Tratamento de esgotos Introdução - deha.ufc.br · Entrega de um projeto de ETE - Reúso de...

TRATAMENTO DEESGOTOS

A i iAspectos quantitativos e qualitativos dos esgotos

PROGRAMA DA DISCIPLINAConteúdo Semana HorasConteúdo Semana HorasAspectos qualitativos e quantitativos do esgoto 3 16/02/2011Operações, processos, graus e tecnologias de 3 23/02/2011

tratamentoSoluções individuais de tratamento de esgotos 3 02/03/2011Tratamento preliminar de esgotos 6 16/03/2011Tratamento preliminar de esgotos 6 16/03/2011

23/03/2011Visita Técnica 3 30/03/20111º AP (teórica) 3 06/04/20111º AP (teórica) 3 06/04/2011Sistemas naturais: lagoas de estabilização 9 13/04/2011

20/04/201127/04/2011

PROGRAMA DA DISCIPLINAConteúdo Semana HorasConteúdo Semana HorasSistemas anaeróbios de tratamento de esgotos 6 04/05/2011

11/05/2011Visita Técnica 3 18/05/2011Desinfecção de esgotos e gerenciamento da

fração sólida3 25/05/2011

fração sólidaEntrega de um projeto de ETE -Reúso de esgotos, lodo e excretas 3 01/06/20112º AP (teórica) 3 08/06/20112º AP (teórica) 3 08/06/2011

TRATAMENTO DEESGOTOS

A li i dAspectos qualitativos dos esgotos

ESGOTOS SANITÁRIOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DEESGOTAMENTO SANITÁRIO

Sistema estático ou isolado Unifamiliar Multifamiliar

Sistema coletivo de esgotamento sanitário Sistema unitário Sistema unitário Sistema separador: absoluto ou parcial

Si t d d i i l Sistema separador condominial

COMPONENTES DO SISTEMA COLETIVO DEESGOTAMENTO SANITÁRIO

Redes coletoras Estações elevatórias Interceptor Emissário de esgoto bruto Órgãos acessórios como: Poços de Visita (PV),

Tubos de Inspeção e Limpeza (TIL) e Tubos deLimpeza (TL)Limpeza (TL)

Estação de Tratamento de EsgotosE i á i d t t t d fi l Emissário de esgoto tratado ou final

Etc.

SISTEMA ESTÁTICO - UNIFAMILIAR

SISTEMA ESTÁTICO -MULTIFAMILIAR

SISTEMA COLETIVO - UNITÁRIO

SISTEMA COLETIVO - SEPARADOR

E IESGOTOS INDUSTRIAISSã t lí id õ i i á i São correntes líquidas ou suspensões origináriasde processos, operações e/ou utilidades, podendovir acompanhados também de águas pluviaisp g pcontaminadas e esgotos sanitários.

São extremamente variáveis em composição equantidade e dependem: Diversidade dos produtos fabricados Diversidade dos produtos fabricados Natureza e porte da indústria Grau de modernidade de seus processos produtivosp p Tipos de matérias primas empregadas Nível de automação dos processos

P áti d i l ú d d f t d Práticas de reciclagem e reúso de cada fonte geradora

ESGOTOS INDUSTRIAIS

Laticínios

Indústria FarmacêuticaIndústria Farmacêutica

Usinas de açúcar e álcool

Papel e celulose

CurtumeCurtume

Têxtil

Química e petroquímica, etc.

Composição extremamente variável

E IESGOTOS INDUSTRIAIS Muitas vezes, indústrias de mesmo tipo e natureza

produzem efluentes bastante diferentes em razãode:de: Variações dos processos produtivos Práticas de produção sustentável (produção mais limpa)Práticas de produção sustentável (produção mais limpa) Minimização de despejos (“housekeeping”) Recirculações internas Origem das matérias primas e insumos

Fonte Geradora

Tratamento visando atendimento aos padrões

legais

Tratamento visando o

reúso

Pré- TratamentoAtendimento à diversidade dePré

tratamentoTratamento completo

diversidade de padrões de

reúso

Rede Pública

ETE

IMPUREZAS CONTIDAS NOSESGOTOS

Impurezas

Caract. Físicas

Caract. Químicas

Caract. BiológicasFísicas

Sólidos Gases

Químicas

Orgânicos

Biológicas

Suspensos Coloidais

g

InorgânicosSuspensos Coloidais Inorgânicos

Dissolvidos

PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA

Parâmetros de qualidade de águaParâmetros de qualidade de água

Físicos Químicos Biológicos

Temperatura

Turbidez

BactériaspH / alcalinidade

Matéria Orgânica Vírus

Cor

Od

Nutrientes (N e P)

