CONSUMO DE ÁGUAInfiltração na ETE Arrudas
Séries históricas da vazão média afluente e índice pluviométrico
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
0,00
0,60
1,20
1,80
2,40
jan-03 abr-03 jun-03 set-03 dez-03 mar-04 jun-04 set-04 dez-04 mar-05 jun-05meses
Vazã
o af
luen
te (m
³/s)
0
20
40
60
80
Índi
ce p
luvi
omét
rico
(mm
/d)
VAZÃO AFLUENTEÍNDICE PLUVIOMÉTRICO
CONSUMO DE ÁGUAHidrograma típico
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CONSUMO DE ÁGUAVazão média de esgotos domésticos
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
Sendo:QPC : consumo “per capita” de água de abastecimento
(ex: QPC = 200 L/hab.x dia) Pop : população atendidaR : Coeficiente de retorno = 0,80 (usual - norma ABNT)
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOSVazões mínima e máxima dos esgotos domésticos
Coeficientes de variação• K1 = 1,2 (coeficiente do dia de maior consumo)• K2 = 1,5 (coeficiente da hora de maior consumo)• K3 = 0,5 (coeficiente da hora de menor consumo)
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
3
2
1
.
.
.
medmin
medmax
medmax
KQQ
KQQ
KQQ
dd
dh
dd
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOSVazões mínima e máxima dos esgotos sanitário
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
Vazão Média: QMÉD,ES = QMÉD,ED +QINFILTRAÇÃO + QINUDSTRIAL
Vazão Máxima: QMÁX,ES = QMÁX,ED +QINFILTRAÇÃO + QINUDSTRIAL
VAZÃO INDUSTRIALFaixas de valores para algumas tipologias
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
VAZÃO INDUSTRIALFaixas de valores para algumas tipologias
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Conceito de carga (Esgotos domésticos e industriais)carga = concentração x vazão
Esgoto domésticocarga = populaçao x carga per-capta
Esgotos industriaiscarga = contribuição por unidade produzida x produção
Drenagem superficialcarga = contribuição por unidade de área x área
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Conceito de carga (Esgotos domésticos e industriais)carga = concentração x vazão
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
lmgmg
kggdmvazãomgãoconcentraçdkgcarga
³
)(000.1)³(.)³()(
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Esgoto domésticocarga = populaçao x carga per-capta
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
)(000.1).(.)()(
kggdhabgcaptapercargahabpopulaçãodkgcarga
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Esgotos industriaiscarga = contribuição por unidade produzida x produção
Drenagem superficialcarga = contribuição por unidade de área x área
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
)(.)()( dunidproduçãounidkgãocontribuiçdkgcarga
²)(.)².()( kmáreadkmkgãocontribuiçdkgcarga
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Exercício:• Calcular a carga de nitrogênio total afluente a umaETE, sendo dados:Concentração = 45 mg N/LVazão = 50 L/s
• Nesta mesma estação, calcular a concentração defósforo total afluente, sabendo-se que a cargaafluente é de 35 kg P/d.
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Contribuição per capita de matéria orgânica QCP = 45 a 55 g DBO/hab.dia = 90 a 110 g DQO/hab.dia
Conceito de carga orgânica CO (kg/d) = P (hab) x QPC (DBO,DQO) (g/habxd) CO (kg/d) = Q x Concentração (DBO,DQO) (mg/L)
Contribuição Unitária de SSTQCP = 60 g SST / habitante x dia
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Equivalente populacional
Caracterizador dos despejos industriais. Traduz a equivalência entre o potencial poluidor de uma industria (comumente em termos de matéria orgânica) e uma determinada população, a qual produz essa mesma carga poluidora.
