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SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO E TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS W B A 03 90 _v 1. 0 2 Ana Claudia Guedes Silva Londrina Editora e Distribuidora Educacional S.A. 2020 SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO E TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS 1ª edição 3 2020 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ Presidente Rodrigo Galindo Vice-Presidente de Pós-Graduação e Educação Continuada Paulo de Tarso Pires de Moraes Conselho Acadêmico Carlos Roberto Pagani Junior Camila Braga de Oliveira Higa Carolina Yaly Giani Vendramel de Oliveira Juliana Caramigo Gennarini Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Tayra Carolina Nascimento Aleixo Coordenador Nirse Ruscheinsky Breternitz Revisor Jessica Klarosk Helenas Perin Editorial Alessandra Cristina Fahl Beatriz Meloni Montefusco Gilvânia Honório dos Santos Hâmila Samai Franco dos Santos Mariana de Campos Barroso Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) __________________________________________________________________________________________ Silva, Ana Claudia Guedes S586s Sistemas de esgotamento sanitário e tratamento de efluentes industriais/ Ana Claudia Guedes Silva, – Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A. 2020. 43 p. ISBN 978-65-86461-13-8 1.Efluentes industriais 2. Esgotamento sanitário I. Título. CDD 628.445 ____________________________________________________________________________________________ Jorge Eduardo de Almeida CRB: 8/8753 © 2020 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. mailto:editora.educacional%40kroton.com.br%20?subject= http://www.kroton.com.br/ 4 SUMÁRIO Qualidade da água e sistemas de abastecimento ___________________ 05 Estações de tratamento e sistemas de esgotamento ________________ 21 Acepção e tratabilidade dos efluentes industriais ___________________ 37 Tecnologias e inovações no tratamento de efluentes _______________ 52 SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO E TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS 5 Qualidade da água e sistemas de abastecimento Autora: Ana Claudia Guedes Silva Leitora crítica: Jessica Klarosk Helenas Perin Objetivos • Compreender a caracterização da água, bem como sobre seus padrões de potabilidade e balneabilidade, segundo a legislação vigente. • Definir e exemplificar os sistemas de abastecimento, captação e distribuição da água. • Caracterizar e expor os principais métodos de tratamento da água, detalhando os níveis primário, secundário e terciário. 6 1. Características da água As características que a água possui são reflexos de todos os processos envolvidos no ambiente em que se encontra, sejam advindos de ação antrópica (processos erosivos, por exemplo) ou simplesmente de ação natural (percolação no solo). Isso pode alterar diversos parâmetros de qualidade, tal como a turbidez da água. Dessa maneira, é necessária a caracterização da água, utilizando diversos parâmetros que são obtidos por uma série de análises e apresentam, em geral, características quantificáveis da qualidade da água. Quando fora dos limites estabelecidos para o determinado uso, indicam a necessidade de algum processo de tratamento, a fim de que a água se adeque a qualidade requerida. A seguir serão detalhados, em três grupos, os parâmetros mais representativos para qualidade da água. 1.1 Características físicas das águas a. Temperatura: quantidade de calor; é um parâmetro importante, pois influencia diretamente em algumas propriedades da água, como na densidade, viscosidade e oxigênio dissolvido. Este último, com reflexos diretos sobre a vida aquática. Além disso, a temperatura pode variar conforme o recebimento de energia solar, bem como pelas ações humanas, tais como despejos industriais e águas de resfriamento. b. Sabor e odor: podem ser resultantes de causas naturais, como algas, vegetação em decomposição, bactérias, fungos, compostos orgânicos, gases como sulfídricos e sulfatos; e também por agentes artificiais, por exemplo: esgotos domésticos e