M t i d

Protozoários

FOdor

Sólidos

Metais pesados

Cloretos

Fungos

Etc

Hormônios

Comp. Recalcitrantes

Condutividade

p

Outros

PRINCIPAIS PARÂMETROS FÍSICOS DEPRINCIPAIS PARÂMETROS FÍSICOS DEQUALIDADE DE ÁGUA

SÓSÓLIDOSI â iImportância:Ambiental CausamAmbiental Causam

assoreamento dos corposd’águad água

Tratamento de esgotos Nocontrole operacional decontrole operacional desistemas de tratamento de

tesgotos

SÓSÓLIDOSClassificação por tamanho e estado

sólidos em suspensão sólidos dissolvidos

Classificação pelas características químicasClassificação pelas características químicas sólidos voláteis

ólid fi sólidos fixos

Classificação pela sedimentabilidadeClassificação pela sedimentabilidade sólidos em suspensão sedimentáveis sólidos em suspensão não sedimentáveis sólidos em suspensão não sedimentáveis

SÓSÓLIDOSClassificação por tamanho e estado

SÓSÓLIDOSDefinição: toda matéria que permanece

como resíduo, após evaporação, secagemou calcinação da amostra a umatemperatura pré-estabelecida durante umtempo fixado.

Determinação: por métodos gravimétricos,com exceção dos sólidos sedimentáveis,ç ,cujo método mais comum é o volumétrico(uso do cone Imhoff).( )

Sólidos totais (ST): todos os materiais presentes noesgoto, determinados por evaporação de uma amostra deg , p p çvolume conhecido a 103o C, e pesagem do resíduo.

Sólid t t i (SST) t d t i i Sólidos suspensos totais (SST): todos os materiaispresentes no esgoto, retido num filtro com tamanho deporo definido, após secagem do resíduo a 103o C.

Sólidos dissolvidos totais (SDT): a diferença entre ST eSST sendo os sólidos coloidais e os componentesSST, sendo os sólidos coloidais e os componentesorgânicos e inorgânicos dissolvidos.

OS

Destes três parâmetros, a parte fixa é o que resta apósb t t t t l d (500 oC)

LID

O submeter a amostra a uma temperatura elevada (500 oC),sendo a parte volátil a diferença de peso da amostraantes e após a calcinação

SÓ

SÓLIDOS EM ESGOTOSSANITÁRIOS

Sólidos Totais (ST)1000 mg/L

Sólidos suspensos totais (SST)

Sólidos dissolvidos totais (SDT)

350 mg/L 650 mg/L

Fixos (SSF)

Voláteis (SSV)

Fixos (SDF)

Voláteis (SDV)

50 mg/L 300 mg/L 400 mg/L 250 mg/L

PRINCIPAIS PARÂMETROS QUÍMICOSPRINCIPAIS PARÂMETROS QUÍMICOSDE QUALIDADE DE ÁGUA

PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA

Parâmetros de qualidade de águaParâmetros de qualidade de água

Físicos Químicos Biológicos

Temperatura

Turbidez

BactériaspH / alcalinidade

Matéria Orgânica Vírus

Cor

Od

Nutrientes (N e P)

M t i d

Protozoários

FOdor

Sólidos

Metais pesados

Cloretos

Fungos

Etc

Hormônios

Comp. Recalcitrantes

Condutividade

p

Outros

M É O ÂMATÉRIA ORGÂNICAMistura heterogênea de compostos

orgânicos: g Proteínas (40 % a 60 %)

Carboidratos (25 % a 50 %) Carboidratos (25 % a 50 %) Gorduras e óleos (8 % a 12 %) Uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas,

metais e outros (menor quantidade)( q )

C d d i i l bl dCausadora do principal problema de poluição nos corpos d’água

M É O ÂMATÉRIA ORGÂNICAClassificação quanto à forma e

tamanho: em suspensão (particulada) dissolvida (solúvel) dissolvida (solúvel)

Classificação quanto à biodegradabilidadebiodegradabilidade inerte (não biodegradável)

bi d dá l biodegradável

M É O ÂMATÉRIA ORGÂNICAFormas de se medir: Métodos indiretos a partir do consumoMétodos indiretos a partir do consumo

de oxigênio:Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Métodos diretos:Carbono Orgânico Total (COT)

M É O Â DBOMATÉRIA ORGÂNICA: DBOD fi i ã Q tid d d i ê i Definição: Quantidade de oxigêniorequerida para estabilizar, através deprocessos bioquímicos a matériaprocessos bioquímicos, a matériaorgânica.

