Tratamento de Esgotos SANITRIOS

3.3-Tratamento SecundrioPara remoo de matria orgnica, slidos dissolvidos finos no decantveis e coloidal, por oxidao biolgica. Tipicamente atuam organismos aerbios e facultativos. gerado novo material biolgico (lodo), removido por decantao. Busca a mxima reduo de DBO.

Tratamento Secundrio, Alternativas

A.Lagoas Facultativas.B. Lagoas Aeradas.

C. Filtro Biolgico.D. Discos Rotativos.

E. Lodos Ativados

Tratamento Secundrio

CO2 2

Afluente Lodo

Efluente

LAGOAS DE ESTABILIZAOSistema de tratamento biolgico Estabilizao da Matria orgnica Bactrias e/ou algas Bactrias: Oxidao bacteriolgica Oxidao aerbia

Algas reduo fotossinttica

LAGOAS DE ESTABILIZAO

REATOR + LAGOA FACULTATIVA

A.Lagoas Facultativas. Caracterizam-se pela formao de uma zona aerbia nas camadas superiores e de condies anaerbias nas camadas inferiores.Recebem afluentes de pr-tratamento ou tratamento primrio. Estabelece-se uma simbiose entre algas e bactrias. Oxignio fornecido pela atividade fotossinttica das algas e pela atmosfera.

Simbiose entre Algas e Bactrias

MO Esgotos

OD

Energia solar Fotossntese p/ algas

Oxidao p/ bactrias

Novas clulas

Nutrientes N,P, CO2

Novas clulas

Tratamento Secundrio, Alternativas Lagoas Facultativas.Flutuao diria de O2, CO2 e pH. Flutuao diria no gradiente de O2. Vento e calor so determinantes no processo de mistura uniforme da DBO afluente e no transporte de O2 da superfcie (produtora) para camadas mais inferiores.

Algas determinam colorao verde plido ou brilhante s lagoas.

Lagoas Facultativas.Tempo de deteno: 15 a 30dias. Eficincias:DBO: 75 a 95%Coliformes: at 99%

LAGOA RESTINGA

Esta ETE atende ao municpio de Restinga-SP e foi implantado no ano de 1987. Trata os esgotos provenientes de 3.974 habitantes atravs de um Sistema Australiano (lagoa anaerbia + lagoa facultativa). No final esta ETE tratara os esgotos produzidos por 4.535 habitantes.

Tratamento Secundrio, AlternativasB.Lagoas Aeradas. Recebem aporte de O2 atravs de dispositivos mecnicos: Rotores de aerao, aeradores estticos e ar difuso.

Tipos:Mistura completa (aerbias), mais rasas com os slidos permanecendo em suspenso (~lodos ativados). Mistura incompleta (atividade anaerbia de fundo), mais profundas, onde parte dos slidos acumulam-se no fundo.

Lagoas Aeradas.CARACTERSTICAS:

Vantagem: Reduo de rea e tempo de deteno (em relao sistemas de lagoas convencionais);Tempo de deteno: 1 a 10 dias; Consumo de energia: ~6W/m; Eficincias:

DBO: 50 a 80%Coliformes: 85 a 90%

EQUIPAMENTOS DE AERAO- Aeradores Mecnicos: Rotores de aerao de eixo vertical Rotores de aerao de eixo horizontal - Insuflao de ar: Ar difuso: compressores Tubos ascendentes no fundo da lagoa

Aerador esttico: transferem realizam a agitao superficial

O2

e

energia

e

Instalaes fixas no fundo

Conjunto Difusor Flutuante/Submergveis

Discos

Tubos

Tratamento Secundrio, Alternativas C. Filtro Biolgico. Passagem do esgoto por um meio percolante, tais como: pedra britada, carvo mineral, escria de alto forno, colmias de plstico, varas de bambu, etc.O lquido percolado removido pelo fundo atravs de drenagem que propicia a aerao do meio percolante, onde estabelece-se um complexo sistema microbiolgico. Ocorre uma oxidao biolgica O fluxo pode ser natural ou forado.

Filtro Biolgico.Fluxo natural: filtros descobertos.

Fluxo forado: por insufladores de ar.Esgoto afluente deve ser pr-decantado.

Inconveniente: Proliferao de insetos.Em filtros de alta capacidade (>10m/m.dia), deve-se recircular o efluente tratado.

SISTEMAS DE RECIRCULAO Recirculao Tipo Biofiltro: recirculao do efluente do filtro biolgico para o afluente ao decantador primrio Recirculao Tipo Filtro Accelo: recirculao do efluente do filtro biolgico para o afluente ao prprio filtro

Recirculao do tipo aerofiltro: retorna o efluente do decantador secundrio para o afluente ao filtro biolgico

ORGANISMOS ATUANTES

Bactrias aerbicas e anaerbicas Fungos Algas Protozorios Larvas e insetos

VANTAGENSMO portadora de material ativo

Reduz formao de espuma (decantador primrio)Reduz colmatao Diminui as possibilidades de acmulo de esgotos Minimiza odor e moscas

Tratamento Secundrio, Alternativas

D. Discos Rotativos. Conjunto de discos rotativos ligeiramente espaados e montados em um eixo horizontal. O conjunto gira lentamente (1 a 2 rpm)com os discos ficando semi-imersos no esgoto previamente decantado.Princpio bsico o mesmo dos filtros biolgicos.