industriais. c. Cor: resultante da existência de substâncias dissolvidas. Pode ser causada por ferro, manganês ou pela decomposição da matéria orgânica na água. 7 d. Sólidos: em suspensão ou dissolvidos. Sólidos em suspensão: partículas que permanecem retidas após o processo de filtração. Podem ser divididos em sólidos dissolvidos, que são partículas que passam através do filtro e representam a matéria em solução ou em estado coloidal presente na amostra; sólidos sedimentáveis, porção dos sólidos que se sedimenta sob ação da gravidade em um recipiente. e. Turbidez: presença de material em suspensão (não dissolvido), como argila, silte, substâncias orgânicas finamente particuladas e microrganismos. A turbidez não deve ser confundida com cor, pois representa a medida de interferência da passagem de luz pela amostra. f. Condutividade elétrica: capacidade que a água possui de conduzir corrente elétrica. Este parâmetro está relacionado com a presença de substâncias dissolvidas na água, que se dissociam em íons. Sendo maior a condutividade, quanto maior for a concentração de íons na mesma. 1.2 Características químicas das águas a. pH (potencial hidrogeniônico): representa o equilíbrio entre íons H+ e íons OH-. Pode variar de zero a 14. A água é ácida se o pH for inferior a sete, neutra se pH igual a sete, ou alcalina se pH maior do que sete. O pH da água pode variar de acordo com sua origem e características naturais, mas também pode ser alterado pela introdução de substâncias que venham a se decompor ou alterar quimicamente suas características. Águas com pH muito ácido podem ser corrosivas e as de pH muito alcalino tendem a formar incrustações nas tubulações. A vida aquática é altamente dependente das flutuações de pH, sendo estável na faixa de seis a nove. b. Alcalinidade: causada por sais, principalmente o cálcio; indica a capacidade da água de neutralizar os ácidos, isto é, expressa 8 a capacidade de resistir a mudanças do pH (efeito tampão); em teores elevados, proporciona sabor desagradável à água, influenciando na eficiência dos processos de tratamento da água. c. Dureza: resulta da presença, principalmente de sais, como cálcio e magnésio, ou de outros metais bivalentes, mas com menor intensidade. Em teores elevados, causa sabor desagradável e efeitos laxativos; provoca incrustações em tubulações e caldeiras. Classificação das águas, em termos de dureza de carbonatos (CaCO3) (Tabela 1) (BRASIL, 2014, p. 22): Quadro 1 – Classificação das águas em relação à concentração carbonato de cálcio (CaCO3), expresso em mg/L Valores de concentração de carbonatos (CaCO3)–mg/L Classificação da água Menor que 50. Mole ou branda. Entre 50 e 150. Com dureza moderada. Entre 150 e 300. Dura. Maior que 300. Muito dura. Fonte: BRASIL (2014). d. Cloretos: geralmente provindos da dissolução de minerais ou da intrusão de água do mar; podem também ser oriundos dos esgotos domésticos ou industriais; em altas concentrações conferem sabor salgado à água e propriedades laxativas. e. Ferro e manganês: originam-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais, resultando em uma coloração avermelhada à água quando o ferro está em concentrações mais elevadas, ou marrom, quando as concentrações de manganês são mais elevadas, manchando roupas e outros produtos industrializados, além deconferir sabor metálico. Águas com altas concentrações de ferro favorecem o desenvolvimento das ferrobactérias, que podem causar maus odores. 9 f. Nitrogênio: na água, o nitrogênio pode ser encontrado nas mais diversas formas. As mais relevantes são: • Nitrogênio molecular (N2): nitrogênio gasoso. Continuamente sujeito a perdas para a atmosfera (volatilização). Algumas espécies de algas fixam o nitrogênio atmosférico, que auxilia em seu desenvolvimento e crescimento, mesmo quando as outras formas de nitrogênio não estão disponíveis na massa líquida. • Nitrogênio orgânico: pode ser formado por nitrogênio na forma dissolvida, isto é, por compostos nitrogenados orgânicos; ou também na sua forma particulada, juntamente com a biomassa de organismos. • Amônia (NH3): encontrada em condições de anaerobiose; serve