Representa a fração biodegradáveldo esgotodo esgoto

M É O Â DBOMATÉRIA ORGÂNICA: DBOM di ã d d i ê i Medição do consumo de oxigênioem laboratório

P di t 5 di d d ã Procedimento com 5 dias de duração Teste efetuado à temperatura de 20°C

DBO 20– DBO520

M É O Â DBOMATÉRIA ORGÂNICA: DBO

M É O Â DBOMATÉRIA ORGÂNICA: DBOP i i i t Principais vantagens:

Indicação aproximada da fraçãobiodegradável do despejobiodegradável do despejo

Indicação da taxa de degradação dodespejop j

Indicação da taxa de consumo de oxigênioem função do tempoQ tid d d OD id Quantidade de OD requerido para aestabilização

Parâmetro de dimensionamento Parâmetro de dimensionamento Legislação

M É O Â DBOMATÉRIA ORGÂNICA: DBOP i i i d t Principais desvantagens:

Pode-se encontrar baixos valores deDBO5DBO5

Substâncias tóxicas podem matar ou inibira microbiota

Tempo de duração do procedimento deanálise

M É O Â DQOMATÉRIA ORGÂNICA: DQOD fi i ã Q tid d d i ê i Definição: Quantidade de oxigêniorequerida para estabilizar, através deprocessos químicos a matériaprocessos químicos, a matériaorgânica através de um oxidanteforte em meio ácidoforte em meio ácido

Representa a fração biodegradável e Representa a fração biodegradável enão biodegradável

M É O Â DQOMATÉRIA ORGÂNICA: DQO Principais vantagens: Principais vantagens: O teste gasta 2 a 3 horas para ser

realizadoO lt d dá i di ã d O resultado dá uma indicação dooxigênio requerido para a estabilizaçãoda matéria orgânica

Principais desvantagens: O teste pode superestimar o oxigênioO teste pode superestimar o oxigênio

consumido Compostos inorgânicos podem ser

oxidados Não indica o consumo de OD associado

à matéria orgânica biodegradável Não fornece a taxa de conversão daNão fornece a taxa de conversão da

matéria orgânica com tempo

M É O ÂMATÉRIA ORGÂNICAC id õ i t t Considerações importantes: Quanto maior a DBO ou DQO maior o poder

de poluição.de poluição.

Sempre a DQO será maior do que DBO.

O teste da DQO fornece resultados maisrápidos (2-3h) A DBO requer pelo menos 5rápidos (2 3h). A DBO requer pelo menos 5dias, medindo-se o OD no início e final doteste.

A relação DQO/DBO indica capacidade debiodegradação de um determinado esgoto.g ç g

M É O ÂMATÉRIA ORGÂNICA

MATÉRIA ORGÂNICA EM ESGOTOSANITÁRIO

DBO • 250-400 mg/LDBO

450 800 mg/LDQO • 450-800 mg/LDQO

N NNUTRIENTES: NS b d i dSob o ponto de vista detratamento: nutrienteindispensável aos processosbiológicosbiológicos

Sob o ponto de vista ambiental:causa eutrofização de corposcausa eutrofização de corposd’água deve ser eliminado nasestações de tratamento deestações de tratamento deesgotos

F NFORMAS DE NFormas de nitrogênio Abreviação DefiniçãoAmônia livre NH3 NH3

Amônia ioni ada NH + NH +Amônia ionizada NH4+ NH4

+

Nitrogênio total amoniacal

NTA NH3 + NH4+

Nitrito NO2- NO2

-

Nitrato NO3- NO3

-

Nitrogênio total inorgânico

NTI NH3 + NH4+ + NO2

- + NO3-

Nit ê i t t l NTK N â i + NH + NH +Nitrogênio total Kjeldahl

NTK N orgânico + NH3 + NH4+

Nitrogênio orgânico N orgânico NTK – (NH3 + NH4+)g g g ( 3 4 )

Nitrogênio Total NT N orgânico + NH3 + NH4+ +

NO2- + NO3

-

F NFORMAS DE N

F NFORMAS DE NNitrogênio orgânico presente no esgotoNitrogênio orgânico presente no esgoto

fresco na forma de proteínas, aminoácidose uréia convertido biologicamente em

ô i ( ifi ã )amônia (amonificação)

Conversão da amônia a nitrito e deste aConversão da amônia a nitrito e deste anitrato (nitrificação) consumo de OD nocorpo d'água receptor;

Nitrato doenças como ametemoglobinemia;metemoglobinemia;

Forma gasosa NH3 é mais tóxica do que af d í ô i (NH +) l ã3forma do íon amônio (NH4

+) relação como pH do meio.

