EXERCÍCIO 05 - Tratamento de Esgoto - Eduardo Mendes.pdf

7/25/2019 EXERCCIO 05 - Tratamento de Esgoto - Eduardo Mendes.pdf

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UFSCUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINACENTRO TECNOLGICO

Disciplina: ENS5106 - Saneamento

PROFESSORA: Alexandra Rodrigues Finotti, Dra.ALUNO: Eduardo Jos MendesMATRCULA: 12100523

Lista de exerccioTratamento de esgoto

1. Quais os nveis de tratamento de esgotos?

Em uma estao de tratamento de esgoto (ETE) podem existir quatro nveis detratamento: tratamento preliminar, primrio, secundrio e tercirio (ou ps tratamento).

1) Tratamentopreliminar: tem como objetivo a remoo dos slidos grosseiros,minerais e flutuantes por meio de um processo fsico, geralmente pela insero degrades para captura destes materiais.

2) Tratamento primrio: destina-se a remoo de partculas sedimentveis, boaparte dos suspensos e at 40% da DBO (Demanda Bioqumica de Oxignio).

3) Tratamentosecundrio:no tratamento secundrio ocorre a remoo de 70 a 98%da DBO.

4) Tratamento tercirio (ou ps-tratamento):a ltima etapa de tratamento consistena remoo de nutrientes e microrganismos, como, por exemplo, atravs dadesinfeco com adio de cloro.

Obs: Durante estas etapas podem ser utilizados processo fsicos, qumicos oubiolgicos.

2. Quais as unidades que compem o tratamento preliminar e qual seu objetivo?

O tratamento preliminar de um sistema de tratamento de esgotos constitudo dasseguintes unidades:

Gradeamento; Desaerao; Medio da vazo.

O gradeamento tem como objetivo remover os slidos grosseiros que podem virjunto como o esgoto, tais como: galhos, lixo, roupas, entre outros materiais descartadosindevidamente pela populao. A remoo destes materiais visa proteger as unidadessubsequentes do tratamento, os dispositivos de transporte de esgoto (bombas e tubulaes)


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e os corpos receptores. O tamanho das partculas removidas depende do espaamentoentre as barras da grade e da inclinao que ela est em relao ao escoamento do esgoto.Para remover slidos mais finos que no foram removidos pelo gradeamento pode-seutilizar peneiras mais finas. Em alguns casos podem ser utilizadas tambm caixas de

gordura para remoo desta substncia.A desaerao tem por objetivo remover a areia atravs de um processo fsicochamado sedimentao. A remoo da areia importante para evitar a abraso nosequipamentos e tubulaes da ETE, eliminar ou reduzir a possibilidade de obstruo emtubulaes, tanques, orifcios, sifes, entre outros e, facilitar o transporte lquido,principalmente do lodo. Este processo remove partculas na faixa de 0,1 a 0,4 mm e asunidades so dimensionadas levando em considerao a velocidade de sedimentao daspartculas, de modo que possam permanecer nesta etapa at que ocorra o processo. Avelocidade de sedimentao depende principalmente do tamanho da partcula e maiorquanto maior ela for. As caixas de areia devem ser bem dimensionadas para que o esgotoflua em uma velocidade menor ou igual a de projeto, a fim de permitir efetivamente asedimentao. Alm disso, devem ser periodicamente limpas para seu corretofuncionamento.

Para a medio de vazo geralmente utilizam-se calhas Parshall. Medir a vazo importante para saber qual o volume de esgoto que est sendo tratado de modo que estevalor auxilie no dimensionamento das prximas etapas do processo de tratamento.

3. A remoo de slidos grosseiros dos esgotos tem por finalidade:

a) Proteo dos dispositivos de transportes de esgotos nas suas diferentes fases;b) Proteo dos dispositivos de tratamentos dos esgotos;c) Remoo parcial da carga poluidora orgnica, contribuindo para um melhor desempenho

das unidades subsequentes;d) Proteo dos corpos de guas receptores, tanto no aspecto esttico como nos regimes de

funcionamento de fluxo e de desempenho;e) Remoo de algas.

4. Nas lagoas de estabilizao anaerbias:

a) O processo ocorre de maneira semelhante ao processo de lodos ativados em que h umagrande produo de biomassa no sistema;

b) A presena de algas nesse tipo de lagoa de fundamental importncia para garantir umamelhor eficincia do sistema;

c) Em geral so lagoas pouco profundas e com tempo de deteno grande (>20 dias);d) Normalmente so lagoas instaladas para refinamento de efluentes tratados;e) Nenhuma das respostas est correta.


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5. Em um reator UASB, quais os compartimentos existentes e quais suas finalidades?

Os reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) so reatores de manda delodo no qual o esgoto afluente entra no fundo do reator e em seu movimento ascendente,

atravessa uma camada de lodo biolgico que se encontra em sua parte inferior e passa porum separador de fases enquanto escoa na direo da superfcie. Os compartimentosexistentes em um reator UASB so os apresentados naFigura 1.

Figura 1: Compartimentos de um Reator UASB.

