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Tratamento secundário SISTEMAS AERÓBIOS E ANAERÓBIOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES M.O.= microorganismos MO = matéria orgânica E! = energia org = orgânico Ptns = proteínas +or = maior -or = menor Tratamento secundário trabalha com processos biológicos, nos quais irão utilizar M.O. para degradar a MO e reduzir o potencial poluidor do efluente O tratamento biológico de fluentes é uma imitação dos procedimentos que ocorre normalmente na natureza denominando-se de autodepuração. O princípio do tratamento biológico de afluentes apoia-se na atividade de bactérias e M.O. que se alimentam de MO dos próprios resíduos, podendo-se ocorrer na presença de oxigênio (aeróbico) e na ausência de oxigênio (anaeróbico -> grande produção de gases) PROCESSOS BIOLÓGICOS Semelhante aos fenômenos de autodepuração que ocorrem na natureza x Visa remover: matéria orgânica dissolvida em suspensão através da transformação desta mensagem do sedimentáveis (flocos biológicos) ou gases x Tem baixo custo e alta eficiência Produtos formados devem ser mais estáveis com, produtos formados após o Trata. 2°: x reduzida presença de M.O. x menor concentração de MO Processo de tratamento biológico tem como princípio utilizar a MO dissolvida ou em suspensão como substrato para M.O., bactérias fungos e protozoários que transformam em gases águas e novos M.O. Dois tipos: x Aeróbio x anaeróbios x tipos de bactérias diferenciam os dois métodos FASES METABÓLICAS ANABOLISMO: Definição: é o processo metabólico que sentir sintetizar moléculas complexas por meio de substâncias simples Metabolismo: é a fase construtiva do metabolismo Energia: consome energia Processo energético: durante o anabolismo a E! cinética é convertida em E! potencial Exemplos de processo: fotossíntese em plantas, síntese de ptns, síntese de glicogênio, assimilação e animais CATABOLISMO: Definição: é o processo metabólico que decompõe moléculas complexas transformando as em moléculas menores (é a quebra de partículas maiores em partículas menores, liberando energia) Metabolismo: é a fase destrutiva do metabolismo (quebrando) ↳ Energia: produz energia Processo energético: durante o catabolismo E! potencial é convertida em E! cinética Exemplos de processo: digestão, respiração celular, excreção TRATAMENTO BIOLÓGICO DE EFLUENTES TRATAMENTO AERÓBIO (T.A) + resistentes a certas variáveis ambientais como a temperatura, mas exigem oxigenação permanente do ambiente Ciclo de vida curto Material org. é oxidado para produtos minerais, exemplos de sistemas aeróbios: x Lodo ativado x Lagoa Aerada x Filtro Biológico Condições ambientais: x Aeróbios obrigatórios: necessidade absoluta de O2 (Bacillus) x bactérias utilizam-se de oxigênio livre na atmosfera ou dissolvido na água x não produz mais maus odores x estabilização rápida de MO (horas) x maior produção de lodo ao final do processo de estabilização -> esse lodo precisa ser estabilizado/ tratado Vantagens (T.A) x comunidades indústrias, principalmente do ramo de bebidas e alimentos, são beneficiadas quando o sistema é complementado pelo tratamento aeróbio x +or rendimento, pois alcança maiores taxas de remoção de MO. Os sistemas de lodos ativados com aeração prolongada, por ex, atingem até 98% de eficiência na remoção de DBOs x Riscos reduzidos de emissão de odor e +or capacidade de absorver substâncias + difíceis de serem degradados Desvantagens: x seu sistema necessita de área extensa p/ implantação x para reduzir a área tem que ter uma mecanização para aeração (+custo, é mais caro que o trata. anaeróbio) x +or custo de implantação e manutenção TRATAMENTO ANAERÓBIO (T.An) Pouco desenvolvimento no mundo, países frios apresentam inconvenientes atividades das bactérias anaeróbias que consomem a matéria orgânica sem a utilização do oxigênio, pois só é eficiente de 24 a 29 °C Ciclo de vida longo -> produzem + concentração de lodo Menos resistentes a variação de temp Essas bactérias resistem menos as variações ambientais e climáticas, em clima quente tendem a ser mais eficazes com o aumento de temp, e dispersam aquecedores e ventiladores nos reatores x Produtos finais são gases (biogás: metano e dióxido de carbono) exemplos de sistemas anaeróbios: x Lagoa anaeróbia x Filtro anaeróbio x Leito Fluidizado / expandido x UASB RALF Condições ambientais: x Anaeróbios obrigatórios: ñ se multiplicam em presença de O2 (Clostridium) x Anaeróbios Facultativos: crescem em presença ou ausência de O2 (leveduras e Escherichia coli) Características: : x bactérias usam oxigênio que está combinado com outras substâncias (nitrato (NO3), sulfatos(SO4)) x produz gases féticos x estabiliza MO de forma lenta (semanas ou meses) x produz menos lodo (resíduo sólido) ao final do processo de estabilização -> assim não precisa de uma fase de tratamento do lodo, pois o lodo sai estabilizado Vantagens: x mecanização reduzida e baixo consumo energético: ñ é preciso fazer a injeção de ar no sistema, há geração de -or taxa de lodo residual e em geral, é necessária a -or área para a sua instalação x trata efluentes com alta concentrações de substâncias orgânicas Desvantagens: x necessita de temperatura relativamente alta, entre (acima de 24°) preferência de 30 e 35 °C para uma boa operação. Efluentes diluídos podem não produzir metano suficiente para o aquecimento, representando uma limitação no processo x lenta taxa de crescimento das bactérias produtoras de metano, por isso longos períodos são necessários para o início do processo, limitando os ajustes de acordo com a mudança na carga do efluente, temperatura e outras condições do ambiente A digestão anaeróbia consiste na conversão microbiológica dos substratos orgânicos a metano e CO2, através de associações simbióticas entre diferentes grupos de bactérias, sendo normalmente descrita por quatro fases: x hidrólise x Acidogénese – liberação de ácidos x Acetogénese – liberação de acetatos x Metanogénese – material vai se transformar em metano Comparação dos dois tipos de tratamento:
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