F NFORMAS DE NNit ifi ã ô i é t f dNitrificação: amônia é transformada emnitrato em 2 etapas:1 Nitritação – Bactérias (ex: Nitrosomonas)1. Nitritação Bactérias (ex: Nitrosomonas)

transformam amônia em nitrito2. Nitratação – Bactérias (ex: Nitrobacter)

transformam nitrito em nitrato

D it ifi ã it t é t f dDesnitrificação: nitrato é transformado emnitrogênio gasoso: Bactérias desnitrificantes (ex: Pseudomonas) Bactérias desnitrificantes (ex: Pseudomonas)

F NFORMAS DE N

F NF d N i di id d

FORMAS DE NFormas de N indicam a idade

do esgoto ou sua estabilizaçãol ã à d d d O2em relação à demanda de O2

Formas de N como nitritos ounitratos indicam poluição já antiga

Formas de N como nitrogêniogorgânico ou amoniacal indicampoluição recente

• 35-60NT em t 35 60

mg/Lesgotos

sanitários

N PNUTRIENTES: PP i â i t f f t (di t tP inorgânico ortofosfato (diretamentedisponível), poli e pirofosfato

P orgânico.

P em águas naturais: descargas de esgotos sanitários detergentesdescargas de esgotos sanitários detergentes

superfosfatados (principalmente) e matéria fecalque é rica em proteínas

Esgotos industriais Esgotos industriais As águas drenadas em áreas agrícolas e

urbanas aplicação de fertilizante no solo

PTE

S:

EN

TTR

IEN

U

N PNUTRIENTES: P Análogo ao N, importante para o tratamento

biológico de esgotos e causador de eutrofizaçãoP < 0 01 0 02 ã t ófiP < 0,01-0,02 não eutrófico

P entre 0,01-0,02 e 0,05 mg/L (estágiointermediário)intermediário)

P > 0,05 mg/L (eutrófico)

4 15PT em • 4-15 mg/L

PT em esgotos

sanitários gsanitários

PRINCIPAIS PARÂMETROSBIOLÓGICOS DE QUALIDADE DEBIOLÓGICOS DE QUALIDADE DEÁGUA

PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA

Parâmetros de qualidade de águaParâmetros de qualidade de água

Físicos Químicos Biológicos

Temperatura

Turbidez

BactériaspH / alcalinidade

Matéria Orgânica Vírus

Cor

Od

Nutrientes (N e P)

M t i d

Protozoários

FOdor

Sólidos

Metais pesados

Cloretos

Fungos

Etc

Hormônios

Comp. Recalcitrantes

Condutividade

p

Outros

MicrorganismosTransmissão de

Transformação da Matéria

Doenças(Organismos

(Ciclos Biogeoquímicos)

(Organismos Indicadores de ContaminaçãoBiogeoquímicos) Contaminação

Fecal)

Ciclo dooxigênio

Ciclo donitrogênio

Transformação da matéria em

Ciclo doenxofre

Tratamento da matéria em meio aquoso

Ciclo demetais

Tratamento de Efluentes

Ciclo docarbonocarbono

ETC.

AlgasHepatite A

Gastroenterite

Intoxicações

Febre amarelaDengue

P li i lit

EsquistossomoseFilariose

Causadores de doenças

Poliomielite

doenças associadas à água

i iDiarréiaCólera

LeptospiroseMalária

DisenteriaFungosMicoses

LeptospiroseSalmoneloseFebre tifóide

DisenteriaGiardíase

Micoses

PORQUE USAR INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL?

grande variedade de agentes patogênicosgrande variedade de agentes patogênicos

baixa concentração de agentes patogênicos nas fezes

diluição dos esgotos

Indicam a potencialidade de transmissão de doenças

pequena incidência de doentes

p ç

simplificação das análises

redução de custos

Não patogênicos (na sua maioria)

