LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO - deha.ufc.br ?· L B d , Yanez 1 d ... Calcular a concentração de DBO solúvel…

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  • LAGOAS DEESTABILIZAO

  • PROJETO DE ETES E TRATAMENTOBIOLGICO

    Processos Biolgicos de Tratamento de EsgotosTratamento de Esgotos

    L d L d ReatoresLagoas de Estabilizao e variantes

    Disposio no solo

    Reatores anaerbios

    Lodos ativados e variantes

    Reatores aerbios

    com biofilmesbiofilmes

  • TIPOS DE LAGOAS DE ESTABILIZAOSem aerao artificial

    Lagoas Facultativas (primrios ou secundrias) Lagoas Anaerbias Lagoas de Maturao Lagoas de Polimento Lagoas de Alta Taxa

    Com aerao artificialCom aerao artificial Lagoas aeradas facultativas Lagoas aeradas de mistura completa Lagoas aeradas de mistura completa

  • TIPOS DE LAGOAS DE ESTABILIZAOLagoas de Estabilizao

    Lagoa Facultativa

    A DBO solvel e finamente particulada estabilizada aerobiamente por bactrias dispersasFacultativa estabilizada aerobiamente por bactrias dispersasno meio lquido, ao passo que a DBO suspensatende a sedimentar, sendo estabilizada

    bi t l i i f danaerobiamente pelos microrganismos no fundoda lagoa. O oxignio requerido pelas bactriasaerbias fornecido pelas algas, atravs dafotossntese.

    Lagoa anaerbia

    Lagoa anaerbia Lagoa facultativa. A DBO em torno de 50% estabilizada na lagoa anaerbiaanaerbia

    Lagoa facultativa

    em torno de 50% estabilizada na lagoa anaerbia(mais profunda e com menor volume), enquanto aDBO remanescente removida na lagoafacultativa O sistema ocupa uma rea inferior aofacultativa. O sistema ocupa uma rea inferior aode uma lagoa facultativa nica.

  • LAGOAS CONVENCIONAIS

  • LAGOAS CONVENCIONAIS

  • TIPOS DE LAGOASLagoas de Estabilizao

    Lagoa aerada

    Os mecanismos de remoo de DBO so similares aos de uma lagoafacultativa. No entanto, o oxignio fornecido por aeradoresaerada

    Facultativafacultativa. No entanto, o oxignio fornecido por aeradoresmecnicos, ao invs de atravs da fotossntese. Como a lagoa tambm facultativa, uma grande parte dos slidos do esgoto e dabiomassa sedimenta, sendo decomposta anaerobiamente no fundo.

    Lagoa aerada de

    A energia introduzida por unidade de volume da lagoa elevada, oque faz com que os slidos (principalmente biomassa) permaneamdi i l id i t l t A d tmistura

    completa Lagoa de d t

    dispersos no meio lquido, ou em mistura completa. A decorrentemaior concentrao de bactrias no meio lquido aumenta aeficincia do sistema na remoo de DBO, o que permite que a lagoatenha um volume inferior ao de uma lagoa aerada facultativa Nodecantao tenha um volume inferior ao de uma lagoa aerada facultativa. Noentanto, o efluente contm elevados teores de slidos (bactrias),que necessitam ser removidos antes do lanamento no corporeceptor. A lagoa de decantao a jusante proporciona condiesp g j p p para esta remoo. O lodo da lagoa de decantao deve serremovido em perodos de poucos anos.

