência (DBO) ................ 70 a 90%Eficiência (coliformes) ------ 60 a 96%

Uma forma de reduzir ainda mais o volume da lagoa aerada é o de se aumentar o nível de aeração, fazendo com que haja uma turbulência tal que, além de garantir a oxigenação, permite ainda que todos os sólidos sejam mantidos em suspensão no meio líquido. A denominação mistura rápida é, portanto, advinda do alto grau de turbulência de energia por unidade de volume, responsável pela total mistura dos constituintes em toda lagoa.

Período de detenção ............. 2 a 4 diasPeríodo de remoção do lodo .... < 5 anosProfundidade .................. 3,50 a 5,00 mEficiência (DBO) .................... 70 a 90%Eficiência (coliformes) ........... 60 a 99%

Objetivo: principal objetivo do tratamento terciário é a remoção dos organismos patogênicos e dos nutrientes.

• Lagoa maturação • Lagoa de polimento

Normalmente antes do lançamento final no corpo receptor, é necessário proceder à desinfecção das águas residuais tratadas para a remoção dos organismos patogênicos ou, em casos especiais, à remoção de determinados nutrientes, como o nitrogênio (azoto) e o fósforo, que podem potenciar, isoladamente e/ou em conjunto, a eutrofização das águas receptoras.

As lagoas de maturação são usadas como segundo estágio de tratamento após lagoas facultativas ou outro tipo de tratamento convencional. A sua função principal é a remoção de nutrientes e patogênicos. Neste tipo de lagoa existe a predominância total de condições aeróbias, portanto, sua profundidade é equivalente a das lagoas facultativas. Tipo de lagoa que recebe um afluente cuja DBO está praticamente estabilizada e o oxigênio dissolvido se faz em toda a massa líquida.

Período de detenção .......... 7 dias por lagoaProfundidade ........................ 1,00 a 2,50 mEficiência (DBO5) ...................... 50 a 70%Eficiência (coliformes) ..................>99,9%

A remoção de DBO em uma lagoa de maturação é pequena, pois são necessárias duas lagoas de maturação em série para se obter bons resultados.

As lagoas de polimento são conceitualmente similares às lagoas de maturação, mas recebem esta nomeclatura específica por realizarem o polimento de efluentes de estação de tratamento, em particular o UASB. Tal se deve ao fato dos reatores anaeróbios não atingirem elevadas eficiência de remoção de DBO, requerendo usualmente um pós-tratamento, ou seja, um polimento.

Apesar das lagoas de polimento serem sistemas simples, de baixo custo e fácil construção e operação, também necessitam de tratamento complementar de seus efluentes, pois, geralmente não atendem alguns padrões de emissão estipulados na Resolução 357/05 do CONAMA, como por exemplo, para nitrogênio, fósforo e E.coli, sendo em alguns casos necessária a retirada do excesso de algas que podem crescer na lagoa.