ainda como indicador do lançamento de esgotos; altamente tóxico para a fauna aquática. g. Fósforo: é encontrado no ambiente aquático, nas formas orgânica e inorgânica. A orgânica pode estar solúvel, compreendendo em uma matéria orgânica dissolvida ou particulado, juntamente com uma biomassa de microrganismos. A inorgânica pode estar presente na forma solúvel em sais de fósforo ou particulado, presente em compostos minerais, como apatita. Em razão de sua baixa disponibilidade natural na água, é o nutriente limitante para o crescimento de plantas aquáticas. Quando este nutriente não é mais um fator limitante, ocorre um crescimento em excesso, caracterizando-se o fenômeno conhecido como eutrofização, que prejudica e até impossibilita, em alguns casos, a utilização da água. h. Oxigênio dissolvido: é um dos parâmetros mais utilizados para expressar a qualidade de um ambiente aquático, pois as variações nos teores de oxigênio dissolvido estão associadas a processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos corpos d’água. Para a manutenção da vida aquática aeróbia são necessários 10 teores mínimos de oxigênio dissolvido de 2 mg/L a 5 mg/L (exigências diferentes para cada organismo). A concentração mínima necessária para sobrevivência das espécies piscícolas é de 4 mg/L para a maioria dos peixes. Em condições de anaerobiose (ausência de oxigênio dissolvido), ocorre a mortandade de peixes e outras espécies que necessitam de oxigênio e começa a ocorrer a presença de maus odores (BRASIL, 2014, p. 25). i. Matéria orgânica: a presença em quantidades elevadas pode causar mal odor, turbidez e aumento no consumo de oxigênio dissolvido pela ação dos microrganismos, em que, para a quantificação, são utilizados indicadores indiretos da quantidade de matéria orgânica na água: Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Demanda Química de Oxigênio (DQO). A DBO e a DQO indicam a demanda de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica contida na amostra de água. Por isso, são indicadores indiretos, não medem a matéria orgânica diretamente, medem o consumo de oxigênio que é exercido por ela. A estabilização completa da matéria orgânica exige um tempo de vinte dias, porém, convencionou-se um período de incubação de cinco dias a temperatura de 20 ºC, denominada assim de DBO5,20. A diferença entre DBO e DQO está no tipo de matéria orgânica estabilizada. Enquanto a DBO se refere exclusivamente à matéria orgânica biodegradável, ou seja, estabilizada por atividade microbiológica, a DQO engloba, além da matéria orgânica biodegradável, também a degradação da matéria orgânica por meio de processos químicos. Dessa maneira, o valor da DQO é sempre superior ao da DBO. 1.3 Características microbiológicas das águas a. Escherichia coli: espécie de bactéria que está presente no intestino humano e de animais de sangue quente, sendo eliminada nas 11 fezes em números muito elevados (105 a 107 células/g), segundo Trevisan (2017). Quando a água é caracterizada contendo Escherichia coli, há indicação clara de que está contaminada com fezes e, consequentemente, se encontra fora dos padrões para consumo humano, por exemplo. b. Coliformes totais: o grupo dos coliformes inclui bactérias de origem não exclusivamente fecal, podendo ocorrer naturalmente no solo, em águas naturais e em plantas, por exemplo. Em climas tropicais, os coliformes apresentam capacidade de se multiplicar na água, dependendo da temperatura. Assim, na avaliação da qualidade de águas naturais, os coliformes totais têm valor sanitário muito limitado. Sua aplicação restringe- se a avaliação da qualidade da água tratada, na qual sua presença pode indicar falhas, como uma tubulação rompida, ou ainda a presença de nutrientes em excesso em reservatórios que não foram limpos devidamente, mas não indicam a contaminação por fezes (coliformes fecais são os indicadores disso). c. Algas e cianobactérias: se fazem presentes em lagos, reservatórios e cursos d’água, são responsáveis por parcela significativa da concentração de oxigênio dissolvido na água. d. Protozoários: esses organismos estão relacionados com doenças de transmissão hídrica em que produzem cistos ou oocistos resistentes às condições do ambiente, tais como Giardia, Toxoplasma e Cryptosporidium. 