Os principais compartimentos do reator UASB so: entrada do esgoto na parteinferior do reator, compartimento de lodo onde ocorre a digesto do esgoto, defletor de

gases com objetivo de direcionar os gases produzidos no processo para a sua sada na partesuperior do reator, separador trifsico e um compartimento para decantao onde coletado o efluente tratado atravs de calhas. Na sada de gs se coleta o CH4para queima,gerando CO2(menos prejudicial para o efeito estufa) ou para gerao de energia (poucoutilizado).

6. Desenhe esquematicamente e comente sobre o sistema de lodos ativados do tipo aeraoprolongada. Explique as diferenas do processo em relao ao sistema de lodos ativadosconvencional.

O processo de tratamento por meio da utilizao de lodo ativado consiste em umprocesso biolgico e aerbio muito utilizado quanto o volume de esgoto a ser tratado muito grande e a rea disponvel restrita. Em relao a outros tipos de tratamentoapresenta uma operao mais sofisticada e maior consumo de energia eltrica.

Os lodos ativados so flocos produzidos em um esgoto bruto ou decantado pelocrescimento de bactrias ou outros organismos na presena de oxignio dissolvido eacumulado em concentraes suficientes devido ao retorno de outros flocos previamenteformados.

Em relao a diviso do lodo quanto a idade o processo pode ser:


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Lodos ativados convencionais; Aerao prolongada.

O sistema de lodos ativados convencional constitudo por reator e decantadoresprimrio e secundrio. Este sistema possui decantador primrio para que a matriaorgnica em suspenso sedimentvel seja retirada antes do tanque de aerao gerandoassim uma economia no consumo de energia. O tempo de deteno hidrulico (TDH) bem baixo, da ordem de 6 a 8 horas e a idade do lodo em torno de 4 a 10 dias. Como olodo retirado ainda jovem e possui grande quantidade de matria orgnica em suasclulas, h necessidade de uma etapa de estabilizao do lodo.

Figura 2: Lodo ativado convencional.

A diferena deste sistema para o sistema convencional que a biomassa permanecemais tempo no reator (18 a 30 dias) e o TDH de 16 a 24 horas, porm continua recebendoa mesma carga de DBO. Com isso o reator ter que possuir maiores dimenses econsequentemente existir menor concentrao de matria orgnica por unidade de

volume e menor disponibilidade de alimento para as bactrias. Para sobreviver asbactrias passam a consumir a matria orgnica existente em suas clulas atravs de seusmetabolismos. Assim, o lodo j sair estabilizado do tanque de aerao, no havendonecessidade de se ter um biodigestor para estabilizao do lodo excedente. Este sistematambm no possui decantador primrio para evitar a necessidade de uma unidade deestabilizao do lodo resultante deste.

Como a estabilizao do lodo ocorre de forma aerbia no reator, h um maiorconsumo de energia eltrica. Porm, este um sistema de maior eficincia de remoo deDBO dentre os que funcionam com lodos ativados.

Figura 3: Lodo ativado por aerao prolongada.


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7. A desinfeco de efluentes de uma ETE pode realizada por meio de processos naturais eartificiais. Cite exemplos desses processos.

A desinfeco tem o objetivo de criar uma barreira contra os agentes transmissores

de doenas infecciosas e proteger fontes de gua potvel, praias, reas de prtica deesportes aquticos ou cultivo de mariscos e peixes. A destruio ou a inativao dosmicrorganismos patognicos pode ser total ou parcial, dependendo do uso pretendido pelocorpo dgua receptor, de acordo com os padres de qualidade estabelecidos para asdiferentes situaes.

A desinfeco pode ser realizada por meio de processo naturais ou artificiais, ondepara cada processo so utilizados agentes fsicos e/ou qumicos para inativar osorganismos desejados. Dentre estes processos destacam-se os apresentados naFigura 4

Figura 4: Tipos de desinfeco em uma ETE.

8. A formao de qual radical caracteriza o Processo de Oxidao Avanada (POA)? Como soformados esses radicais?

Os Processos de Oxidao Avanada (POA) geram radicais hidroxila (-OH) que soaltamente oxidantes e instveis, capazes de provocar a mineralizao da matria orgnica dixido de carbono (CO2), gua (H2O) e ons inorgnicos.

Estes radicais podem ser formados por vrios processos que podem ser classificadosem sistemas homogneo ou heterogneos, conforme a ausncia ou a presena decatalisadores na forma slida, alm de poderem estar ou no sob irradiao solar (raiosUV).

A oxidao da matria orgnica : C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6 H2O (l).Na oxidao, os eltrons so transferidos de uma substncia para outra e este movimentose traduz num potencial eltrico. Quanto maior o potencial, maior a capacidade dasubstancia subtrair eltrons das outras, oxidando-as, aumentando sua valncia. O on ouelemento que recebe os eltrons chamado de agente oxidante. Oxidar uma substnciasignifica tambm combin-la com oxignio como no caso do fogo ou da ferrugem.


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O poder oxidante da hidroxila s superado pelo flor o que lhe confere uma meia

vida de apenas alguns segundos; o POA pode ser desenvolvido com uso do oznio e/ouperxido de hidrognio mais radiao ultravioleta (UV) que, em meio aquoso produzem

a hidroxila: H2O2+ UV 2 OH*.

REFERNCIAS

FINOTTI, Alexandra Rodrigues; LAPOLLI, Flvio Rubens.Notas de Aula em Saneamento.Florianpolis: UFSC, 2016.

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