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
E.P (equivalente populacional) = Carga de DBO da industria (kg/d) Contribuição per capita de DBO (kg/hab.d)
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Exercício . 1Calcula o equivalente populacional (EP) de uma industria que possuem os seguintes dados:Vazão = 120 m3/dConcentração de DBO = 2000 mg/LContribuição per capita = 0,054 Kg/hab.dia
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Exercício . 2Qual o equivalente populacional da empresa D´AVO, que trabalha com abate de frango e cuja concentração é da ordem de 34.500 mg/L e uma vazão de 400.000 L/d. sendo que a mesma esta inserida dentro do município de Várzea Paulista, cuja população é de 300.000 habitantes, e cuja per capita é de 42g/hab.d. Haverá impacto significativo com esta cidade se este fluente for lançado in-natura no córrego pinheirinho que tem uma vazão que corresponde a 150 m3/h e a concentração igual a 5 mg/L?
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA DOS ESGOTOS
Exercício 3:• Um matadouro abate 60 cabeças de gado e 100 porcos por dia. Dar as características estimadas do efluente quanto à:a)Carga de DBO produzidab)Equivalente Populacional (EP)c)Vazão de esgotos
Sendo que:Para abater 1 boi/2,5 porcos necessita-se de: 0,5 – 3 m3/unid de águaÉ produzido: 0,5 – 5 kg/unid de DBO 1.000 - 5.000 (mg/L) de concentração
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOS
Parâmetros de qualidade
- Esgotos domésticos contêm aproximadamente 99,9% de água
- 0,1% - sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos e microrganismos
- Tradução do caráter ou potencial poluidor do despejo
- Necessidade de tratamento dos esgotos
- Utilização de parâmetros indiretos
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOS
Parâmetros de qualidade
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES LABORATÓRIO FÍSICO/QUÍMICO - ETE ARRUDAS - 2005 Data:E.B A.D.P E.D.P L.P A.Ad E.Ad L.Ad L.Dig 1 L.Dig 3 L.Dig 4 R.L.A 1 R.L.A 2 L.Rec L.D.S Líq.C. L.Desid. E.F
A B C D E F G H I J K L M N O P QC 26 25 26 25 26 25 26 27 27 26 26 26 27 27 26
mg/l 162 126 120 24 mg/l 378 270 261 61
7,3 7,1 7,2 5,9 6,8 7,0 6,4 7,2 7,1 6,8 6,8 6,9 7,2 7,4 7,2 ml/lxh 3,5 1,8 2,5 <0,2mg/l 517 494 454 61.100 5.469 232 23.300 19.400 17.500 26.629 432 ###### 308 mg/l 267 255 249 22.792 1.800 93 6.677 8.415 8.064 12.912 226 mg/l 250 239 205 38.308 3.669 139 16.623 10.985 9.436 13.717 82 mg/l 192 74 92 2.876 2.990 5.620 30 mg/l 68 19 28 858 912 11 mg/l 124 55 64 2.018 2.078 19 % 99,95 99,95 99,95 93,89 99,45 99,98 97,67 98,06 98,25 97,34 99,96 77,32 99,97
mg/l 149 147 mg/l 149 147 mg/l 150 2.310 2.350 100
0,06 0,06 mg/l 16 19 mg/l 47 46 mg/l 0,02 <0,02mg/l 104 47 66 79 mg/l 33 38 41 17mg/l 20 30 31 13 mg/l 13 8 10 4 g/ml 0,79 ml/l 250 290 860 ml/g 87 97 153 mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l 0,9 1,2 0,6 5,1 mg/l 0,7 1,3
S - AC Qz - AS Qz - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS D - AS S - ACF - Efluente do Adensador K - Reator Lodo Ativado - 1 P - Lodo Desidratado S - Semanal D - Diário
B - Afluente do Decantador Primário G - Lodo Adensado L - Reator Lodo Ativado - 2 Q - Efluente Final Qz - QuinzenalC - Efluente do Decantador Primário H - Lodo Digerido - 1 M - Lodo Recirculado M - MensalI - Lodo Digerido - 3 N - Lodo Disgestor Secundário AS - Amostra simplesE - Afluente do Adensador J - Lodo Digerido - 4 O - Líquido Centrado AC - Amostra composta
PARÂMETROS DE CONTROLE DE PROCESSOS - ETE ARRUDAS06-jan-05
UNIDTemperaturaDBODQOpHSól. Sediment.Sól. totaisSól. totais fixosSól. totais volát.Sól. Susp. totaisSól. susp. fixosSól. susp. volát.UmidadeAlcal. ác. volát.Acidez volátilAlcal. totalRel. acid/alcal.AcidezCloretosSulfetosÓleos e graxasN.T.KNit. AmoniacalDensidadeLodo decantadoÍndice de lodoNitratoFenóisFósforo totalA.T.ASulfato
09:0015:00
Frequência de AnálisesA - Esgoto bruto