Fezes de animais de sangue quenteCOLIFORMESGrandes quantidades nas fezes humanas

Humanos: 1/3 a 1/5 do peso das fezes

Humanos: 1010 a 1011 células por dia

Grande probabilidade de detecção

Inexistência em animais de sangue frioInexistência em animais de sangue frio

Resistência similar a dos patogênicos

Determinação rápida e econômica

Coliformes totais = ambientais = sem relação direta com

os patógenos

Coliformes fecais ouou

termotolerantes

E coliE.coli

CONTAMINAÇÃO BIOLÓGICA NA ÁGUA

• 106 – 108Coliformes Termotolerantes • 10 – 10

NMP/100mLTermotolerantes

em esgotos sanitáriossanitários

• 0 – 1000Ovos de helmintos em 0 1000

ovos/Lhelmintos em

esgotos sanitários

CONTAMINAÇÃO BIOLÓGICA NA ÁGUA

CONCENTRAÇÕES TÍPICAS DOSESGOTOS SANITÁRIOS

âParâmetro Unidade Faixa de valoresDQO mg/L 450-800DBO /L 2 0 400DBO5 mg/L 250-400SST mg/L 300-400NT N/L 35 60NT mg N/L 35-60PT mg P/L 4-15C lifColiformes termotolerantes CF/100mL 107-109

Ovos de helmintos No/L 0 1000Ovos de helmintos No/L 0-1000pH 7,0-8,0SólidosSólidos sedimentáveis mL/L 10-20

TRATAMENTO DEESGOTOS

A i i dAspectos quantitativos dos esgotos

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DEPROJETOConsumo per capitaConsumo per capita

Período de projetop j

Previsão demográfica

Coeficiente de retorno

Vazão doméstica coeficientes k1 e k2

Vazão de infiltração

Vazão pontual Vazão pontual

CRITÉRIOS E PARÂMETROS DEPROJETO

Consumo per capita 100 a 500 L/hab.dia Normalmente 150 L/hab.dia

P í d d j t 20 25 Período de projeto 20-25 anos

Previsão demográfica estudo de população dados obtidos através do Censo do IBGE ou

f fqualquer outra fonte confiável

Coeficiente de retorno normalmente 0,8

VAZÃO DE INFILTRAÇÃO

O t é d t b d f itOcorre através de tubos defeituosos,conexões, juntas ou paredes dos PVsQ tid d d d d t ã d dQuantidade depende da extensão da rede,diâmetro, área servida, tipo de solo,profundidade do lençol freático topografia eprofundidade do lençol freático, topografia edensidade populacional

NBR 9649 0 05 a 1 0L/s kmNBR 9649 0,05 a 1,0L/s.kmMetcalf & Eddy 0,01 a 1 m3/d.km.mmtubo

Cagece 0 05 L/s kmCagece 0,05 L/s.km

V Ã PVAZÃO PONTUAL: INDUSTRIALF ã d ti d i dú t iFunção do tipo de indústria, processo,equipamentos, grau de reciclagem, adoçãode práticas de reciclagem de água etcde práticas de reciclagem de água, etc.

I f õ i t t l ti Informações importantes relativos aoconsumo de água:

Volume consumido total (por dia ou mês) Volume consumido total (por dia ou mês) Volume consumido nas diversas etapas do

processamentoprocessamento Recirculações internas Origem da água (abastecimento público, poços,g g ( p , p ç ,

etc.) Etc.

VAZÃO PONTUAL: INDUSTRIAL

I f õ i t t l ti à Informações importantes relativos àprodução de despejos:

V ã t t l Vazão total Número de pontos de lançamento Regime de lançamento (contínuo ou Regime de lançamento (contínuo ou

intermitente; duração e freqüência) de cadaponto do lançamento

Pontos de lançamento (rede coletora, cursosd´água)E t l i t d d j t Eventual mistura dos despejos com esgotosdomésticos e águas pluviais

Indústria Unidade de Produção

Necessidade hídrica a(m3/unidade de produção)

Pães e massas Tonelada 1,1 – 4,2Suco frutas cítricas Tonelada 2 – 4

Abatedouro Tonelada (animal vivo)

3 – 9

Carne em conserva Tonelada 10 20Carne em conserva Tonelada 10 – 20Manteiga Tonelada 15 – 30

Sabão Tonelada 1 0 – 2 1Sabão Tonelada 1,0 2,1Beneficiamento de

couroTonelada de

peles50 – 125

Gasolina 1000 litros 7 – 10Vidro Tonelada 68

Laminação de aço Tonelada 85Têxtil Tonelada 1000P l T l d 250Papel Tonelada 250

Usina de açúcar Tonelada 75

ASPECTOS QUANTITATIVOS DOSESGOTOS

QpontualQCRPercapitaPopulaçãoQmed inf40086

..400.86

CRP itP l ãk1 QpontualQCRPercapitaPopulaçãokQ dia inf400.86

...1max

QpontualQCRPercapitaPopulaçãokkQ hora inf40086

...2.1max400.86

CRPercapitaPopulaçãok3 QpontualQCRPercapitaPopulaçãokQ hora inf400.86

...3min

ASPECTOS QUANTITATIVOSPARA PROJETO DE ETEIS

V ÃVAZÃO INDUSTRIAL

Cál l d V õ í i (Q i )Cálculo de Vazões mínima (Qmin),média (Qmed) e máxima (Qmax).