  • LAGOAS DE ESTABILIZAO AERADAS

  • LAGOAS DE ESTABILIZAO AERADAS

  • LAGOAS DE ESTABILIZAO AERADAS

  • Floco biolgico em suspenso na fase lquida

    Floco biolgico em suspenso na fase lquida

    Floco biolgico sedimentado no fundo da lagoa

  • Lagoa FacultativaVantagens Desvantagens

    Satisfatria E% DBO Elevados requisitos de rea

    R l E% t Difi ld d d ti f d dRazovel E% patgenos Dificuldade de satisfazer padres de lanamentos restritos

    Construo, operao e A simplicidade operacional pode trazer o manuteno simples descaso na manuteno (crescimento

    de vegetao)Reduzidos custos de implantao e Possvel necessidade de remoo deReduzidos custos de implantao e operao

    Possvel necessidade de remoo de algas do efluente para descarte

    Ausncia de equipamentos mecnicos

    Performance varivel com as condies climticasmecnicos climticas

    Requisitos energticos praticamente nulos

    Possibilidade de crescimento de insetos

    Satisfatria resistncia a variaesde carga

    R d l d iRemoo de lodo necessria apenas aps perodos superiores a 20 anos

  • Lagoa Anaerbia seguida de FacultativaVantagens Desvantagens

    Idem as lagoas facultativas Idem as lagoas facultativas

    R i it d i f i d P ibilid d d dRequisitos de rea inferiores aos das lagoas facultativas nicas

    Possibilidade de maus odores na lagoa anaerbia

    Necessidade de um afastamento razovel s residncias circunvizinhas

    Necessidade de remoo contnua ou peridica (intervalo de alguns anos) doperidica (intervalo de alguns anos) do lodo da lagoa anaerbia

  • Lagoa de maturaoVantagens Desvantagens

    Idem as lagoas facultativas Idem as lagoas facultativas

    El d fi i i d R i it d b t t l dElevada eficincia na remoo de patgenos

    Requisitos de reas bastante elevados

    Razovel eficincia na remoo de nutrientes

  • Lagoa Aerada FacultativaVantagens Desvantagens

    Satisfatria E% DBO Introduo de equipamentosConstruo, operao e manuteno simples

    Ligeiro aumento no nvel de sofisticaomanuteno simples

    Requisitos de rea inferiores aos sistemas de lagoas

    Requisitos de rea ainda elevados

    facultativas ou anaerbia-facultativaMaior independncia das Requisitos de energia relativamente elevadospcondies climticas que as lagoas facultativas ou anaerbia-facultativa

    q g

    Satisfatria resistncia a variaes de cargas

    Baixa eficincia na remoo de coliformes

    R d id ibilid d d N id d d tReduzidas possibilidades de maus odores

    Necessidade de remoo contnua ou peridica (intervalo de alguns anos) do lodo

  • Lagoa Aerada de Mistura Completa seguida de Lagoa de DecantaoVantagens Desvantagens

    Idem as lagoas aeradas facultativas Idem as lagoas aeradas facultativas (exceo: requisitos de rea)

    Menores requisitos de rea de todos os sistemas de lagoas

    Preenchimento rpido da lagoa de decantao com o lodo (2 a 5 anos)

    Necessidade de remoo contnua ou peridica (2 a 5 anos) do lodo

  • PRINCIPAIS PARMETROS DEPROJETO

    Parmetro de projeto

    LA LF LAF LAM LD LMprojetoTempo de deteno (dias)

    3-6 15-45 5-10 2-4 ~2 A

    Taxa de aplicao superficial (kgDBO5/ha.dia)

    - 100-350 - - - -

    Taxa de aplicao volumtrica (kgDBO5/m3.dia)

    0,1-0,35 - - - - -

    Profundidade (m) 3,0-5,0 1,5-2,0 2,5-4,0 2,5-4,0 3,0-4,0 0,8-1,2

    Relao L/B 1-3 2-4 2-4 1-2 - B(comp./larg) usual

  • PRINCIPAIS PARMETROS DE

    It l It fi LF LA LF LAF LM LD

    PROJETOItem geral Item especfico LF LA-LF LAF LM-LD

    Eficincia DBO (%) 75-85 75-85 75-85 75-85DQO (%) 65-80 65-80 65-80 65-80SS (%) 70-80 70-80 70-80 80-87Amnia (%) < 50 < 50 < 30 < 30Amnia (%) < 50 < 50 < 30 < 30Nitrognio (%) < 60 < 60 < 30 < 30Fsforo (%) < 35 < 35 < 35 < 35( )Coliformes (%) 90-99 90-99 90-99 90-99