E. Lodos Ativados.Definio: Lodo ativado o floco produzido num esgoto bruto ou decantado, pelo crescimento de bactrias e/ou outros organismos, na presena de oxignio dissolvido; e acumulado em concentrao suficiente graas ao retorno de outros flocos previamente formados.

Processo biolgico Esgoto afluente + lado ativado = misturados, agitados e aerados (tanques de aerao)

Lodo ativado + esgoto tratado = separao (por sedimentao em decantadores)

.Lodos Ativados Uma proposta de Estrutura do FlocoMatria Orgnica em Suspenso

Colnias de Bactrias

Bactrias Filamentosas

Tratamento Secundrio, AlternativasAplicado a esgotos brutos pr-tratados, permitindo remoo da frao remanescente de slidos suspensos e slidos dissolvidos. O sistema composto de:Unidade de aerao:Geradores superficiais. Compressores. Tanque de aerao (reator aerbico) Decantador secundrio

Sistema de recirculao de lodo

ETE - Florianpolis

VANTAGENS Maior eficincia de tratamento Maior flexibilidade de operao

Menor rea ocupada

DESVANTAGENS

Operao mais delicada

Completo controle de laboratrioCusto maior de operao

Lodos Ativados.Tanque de aerao.Profundidade de 2 a 4m. Aerao superficial ou ar difuso. No mnimo dois tanques para vazes mdias superiores a 250L/s. Sensores de pH e OD ou medidas pontuais. Controle de OD e volume de lodo nos tanques. Controle de espumas.

Tanque de aerao

Lodos Ativados.Decantador.Separao da biomassa (lodo ativado) para retorno ao tanque de aerao. Produo de efluente lquido clarificado. Formato tpico circular com raspagem ou aspirao contnua do lodo sedimentado. Profundidade til: De 2,5 a 4m. Concentrao do lodo adensado: ~12.000mg/L.

Decantador

Lodos Ativados.Recirculao do Lodo.Emprega equipamentos que possam ser operados 24h/dia, sem provocar quebra dos flocos biolgicos e com capacidade de bombeamento varivel para ajustes nos processo.Muito comum: Bombas Parafuso (Arquimedes).

Vazo de recirculao: At 80% da vazo afluente na ETE. Velocidade de escoamento nas tubulaes: 0,6m/s. Eficincia: Eficincia: 85 a 95% na DBO e SS.

Recirculao do lodo

DEPURAO NOS SISTEMAS DE TRATAMENTO

Depurao biolgica aerbica

Se da pela existncia natural de microorganismos na natureza e de seu comportamento em relao ao oxignio, usando-o para formar xidos estveis por oxidao ou combusto mida, gerando gs carbnico (CO2) como resultado da respirao dos microorganismos.

Depurao anaerbicaA matria orgnica, de origem animal e vegetal, presente no efluente formada de uma combinao de molculas de carbono com outros elementos.Ex.:Uria contm nitrognio Albumina contm enxofre.

Decomposio mal cheirosa pela formao do gs cido sulfdrico (H2S).

Os produtos formados com a decomposio microbiolgica so gases, ctions e nions, solveis e assimilveis pelas plantas.

Carbono : CO2, CO3 , HCO3, CH4, C elementar Nitrognio: NH4+, NO2, NO3, N2 Enxofre: S, H2S, SO3, SO4, CS2; Fsforo: H2PO4; Outros: H2O, O2, H2, H+, K+, Ca+,Mg+; H3BO3

Decomposio dos Carboidratos

Com a morte, pela ao de outros microorganismos, o carboidrato degradado e o CO2 volta para a atmosfera, mantendo-se o balano.

Microorganismos (CH2O) + O2 --------> CO2 + H2O

Decomposio das Protenas (Nitrificao)

Compostos nitrogenados como as protenas e aminocidos tambm sero oxidados ou decompostos por via biolgica produzindo inicialmente a amnia, depois a oxidao a nitrito (NO2) e depois a nitrato (NO3). O nitrato um composto mineralizado estvel e solvel, prontamente assimilvel pelas plantas. A decomposio produzindo amnia, se d via aerbia ou anaerbia por uma srie de bactrias, entretanto, a nitrificao se d apenas pela ao de duas bactrias aerbias: a Nitrosomonas e a Nitrobacter.

As reaes que ocorrem so as seguintes: Bactrias 1) Protena Nitrosomonas NH3 (amnia)

2) NH3 + CO2 + 1,5 O2

Nitrobacter

Nitrosomonas + NO2

3) NO2 + CO2 + 0,5 O2

Nitrobacter + NO3

Temperatura ideal para as reaes se da entre 30 e 35 C.

Vantagens do Tratamento Aerbico Produz um efluente com nvel de tratamento melhor que

a fossa sptica;

No produz odores nem gases explosivos ou venenosos

como o Gs Sulfdrico (H2S) ou o Metano (CH4);

Evita o desperdcio de gua onde fossas spticas

falharam;

uma alternativa a lugares no propcios a fossas

spticas (beira mar, encostas de serra, proximidade de mananciais, etc.); Reduz descargas de amnia; Permite o reuso da gua tratada

DesvantagensRequer eletricidade e manuteno