Função da produção atual da indústriaFunção da produção atual da indústriae se a mesma está planejandoexpansãoexpansão.

M di ã d ã d i dú t iMedição da vazão quando a indústriajá está instalada.

V ÃVAZÃO INDUSTRIAL

Q édi ti d f ã dQmédio estimado em função dotipo de indústria e produção.

Qmáximo 1,5 QmédioQmáximo 1,5 Qmédio

Qmínimo 0 5 QmédioQmínimo 0,5 Qmédio

V Ã D ÉVAZÃO DOMÉSTICAF ã d ú d d d Função do número de empregados e doconsumo per capita de água adotado

Definição do coeficiente de retorno:normalmente 0 8normalmente 0,8

Definição do coeficiente k1: normalmente 1 2Definição do coeficiente k1: normalmente 1,2

Definição do coeficiente k2: normalmente 1 5Definição do coeficiente k2: normalmente 1,5

Definição do coeficiente k3: normalmente 0 5Definição do coeficiente k3: normalmente 0,5

DEFINIÇÃO DE CARGA ORGÂNICA

E ÍEXERCÍCIOS

PROJETO DE ETES EGENERALIDADES

Objetivos do tratamento (remoção dematéria orgânica, remoção de nutrientes,remoção de patógenos,remoção/recuperação de metais, etc.)

Nível do tratamento

Estudos de impacto ambiental no corpoEstudos de impacto ambiental no corporeceptor (enquadramento nas normasvigentes)vigentes)

PROJETO DE ETES: GENERALIDADES

Qual o tipo de despejo a ser tratado?O que se pretende com o tratamento?O que se pretende com o tratamento?Quais as características desejáveis do

fl t fi l ?efluente final ?Quais as condições de clima, solo,ç

localização geográfica da estação ?Recursos financeiros ?Recursos financeiros ?Quais tecnologias/processos são

indicados ?

PROJETO DE ETES: GENERALIDADES

Remoçãode MO

Remoção de

nutrientesRemoção de O & G

Por que tratartratar

esgotos? Remoção de SS

Remoção de sal

Remoção de

Remoção de metais

patógenospesados

PROJETO DE ETES: NÍVEIS DETRATAMENTO

Preliminar

Primário e Primário avançadoç

S dá iSecundário

Terciário

PROJETO DE ETES: NÍVEIS DETRATAMENTO

Nível RemoçãoPreliminar Sólidos em suspensão grosseiros que ficam

id d i fi idretidos nas grades, areia que fica retida naunidade de desarenação, e eventualmente,gordura (caixas de gordura) e óleo (caixas degordura (caixas de gordura) e óleo (caixas deóleo).

Primário Sólidos em suspensão causadores de DBOPrimário Sólidos em suspensão, causadores de DBOou não, que são removidos nos decantadores(ou flotadores).

Primário avançado

Remoção acelerada de SS pela adição dequímicos ou através de filtração.

PROJETO DE ETES: NÍVEIS DETRATAMENTO

Nível RemoçãoSecundário Matéria Orgânica DBO em suspensão

( é i â i ã fi ã(matéria orgânica em suspensão fina, nãoremovida no tratamento primário) eDBO solúvel (matéria orgânica na forma deDBO solúvel (matéria orgânica na forma desólidos dissolvidos)

Terciário Nutrientes Patogênicos Compostos nãoTerciário Nutrientes, Patogênicos, Compostos nãobiodegradáveis, Metais pesados, Sólidosinorgânicos dissolvidos, Sólidos em suspensãoremanescentes.

PROCESSOS UNITÁRIOS DETRATAMENTOOperaçãoUnitária

Descrição Exemplo

Gradeamento Remoção do material que Grade de barras, peneiras,Gradeamento Remoção do material quefica retido nas grades.

Grade de barras, peneiras,etc.

Sedimentação Retirada do material pelad f d id d

Retirada de areia nosd d lação da força da gravidade. desarenadores, algunssólidos em suspensão nosdecantadores primários,etc. Pode ser uma etapaposterior ao processo decoagulação-floculação.g ç ç

PROCESSOS UNITÁRIOS DETRATAMENTOOperação Descrição ExemploOperaçãoUnitária

Descrição Exemplo

Flotação Operação de retirada de Remoção de gordura econtaminantes no sentido inverso aoda sedimentação, conseguida pelaadição de produtos químicos,

id ã d i j ã d b lh

óleo, com uso ou não deaeração; remoção departículas em suspensão

l ã d lseguido ou não de injeção de bolhasde ar pressurizado no líquido. Nofinal é feita a raspagem do materialflotado

pela ação de coagulantesseguidos de aeração.

flotado.