2. Padrões de potabilidade e balneabilidade Os padrões de potabilidade são diferentes dos de balneabilidade, que também não são iguais aos constituídos para uso na irrigação ou na indústria. Mesmo entre os usos industriais do mesmo ramo, pois existem requisitos variáveis de qualidade em função do processo aplicado no tratamento. 12 No Brasil, os padrões de potabilidade (água de abastecimento humano) ficam a cargo do Ministério da Saúde, que estabelece diversos requisitos por meio da Portaria de Consolidação (PRC) n. 5, publicada em 03 de outubro de 2017 (BRASIL, 2017), que revogou a Portaria n. 2.914, de dezembro de 2011. Além de dispor de padrões para todas as características da água (Quadro 2), com seus devidos limites máximos e amostragens requeridas, os anexos da PRC n. 5/2017, trazem diversos parâmetros quanto a outras substâncias químicas que trazem prejuízo à saúde, como o chumbo, cujo valor máximo permitido é de 0,01 mg/L. Quadro 2 – Alguns parâmetros presentes na PRC n. 5/2017 do Ministério da Saúde. Microbiológicos Tipo de água Parâmetro Valor máximo permitido Consumo humano. Escherichia coli. Ausência em 100 mL. Na saída do tratamento. Coliformes totais. Ausência em 100 mL. No sistema de distribuição. Escherichia coli. Ausência em 100 mL. Turbidez Desinfecção (águas subterrâneas). 1,0 uT em 95% das amostras. Filtração rápida (convencional ou simplificado). 0,5 uT em 95% das amostras. Filtração lenta. 1,0 uT em 95% das amostras. Fonte: BRASIL, 2017. Balneabilidade de um referido local é a possibilidade de serem exercidas atividades de contato primário, como banho e atividades esportivas em suas águas, sendo assim, é quando a qualidade da água está de acordo com este uso. A balneabilidade ou não de um local é determinada a partir da quantidade de bactérias do grupo coliforme, presente na água, sendo feitas análises que quantificam os coliformes totais e fecais. A resolução que delibera padrões para a balneabilidade é a Resolução n. 274, de 29 de novembro de 2000, do Conselho Nacional do Meio 13 Ambiente (CONAMA), que, de forma simples, categoriza classes de qualidade para este fim, de acordo com análises de coliformes fecais (termotolerantes). Dessa maneira, fica definido (BRASIL, 2000): • Excelente: quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas, em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 250 NMP (número mais provável) coliformes fecais (termotolerantes) ou 200 NMP Escherichia coli ou 25 NMP enterococos por 100 mL. • Muito boa: quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 500 NMP coliformes fecais (termotolerantes) ou 400 NMP Escherichia coli ou 50 NMP enterococos por 100 mL. • Satisfatória: quando em 80% ou maisde um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo 1.000 NMP coliformes fecais (termotolerantes) ou 800 NMP Escherichia coli ou 100 NMP enterococos por 100 mL. O atendimento dos requisitos citados não classifica categoricamente que a balneabilidade está assegurada, fazendo-se necessário o atendimento de alguns requisitos complementares, também dispostos na resolução CONAMA 274 (BRASIL, 2000). 3. Sistemas de abastecimento de água (SAA) Sistema de Abastecimento de Água (SAA) é o conjunto de obras, instalações e serviços, destinados a garantir aos seus usuários a qualidade e quantidade de água adequados às suas necessidades, seja para os mais diversos fins, como: consumo, serviços públicos, consumo industrial e outros usos previstos. 14 Seguindo o fluxo da própria água, o SAA inicia pela retirada da água de um corpo hídrico (captação), o transporte da água bruta (adução), adequação de sua qualidade (tratamento), transporte e fornecimento à população (distribuição). Dependendo do projeto realizado, alguns dispositivos podem ser requeridos no SAA, como estações elevatórias, reservatórios, entre outros. 