    Requisitos rea (m2/hab) 2,0-4,0 1,5-3,0 0,25-0,5 0,2-0,4Potncia (W/hab) 0 0 1,2-2,0 1,8-2,5

    Custos Implantao (R$/hab)

    40-80 30-75 50-90 50-90(R$/hab)Operao(R$/hab.dia)

    2,0-4,0 2,0-4,0 5,0-9,0 5,0-9,0

  • LAGOAS FACULTATIVAS

  • TIPOS DE LAGOAS FACULTATIVAS

    Lagoa Primria primeira lagoa dasrie recebe esgoto brutog

    L S d i b fl tLagoa Secundria recebe efluentede uma lagoa a montante usualmente anaerbia

  • Lagoas FacultativasFacultativas

  • PROCESSOFotossntese: Fotossntese: Consumo de CO2 Produo de O2 CO2 + H2O + Energia MO + O2 O on bicarbonato (HCO3-) do esgoto OH- elevao

    do pH Obs: algas tambm consomem O2 mas a produo

    cerca de 15 vezes superior ao consumo

    Respirao Consumo de O2 Produo de CO2Produo de CO2 MO + O2 CO2 + H2O + Energia O on bicarbonato (HCO3-) do esgoto H+ diminuio

    do pHdo pH

  • PROCESSOProcesso Impacto no Balano

    de ODRespirao aerbia Decrscimo

    Digesto anaerbia Nenhum

    Fotossntese AcrscimoFotossntese Acrscimo

    Nitrificao Decrscimo

    Reaeraot f i

    Acrscimoatmosfrica

  • PROCESSOCaractersticas do efluente:

    A concentrao de algas vai depender da cargaorgnica e temperatura, mas usualmente estna faixa de 500 a 2000 g de clorofila a por litro

  • PROCESSOCaractersticas do efluente:

    As algas que tendem a dominar em lagoasfacultativas pertencem ao gnero mvel (taiscomo Chlamydomonas, Pytobotrys e Euglena) jque podem otimizar a sua posio na vertical emque podem otimizar a sua posio na vertical emrelao a intensidade de luz incidente quandocomparada a forma no mvel (Chlorella)p ( )

    Podem se apresentar ocasionalmente vermelhoou rosa (especialmente quandosobrecarregadas) devido a presena dasbactrias fotossintticas oxidantes de sulfeto

  • PROCESSO

  • INFLUNCIA DAS CONDIESAMBIENTAIS

    fl fl FatorFator InflunciaInflunciaRadiao Radiao solarsolar

    Velocidade da fotossnteseVelocidade da fotossntesesolarsolarTemperaturaTemperatura Velocidade da fotossnteseVelocidade da fotossntese

    Taxa de decomposio bacterianaTaxa de decomposio bacterianaTaxa de decomposio bacterianaTaxa de decomposio bacterianaSolubilidade e transferncia de gasesSolubilidade e transferncia de gasesCondies de misturaCondies de misturaCondies de misturaCondies de mistura

    VentoVento Condies de misturaCondies de misturaReaeraoReaerao atmosfrica (pouca importnciaatmosfrica (pouca importnciaReaeraoReaerao atmosfrica (pouca importncia atmosfrica (pouca importncia no balano de OD)no balano de OD)

  • INFLUNCIA DAS CONDIESAMBIENTAIS

    Mi t d id t dif i l d Mistura ocorre devido ao vento e diferencial detemperatura

    Importncia da mistura: Minimizao da ocorrncia de curtos-circuitos hidrulicos Minimizao da ocorrncia de zonas estagnadas Minimizao da ocorrncia de zonas estagnadas Boa distribuio vertical da DBO, alga e oxignio Transporte para a zona ftica superficial das algas no

    motoras que tendem a sedimentar Transporte para as camadas mai