Coagulaçãoquímica

Adição de agentes coagulantes noesgoto com a propriedade de atuar no

Adição de hidróxi-cloretode alumínio, sulfato de

material em suspensão com baixacapacidade de sedimentação, além damatéria coloidal, de modo a sef fl d

alumínio, cloreto férrico,auxiliares de coagulação,etc.

formarem flocos que podem serremovidos, quer por sedimentaçãoquer por flotação.

PROCESSOS UNITÁRIOS DETRATAMENTO

OperaçãoUnitária

Descrição Exemplo

Filtração Remoção de poluentes pela Filtros de areiaFiltração Remoção de poluentes pelaretenção dos mesmos em umleito filtrante ou membranas.

Filtros de areialocalizados apósdecantadores,membranas etcmembranas, etc.

Desinfecção Inativação de patógenospresentes por um agente

Ozonização,ultravioleta (UV),

desinfetante cloração, etc.Oxidaçãobiológica

Remoção de poluentes ricos emmatéria orgânica nutrientes

Sistemas biológicos detratamento como lodosbiológica matéria orgânica, nutrientes,

etc., pelos microrganismosaeróbios e anaeróbios presentes

t

tratamento como lodosativados, lagoas deestabilização,t t t óbinos esgotos. tratamento anaeróbio,etc.

PROCESSOS UNITÁRIOS DETRATAMENTO

OperaçãoUnitária

Descrição Exemplo

Troca de Operação de adição de gases ao Adição de oxigênioTroca degás

Operação de adição de gases aoesgoto.

Adição de oxigêniopara os processosaeróbios, cloro gasosoem alguns processos deem alguns processos dedesinfecção, etc.

Precipitaçã Reação de precipitação entre Adição de cal a umo química substâncias selecionadas e as

substâncias dissolvidas presentesno esgoto.

esgoto rico em ferro,produzindo flocos quesedimentam.g

PROJETO DE ETES: PROCESSOS DETRATAMENTO

1 Físicos: predomina a aplicação de forças1. Físicos: predomina a aplicação de forças físicas.

2. Químicos: utilização de um produto químico.São raramente utilizados de forma isolada, evia de regra são selecionados quando apenasvia de regra, são selecionados quando apenasos processos físicos e biológicos não atendem.Ex: coagulação e floculação, precipitação e

id ã í i d ã d i f ãoxidação química, adsorção, desinfecção eneutralização.

3. Biológicos: remoção de contaminantes ocorrepor meio de atividade biológica. Ex: remoçãoda matéria orgânica carbonáceada matéria orgânica carbonácea,desnitrificação, etc.

PROCESSOS FÍSICOS DE REMOÇÃODOS CONSTITUINTES

G d tGradeamento

Peneiramento

Separação de Óleos e Gorduras

Sedimentação

Flotação

Filtração, etc.

PROCESSOS QUÍMICOS DE REMOÇÃODOS CONSTITUINTES

Utilizam produtos químicos emUtilizam produtos químicos emdiferentes etapas dos sistemas detratamento, tais como:tratamento, tais como: Agentes de coagulação, floculação ou

neutralização de pH Agentes de oxidação, redução e

desinfecção, etc;

Através de reações químicaspromovem a remoção dos poluentespromovem a remoção dos poluentesou condicionem a mistura de efluentesa ser tratada aos processossubseqüentessubseqüentes.

PROCESSOS QUÍMICOS DE REMOÇÃODOS CONSTITUINTES

Cl ifi ã í i ( ã d té iClarificação química (remoção de matériaorgânica coloidal, incluindo os coliformes);

Precipitação de fosfatos e outros saisPrecipitação de fosfatos e outros sais(remoção de nutrientes), pela adição decoagulantes químicos compostos de ferro eou alumínio;

Cloração para desinfecção;O id ã ô i d i f ãOxidação por ozônio, para a desinfecção;

Redução do cromo hexavalente;O id ã d i tOxidação de cianetos;

Precipitação de metais tóxicos;T iô iTroca iônica.

UNIDADES DE REMOÇÃO DEPOLUENTES

Sólid iSólidos grosseiros: Crivos

G d Grades Peneiras.

