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Aula 1. Tratamento de água, efluentes e resíduos sólidos
Biotecnologia
Módulo 3
Prof.ª. Chayane C. de Souza
A água é necessidade primordial para a vida, recurso natural indispensável ao ser humano e aos demais seres vivos, além de ser suporte essencial
aos ecossistemas. Utilizada para o consumo humano e para as atividades sócio - econômicas, é retirada de rios, lagos, represas e aquíferos, tendo influência direta sobre a saúde, a qualidade de vida
e o desenvolvimento das populações (SOUZA, 2000).
MINISTÉRIO DA SAÚDE, “Portaria Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011. Controle e Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano e seu
Padrão de Potabilidade”. Brasília, Fundação Nacional da Saúde, 2011.
Entrada
Floculador Decantador
Filtro de areiaSistema para a inserção do cloro.
Tratamento de Efluentes
Resíduos são quaisquer substâncias ou objeto de que o detentor se desfaz ou tem intenção ou obrigação de se desfazer que possam ser contaminantes de águas.
Resolução CONAMA nº 357/2005 (alterada pela Resolução CONAMA nº 430/2011)
O sistema de tratamento de resíduos líquidos é constituído por uma série de operações de
processos que são empregados parra a remoção de substâncias indesejáveis da água ou para
transformação de outras em formas aceitáveis.
Resíduos Líquidos- DBOSua alta concentração pode ocasionar em
problemas ambientais graves. Como o DBO corresponde a alta quantidade de
matéria orgânica no meio, para sua total decomposição há o uso do oxigênio dissolvido na
água, caso a matéria orgânica seja muito abundante, a decomposição pode ser anaeróbia, tendo como
resultados substâncias que podem degradar a qualidade da água.
Os produtos mais comuns envolvidos na degradação anaeróbia são gás carbônico,
metano, amônia, ácidos graxos, mercaptanas, fenóis e aminoácidos.
A total depleção do oxigênio dissolvido ocasiona na morte da biota aquática dependente do oxigênio e eutrofização do corpo d'água.
O funcionamento de uma Estação de Tratamento de Efluente (ETE) compreende basicamente as
seguintes etapas: pré-tratamento (gradeamento e desarenação), tratamento primário (floculação e
sedimentação), tratamento secundário (processos biológicos de oxidação), tratamento do lodo e
tratamento terciário (polimento da água).
TRATAMENTO PRELIMINAR Constituído unicamente por processos físicos. Nesta
etapa, é feita a remoção dos materiais em suspensão, através da utilização de grelhas e de crivos grossos (gradeamento), e a separação da água residual
das areias a partir da utilização de canais de areia (desarenação).
Na desarenação os grãos de areia, devido às suas maiores dimensões e densidade, vão para o fundo do
tanque, enquanto a matéria orgânica, de sedimentação bem mais lenta, permanece em suspensão, seguindo
para as unidades seguintes.
TRATAMENTO PRIMÁRIO
O tratamento primário é constituído unicamente por processos físico-químicos. Nesta etapa procede-se a equalização e neutralização da carga do efluente a partir de um tanque de equalização e adição de
produtos químicos. Seguidamente, ocorre a separação de partículas líquidas ou sólidas
através de processos de floculação e sedimentação, utilizando floculadores e decantador
(sedimentador) primário.
Floculação- consiste na adição de produtos químicos que promovem a aglutinação e o
agrupamento das partículas a serem removidas, tornando o peso especifico das mesmas maior que
o da água, facilitando a decantação.
Decantação Primária Esta etapa consiste na separação sólido (lodo) – líquido (efluente bruto)
por meio da sedimentação das partículas sólidas.
Peneira Rotativa- Dependendo da natureza e da granulometria do sólido, as peneiras podem substituir o sistema de gradeamento ou serem
colocadas em substituição aos decantadores primários. A finalidade é separar sólidos com
granulometria superior à dimensão dos furos da tela.
TRATAMENTO SECUNDÁRIO Etapa na qual ocorre a remoção da matéria orgânica,
por meio de reações bioquímicas. Os processos podem ser Aeróbicos ou Anaeróbicos. Os processos Aeróbios
simulam o processo natural de decomposição, com eficiência no tratamento de partículas finas em suspensão. O oxigênio é obtido por aeração
mecânica (agitação) ou por insuflação de ar. Já os Anaeróbios consistem na estabilização de resíduos
feita pela ação de microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar. O tratamento pode ser
referido como fermentação mecânica.
Tanque de Aeração Tanque no qual a remoção da matéria orgânica é efetuada por reações bioquímicas, realizadas por
microrganismos aeróbios (bactérias, protozoários, fungos etc).Os microrganismos convertem a matéria orgânica em gás
carbônico, água e material celular (crescimento e reprodução dos microrganismos).
Os decantadores secundários exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados. São os responsáveis pela separação
dos sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela
sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo em concentração mais
elevada
O efluente líquido oriundo do decantador secundário pode ser descartado diretamente para o corpo
receptor.
Elevatória do Lodo Excedente - Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. Os sólidos suspensos,
lodo produzido diariamente correspondente à reprodução das células que se alimentam do
substrato, devem ser descartados do sistema para que este permaneça em equilíbrio (produção de sólidos = descarte de sólidos). O lodo excedente extraído do sistema é dirigido para a seção de
tratamento de lodo.
A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95% ou mais, dependendo da operação
da ETE. Os microrganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários.
