principios tratamento esgoto

Prévia do material em texto

Aula 1 - Tratamento de Efluentes
Prof. Me. Alberto Santiago Fróes Filho
Engenheiro Ambiental
• De acordo com a norma da ABNT NBR 
7229/1993.
• 3.12 Água residuária Líquido que contém 
resíduo de atividade humana.
▫ Esgoto Doméstico
▫ Efluente Industrial
▫ Líquidos percolados de aterro sanitário
Ciclo do uso da água
 Fonte: https://consorcioaa.com/divulgacion/ciclo-del-uso-del-agua/
Tratamento de Efluentes
Efluentes 
predominantemente
Efluentes Orgânicos 
Biodegradáveis
Tratamento Biológico (processos 
naturais)
Biodegradáveis
Não Biodegradáveis
Orgânicos
Inorgânicos
Pré ou Pós
Tratamento
Físico Físico/Químico
Efluentes Orgânicos 
Não Biodegradáveis e 
Inorgânicos
Tratamento Físico
Físico-Químico
BIODEGRADAÇÃO
• Refere-se à transformação de compostos 
de por microrganismos 
Anaeróbio
Anóxico
Aeróbio
Com Retenção de Biomassa
Crescimento
em 
Suspensão
Tratamento 
Biológico
Biomassa Aderida
Remoção de Matéria Orgânica
Remoção de Matéria Orgânica e Fósforo e Nitrifcação
Remoção de Matéria Orgânica e Desnitrifcação
Sem Retenção de Biomassa
Nitrificação e 
Desnitrificação
Caracaterização do Efluente a ser 
tratado
 Importância da Relação DQO / DBO
Relação DQO/DBO baixa – menor de 2,5
Fração biodegradável elevada
Indicação de tratamento biológico
Relação DQO/DBO intermediária – entre 2,5 – 4,0
A fração biodegradável não é elevada
Estudos de tratabilidade para verificar a viabilidade do 
tratamento biológico
Relação DQO/DBO elevada – maior de 4,0
A fração inerte (não biodegradável) é elevada
Possível indicação para tratamento físico-químico
Ensaio de tratabilidade de efluentes
As fases mais importantes no desenvolvimento
de um sistema de tratamento é a correta
caracterização dos efluentes a serem tratados,
assim como o desenvolvimento de ensaios de
tratabilidade, quando necessários. A definição da
campanha de caracterização, eleição de
parâmetros a serem analisados e coleta de
amostras é de fundamental importância.
O ensaio de tratabilidade consiste na simulação
do tratamento do efluente, visando a definição
do processo de tratamento.
Todos os processos de tratamento de efluentes
ocorrem num volume definido por limites físicos
específicos, comumente denominado REATOR. As
modificações na composição e concentração dos
compostos durante a permanência da água
residuária no reator são essenciais no tratamento de
esgotos. Estas mudanças são causadas por:
- Transporte hidráulico dos materiais no reator
(entrada e saída);
- Reações que ocorrem no reator (produção e
consumo).
Vazões e misturas
Aeróbios, somente desempenha as suas funções na 
presença de oxigênio molecular;
Anaeróbios somente realiza trabalho na ausência (ou 
baixíssimas concentrações) de oxigênio;
Facultativos, que conseguem realizar metabolismo 
tanto na presença como na ausência de oxigênio 
molecular;
Quando existe uma condição anaeróbia, mas existe 
nitrato (NO3), depara-se com uma condição anóxica.
Microorganismos importantes no tratamento
Conceitos 
Processo Anaeróbio
A digestão anaeróbia é um processo biológico no
qual um consórcio de diferentes tipos de
microrganismos, na ausência de oxigênio molecular,
promove a transformação de compostos orgânicos
complexos (carboidratos, proteínas e lipídios) em
produtos mais simples como metano e gás
carbônico. Os microrganismos envolvidos na
digestão anaeróbia são muito especializados e cada
grupo atua em reações específicas.
De uma forma simplificada, o processo anaeróbio ocorre em quatro etapas.:
1. Na primeira etapa, a matéria orgânica complexa é transformada em
compostos mais simples como ácidos graxos, amino-ácidos e açúcares,
pela ação dos microrganismos hidrolíticos.
2. Na segunda etapa as bactérias acidogênicas transformam os ácidos e
açucares em compostos mais simples como ácidos graxos de cadeia curta,
ácido acético, H2 e CO2 .
3. Na terceira etapa, estes produtos são transformados principalmente em
ácido acético, H2 e CO2, pela ação das bactérias acetogênicas.
1. Por fim, na última etapa, os microrganismos metanogênicos transformam
esses substratos em CH4 e CO2.
•Processo Aeróbio
▫ Processo de oxidação bioquímica dos
sólidos biodegradáveis contidos nos
esgotos, com abundância de oxigênio
dissolvido em toda a massa liquida.
 Orgânicos Complexos 
Orgânicos Simples 
Ácidos Orgânicos 
H2 + CO2 Acetato 
CH4 + CO2 
H2S + CO2 
Hidrólise 
Acidogênese 
Acetogênese 
Metanogênese 
Sulfetogênese 
A seqüência de processos na digestão anaeróbia de macro moléculas complexas
Reação química – Processo Aeróbio
• Presença do oxigênio molecular (oxigênio livre)
• O aceptor de hidrogênio é oxigênio molecular
• O hidrogênio é retirado da molécula e
transferido a outro composto que é oxidante
Vantagens e Desvantagens do Processo 
Anaeróbio
Vantagens Desvantagens
• baixa produção de sólidos; • as bactérias anaeróbias são suscetíveis à
inibição por um grande número de compostos;
• baixo consumo de energia; • a partida do processo pode ser lenta na ausência
de lodo de semeadura adaptado;
• baixa demanda de área; • alguma forma de pós-tratamento é usualmente
necessária;
• baixos custos de implantação; • a bioquímica e a microbiologia da digestão
anaeróbia são complexas e ainda precisam ser
mais estudadas;
• produção de metano; • possibilidade de geração de maus odores, porém
controláveis;
• possibilidade de preservação da biomassa, sem
alimentação do reator, por vários meses;
• possibilidade de geração de efluente com
aspecto desagradável;
• tolerância a elevadas cargas orgânicas; • remoção de nitrogênio, fósforo e patogênicos
insatisfatória.
• aplicabilidade em pequena e grande escala;
• baixo consumo de nutrientes.
Estudos Preliminares para projeto
• Fase inicial do projeto – estudos preliminares
• Sucesso técnico e viabilidade econômica 
dependem da análise inicial.
Elementos fundamentais
 Caracterização quantitativa dos esgotos afluentes a ETE
 Caracterização qualitativa dos esgotos afluentes a ETE
 Requisitos de qualidade do efluente e nível de tratamento 
desejado
 Estudos populacionais
 Determinação do período de projeto e das etapas de 
implantação
 Estudo técnico das diversas alternativas de tratamento 
passíveis de aplicação na situação em análise
 Pré dimensionamento das alternativas mais promissoras do 
ponto de vista técnico
 Avaliação econômica das alternativas
 Seleção da alternativa a ser adotada com base em análise 
técnica e econômica