Sólidos em suspensão (sedimentáveisã )ou não):

Desarenadores Centrifugadores Decantadores Flotadores etc.

UNIDADES DE REMOÇÃO DEPOLUENTES

Óleos graxas e sólidos flutuantes:Óleos, graxas e sólidos flutuantes: Tanques de retenção de gorduras (caixa de

gordura) Flotadores Decantadores com removedores de escuma.

Matéria orgânica: Tratamento anaeróbio (tanque séptico, UASB,( q p , ,

etc.) Lodos ativados (convencional, aeração

prolongada, batelada seqüencial)p g , q ) Filtros biológicos (baixa e alta taxa) Disposição no solo Lagoas de estabilização etc Lagoas de estabilização, etc.

UNIDADES DE REMOÇÃO DEPOLUENTES

Mi i t ê iMicrorganismos patogênicos: Técnicas de desinfecção artificiais como ozônio,

ultravioleta, cloração, etc.ultravioleta, cloração, etc. Ou naturais como disposição no solo e lagoas

de estabilização.

Nutrientes na forma de nitrogênio:Remoção biológica através do processo de Remoção biológica através do processo denitrificação/desnitrificação

ANAMOX Disposição no solo Processos físico-químicos.

UNIDADES DE REMOÇÃO DEPOLUENTES

N t i t f d fó fNutrientes na forma de fósforo: Remoção biológica Processos físico-químicos.

Odor:Gás stripping Gás stripping,

Adsorção em carvão, Biofiltros etc.

PROJETO DE ETES E TRATAMENTOBIOLÓGICO

O bi ló i d t t t dOs processos biológicos de tratamento deesgotos são aceitos como os de menorcusto quando comparado com os demaiscusto quando comparado com os demaistipos de tratamento.

Os sistemas de tratamento biológico podemser classificados como aeróbiosser classificados como aeróbios,anaeróbios e anóxicos

Os microrganismos suspensão ouaderidos em um meio suporteaderidos em um meio suporte

PROJETO DE ETES E TRATAMENTOBIOLÓGICO

Processos Biológicos de Tratamento de EsgotosTratamento de Esgotos

L d L d ReatoresLagoas de Estabilização e variantes

Disposição no solo

Reatores anaeróbios

Lodos ativados e variantes

Reatores aeróbios

com biofilmesbiofilmes

SISTEMAS NATURAIS DOSISTEMAS NATURAIS DOTIPO LAGOAS DEESTABILIZAÇÃO

SISTEMAS NATURAIS DOTIPO DISPOSIÇÃO NO SOLO

Escoamento superficial

BANHADOS ARTIFICIAIS OU WETLANDS

FILTROS BIOLÓGICOSPERCOLADORES

FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADORProcesso aeróbio ventilação usualmente natural Processo aeróbio ventilação usualmente natural

Tanque preenchido com material de alta Tanque preenchido com material de altapermeabilidade aplicação do esgoto sobre aforma de gotas ou jatos se dirigem aos drenosde fundode fundo

Aplicação de esgotos por meio de distribuidoresgfixos ou móveis (rotativos movidos pela própriacarga hidrostática, mais comuns)

Sentido descendente

LODOS ATIVADOS

FFILME

ETE Sul – Caesb330.000 hab

F ÃFORMAS DE CLASSIFICAÇÃODivisão quanto à idade do lodoLodos ativados convencional

Aeração prolongadaAeração prolongadaDivisão quanto ao fluxo

Fluxo contínuoFluxo intermitente (batelada)

Divisão quanto à etapa biológica do sistema de lodos ti dativados

Esgoto brutoEfluente de decantador primáriop

Efluente de reator anaeróbio, etc.Divisão quanto aos objetivos do tratamento

Remoção de carbono (DBO)Remoção de carbono e nutrientes (N e/ou P)

PROCESSO DE LODOS ATIVADOS

Processo aeróbio

Crescimento em suspensão (Flocos biológicos)

Retenção de biomassa (Retorno de lodo)

Sistema de aeração Ar difuso (sopradores) Aeradores de superfícieAeradores de superfície

COMPONENTES DO SISTEMALodos Ativados Convencional

decantador primáriotanque de aeração

decantador secundário, flotador ou membranasi l ã d l drecirculação de lodo

retirada de lodo excedente

LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL

TRATAMENTO ANAERÓBIO

TRATAMENTO ANAERÓBIOma

s ma

s XX

Siste

Siste

róbio

s ró

bios XX

óbios

óbios

s Ana

ers A

naer Aeró

Aeró

stema

sste

mas

Sis

Sis

REATOR UASB RETANGULAR