3.1 Componentes de um SAA Manancial: manancial ou corpo hídrico é a fonte de água doce utilizada para atender necessidades dos usuários do sistema. A escolha correta do manancial passa pela avaliação da vazão necessária (quantidade), além da qualidade. Isso implicará também na escolha dos métodos de tratamento a serem utilizados (BRASIL, 2015, p. 79). Captação: constituído por um conjunto de estruturas e dispositivos (tubulações, motobombas etc) posicionados, normalmente, junto ao manancial para retirar água destinada ao sistema. Tem como função fornecer ao sistema, água em quantidade suficiente com a melhor qualidade para que possa suprir a demanda (BRASIL, 2015, p. 84). Estação de tratamento de água (ETA): conjunto de instalações e equipamentos destinados a realizar a adequação da qualidade da água que será distribuída aos usuários. O tratamento de água, normalmente, é caracterizado por métodos físico-químicos, podendo variar os métodos de acordo com a qualidade da água bruta. O sistema convencional de tratamento de água é o mais utilizado e compreende etapas de coagulação, floculação, decantação, filtração rápida, desinfecção, fluoretação e correção do pH (BRASIL, 2015, p. 110). Adutoras: são tubulações de grande diâmetro, que tem por objetivo conduzir a água para as demais unidades do sistema. É responsável pela interligação entre a captação e a estação de tratamento (adutora de água bruta), e o (s) reservatório (s), a rede de distribuição (adutora 15 de água tratada), porém, não distribuem a água entre as unidades consumidoras (BRASIL, 2015, p. 105). Estações elevatórias: são dispositivos que utilizam motobombas para transportar água, quando a mesma não pode ser feita por meio da força gravitacional ou até mesmo para elevar a pressão na rede de distribuição. Seu uso demanda de muita energia e os custos de manutenção são muito elevados. Dessa maneira, sempre que há a possibilidade de se utilizar apenas a força gravitacional no transporte, é recomendada (BRASIL, 2015, p. 141). Reservatórios de distribuição: são componentes que tem por finalidade suprir as variações de consumo dos usuários ao longo do dia (reservação), manter a pressurização adequada da rede e garantir a ininterrupção do abastecimento em caso de paralização de algum dos serviços, falhas de tratamento, falta de energia e rompimento de adutoras, por exemplo. Outro ponto importante é garantir reservas de água para uso em combates a incêndios, item obrigatório (BRASIL, 2015, p. 133). Redes de abastecimento: são constituídas por tubulações, órgãos e acessórios, que disponibilizam água de forma ininterrupta e com qualidade adequada as unidades consumidoras. Trata-se do componente mais caro na implantação do sistema, devido sua extensão, grande movimentação de solo e maquinário empregado. Também são as de maior dificuldade de acesso para manutenções, pois se encontram enterradas e distribuídas em vias públicas normalmente (BRASIL, 2015, p. 134). 4. Principais métodos de tratamento da água O tratamento da água deverá ser realizado apenas se demonstrada sua necessidade e sempre que a purificação for necessária. Por isso, a 16 seleção de processos de tratamento para obtenção de água potável deve ser feita de modo a permitir a remoção ou redução de determinados constituintes da água bruta, até alcançar as características ideais para uso. Desse modo, os principais condicionantes na escolha dos processos unitários para a potabilização são: a natureza da água bruta, que está diretamente ligado as características físico-químicas e microbiológicas do manancial; e a qualidade final da água tratada. As tecnologias de tratamento apresentam, basicamente, três fases: clarificação, filtração e desinfecção. Clarificação envolve as etapas de coagulação, floculação e decantação/ flotação, cujo objetivo é primordialmente a remoção dos sólidos suspensos e de parcela dos sólidos dissolvidos. Posteriormente, a filtração visa a remoção de sólidos em suspensão, bem como a remoção de bactérias e cistos de protozoários. Já a desinfecção, presta-se a inativação dos microrganismos ainda resultantes, como bactérias e vírus, segundo Libânio (2010, p. 146). A Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) n. 357/2005, define os tipos de tratamentos específicos de acordo com a classificação do manancial, apresentada a seguir (BRASIL, 2005): • Classe especial: necessita apenas do tratamento de desinfecção. • Classe 1: aplica-se o processo simplificado, composto por clarificação realizada por meio de filtração; desinfecção; correção de pH (quando necessário) e adição de flúor (fluoretação). • Classe 2: emprega-se o processo convencional, constituído por clarificação, com utilização de coagulação; floculação; decantação/ flotação; filtração seguida de desinfecção; correção de pH e fluoretação. 