D - Lodo PrimárioObs.:
Nit. Orgânico
OxigênioDissolvido
DETERMINAÇÕES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOS
Principais parâmetros
-Sólidos
-Indicadores de matéria orgânica
-Nutrientes
- Indicadores de contaminação fecal
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOS
• Classificação por tamanho e estadosólidos em suspensãosólidos dissolvidos
• Classificação pelas características químicassólidos voláteissólidos fixos
• Classificação pela sedimentabilidadesólidos em suspensão sedimentáveissólidos em suspensão não sedimentáveis
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOSClassificação pelo tamanho
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOSClassificação pelo tamanho
• Separação feita através de filtração
Membrana com porosidade entre 0,45 e 1,2 pm
Sólidos retidos — em suspensão (particulados)
Sólidos que passam — dissolvidos (solúveis)
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOS
Aparelho de filtração Estufa de secagem
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOSClassificação pelas características químicas
• Sólidos submetidos a temperaturas de 500 °CFração orgânica oxidada (volatilizada)Permanência da fração inerte (não oxidada)
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOSClassificação pela sedimentabilidade
Valor expresso em mL/L — Cone Imhoff
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
SÓLIDOSSEDIMENTÁVEIS
(30 mm)
CONE IMHOFF (1 hora
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSSÓLIDOSDistribuição típica no esgoto doméstico bruto
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATÉRIA ORGÂNICA
• Mistura heterogênea de compostos orgânicos Compostos de proteínas (40% a 60%)Carboidratos (25% a 50%)Gorduras e óleos (8% a 12%)Uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas, metais e outros (menor quantidade)
“Causadora do principal problema de poluiçãonos corpos d’água”
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATÉRIA ORGÂNICADistribuição no esgoto bruto
Classificação quanto à forma e tamanho• em suspensão (particulada)• dissolvida (solúvel)
Classificação quanto à biodegradabilidade• inerte (não biodegradável)• biodegradável
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATÉRIA ORGÂNICAMétodos de determinação
Métodos indiretos: medição do consumo de oxigênio•Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5)•Demanda Ultima de Oxigênio (DBO)•Demanda Química de Oxigênio (DQO)
Métodos diretos: medição do carbono orgânico total•Carbono Orgânico Total (COT)
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA DOS ESGOTOSMATÉRIA ORGÂNICAMétodos de determinação
Conceitos de OD
A existência de oxigênio dissolvido nas águas (OD), é uma necessidade fundamental para a subsistência da vida aquática. A maioria das espécies de peixes necessita de pelo menos 3 mg O2 dissolvido por L de água para sobreviver
- A 20 – 25 oC - níveis máximos de OD na água - de 8 a 7 mg/L.- Aumento de temperatura - diminuição na solubilidade de O2 na água- Temperatura de ebulição – O2 = zero.
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
Conceitos de OD, DQO e DBO
O lançamento de esgotos e efluentes industriais contendo substânciasorgânicas sobre os corpos d´água leva ao consumo do pouco O2 disponível na água por conseqüência de reações do tipo:
Mat. Org + O2 (aq) → CO2 (aq) + H2O
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES
DBO (Demanda Biológica de Oxigênio)
“Quantidade de oxigênio requerida por microrganismosaeróbios para a oxidação de compostos orgânicos presentes na
fase líquida”
Quantidade de oxigênio requeridaestabilizar, através de processos bio químicos, a matéria orgânica
Importância Sanitária: Avaliação da eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais
• Principal efeito ecológico da poluição orgânica• Medição do potencial poluidor pelo consumo de oxigênio
SISTEMAS DE ESGOTOS E EFLUENTES