TRATAMENTO DE LODO
Os subprodutos sólidos gerados nas diversas unidades de tratamento, tais como: material
gradeado, areia, escuma e lodo devem ter um tratamento apropriado que inclue etapas de
adensamento, estabilização, condicionamento, desidratação e/ou disposição final.
TRATAMENTO TERCIÁRIOO tratamento terciário pode ser empregado com a finalidade de se conseguir remoções adicionais de
poluentes em águas residuárias, antes de sua descarga no corpo receptor e/ ou para recirculação em sistema
fechado. Essa operação é também chamada de “polimento”. Elaborado em etapas: filtração, cloração ou ozonização para a remoção de bactérias, absorção
por carvão ativado, e outros processos de absorção química para a remoção de cor, redução de espuma e de sólidos inorgânicos tais como: eletrodiálise, osmose
reversa e troca iônica.
http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=49
Resíduos sólidos
Os resíduos sólidos são todos os restos sólidos ou semi-
sólidos das atividades humanas ou não-humanas,
que embora possam não apresentar utilidade para a atividade fim de onde foram
gerados, podem virar insumos para outras atividades.
O Tratamento de Resíduos Sólidos consiste no uso de tecnologias apropriadas com o objetivo maior de
neutralizar as desvantagens da existência de resíduos ou até mesmo de transformá-los em um fator de geração de renda como a produção de
matéria prima secundaria. Dessa forma podemos denominar de tratamento de resíduos as várias tecnologias existentes desde a reciclagem até a
disposição final de rejeitos.
Art. 9° da Lei 12.305/2010, o Tratamento de Resíduos Sólidos.
A transformação de resíduos em matéria prima secundária abastece o mercado local, onde os
recursos naturais são limitados, e hoje representam uma importante fonte de renda.
Isso é possível porque, a partir do momento que reaproveitamos certos materiais, deixamos de
consumir energia para fabricá-los, ou seja, quanto mais produtos recicláveis utilizamos, menos energia
elétrica precisamos consumir e assim, menos impactos ambientais teremos.
Podemos separar as formas de tratamento de resíduos em 3 grupos:
Tratamento MecânicoNo tratamento mecânico são realizados processos físicos geralmente no intuito de separar (usinas de
triagem) ou alterar (reciclagem) o tamanho físico dos resíduos. Neste processo não ocorrem reações
químicas entre os componentes como nos muitos casos do tratamento térmico.
Os maiores exemplos de tratamento mecânico de resíduos são encontrados no setor de reciclagem. as formas de tratamento
mecânico de resíduos de acordo com sua finalidade.
Diminuição do tamanho das partículas: Quebra, trituração, moinhos.
Aumento do tamanho das partículas: aglomeração, briquetagem, peletagem.
Separação da fração física: Classificação .
Separação pelo tipo de substancia .
Mistura de substancias: extrusão, compactação.
Separação de fases físicas: sedimentação, decantação, filtração, centrifugação, floculação,.
Mudança de estados físicos: condensação, evaporação, sublimação.
Tratamento BioquímicoO tratamento bioquímico ocorre através da ação de
grupos de seres vivos, (em sua maioria micro-organismos como bactérias e fungos mas também
organismos maiores como lesmas e minhocas), que ao se alimentarem dos resíduos, quebram suas moléculas grandes transformando-as em uma mistura de substancias e moléculas menores..
Em alguns casos só ocorre o processo biológico, em outros somente o químico. Isso vai depender da
tecnologia e metodologia utilizada.
Os processos de tratamento bioquímico mais conhecidos são:
Biodigestão: Decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio nos chamados Biodigestores
ou Centrais de Biogás.
Compostagem: Decomposição da matéria orgânica na presença de oxigênio.
Tratamento TérmicoNo tratamento térmico, os resíduos recebem uma grande quantidade de energia em forma de calor a
uma temperatura mínima que varia de acordo com a tecnologia aplicada (Temperatura de reação)
durante uma certa quantidade de tempo (Tempo de reação) tendo como resultado uma mudança nas suas características como por exemplo a redução
de volume, devido a diversos processos físico-químicos que acontecem durante o processo.
Principais processos :Secagem: Retirada de umidade.
Pirólise: Decomposição da matéria orgânica a altas temperaturas e na ausência total ou quase total de
oxigênio. Gaseificação: Transformação de matéria orgânica em
uma mistura combustível de gases (gás de síntese). Incineração: Oxidação total da matéria orgânica com auxilio de outros combustíveis a temperaturas variando
entre 850 e 1300°C. Plasma: Desintegração da matéria para a formação de
gases.
Aspectos Sociais – Catadores e população de baixa renda
Sendo o lixo um aglomerado de matéria prima de diferentes tipos e origens a primeira coisa que
devemos fazer é a separação dessa matéria prima de acordo com o seu tipo. Uma solução de curto
prazo para a separação de resíduos é a qualificação de catadores de material reciclável ou reutilização
para trabalharem em centrais de triagem.
Disposição ambientalmente adequadaA Política Nacional de Resíduos Sólidos define a disposição a Lei 12.305/2010 Art. 3° Inciso VIII –
disposição final ambientalmente adequada: distribuição ordenada de rejeitos em aterros,
observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos ambientais
adversos;
Para receber a denominação de aterro sanitário é necessário que a disposição final cumpra
todas as exigências dos órgãos responsáveis como por exemplo:
Isolamento subterrâneo ou inferior e de superfície Tratamento dos gases e chorume resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica existente nos resíduos