17 • Classe 3: com possível utilização dos processos, convencional ou avançado, sendo que no avançado há o uso de técnicas de remoção e/ou inativação de constituintes refratários aos processos convencionais de tratamento, que podem conferir à água características, como: cor, odor, sabor, atividade tóxica ou patogênica. Vale ressaltar que para qualquer processo utilizado, faz-se o uso do tratamento preliminar, que consiste na remoção de sólidos grosseiros por meio de sistemas de gradeamento. Assim, analisando os tratamentos requeridos para água, percebe-se que pode haver ou não a etapa de coagulação química. Caso haja a inexistência da coagulação, o tratamento é realizado por filtração lenta, com posterior desinfecção, correção do pH e fluoretação. Com o emprego da coagulação química, a tecnologia de tratamento passa a ser associada a filtração rápida, em que pode haver duas variantes desse sistema, precedendo a etapa de filtração: 1. Com a inexistência da unidade de decantação ou flotação para sedimentação dos flocos, que se divide em: sem unidade de floculação presente, denominada de filtração direta em linha; ou com a operação unitária de floculação, conhecida apenas como filtração direta. Esses sistemas podem conter dois filtros rápidos dispostos em séries, operando em sentido ascendente ou descendente, chamados de dupla filtração ou filtração em dois estágios. 2. Existência da unidade para retenção dos flocos por decantação ou flotação: Nesse caso, o tratamento é denominado convencional, em que há contemplação das etapas de coagulação, floculação, decantação ou flotação, filtração, desinfecção e fluoretação, segundo Telles (2013, p. 268). 18 Entretanto, muitos compostos solúveis em água são resistentes à biodegradação, necessitando, portanto, de um tratamento avançado para eliminação de tais compostos. Esse tratamento emprega técnicas como a oxidação com oxigênio,permanganato de potássio, cloro, dióxido de cloro ou ozônio; uso de carvão ativado em pó, precipitação química, membranas filtrantes, adsorção, osmose reversa, luz ultravioleta e/ou ozonificação, que visam remoção de cor, turbidez, algas, gases, compostos voláteis, oxidação de íons metálicos (tais como ferro e manganês) e remoção total ou parcial de dureza (íons Ca+2 Mg+2 na forma de bicarbonatos, sulfatos e cloretos), segundo Libânio (p. 24- 34, 2010). 5. Tratamento primário, secundário e terciário Como citado anteriormente, a escolha do tipo de tratamento de água para abastecimento depende da qualidade do manancial em que a água bruta será captada. Diferente para as águas residuárias, em que a escolha do tipo ou nível de tratamento depende da quantidade e qualidade das águas residuais, a qualidade que se pretende obter depois do tratamento e as características do local de descarga. Assim, o tratamento de efluentes consiste em três fases, segundo Von Sperling (2008, p. 249): • Tratamento primário: visa a remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis e, em decorrência, parte da matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada). É usual a utilização de mecanismos físicos, tais como decantação e caixa de areia, bem como adição de componentes químicos para ajudar na floculação, ou seja, para que os flocos se tornem maiores e que sua sedimentação seja facilitada. 19 • Tratamento secundário: o objetivo principal dessa etapa é a remoção de matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel ou filtrada) e DBO suspensa e, porventura, nutrientes. Nesse tratamento, tem predomínio do processo biológico, realizado por bactérias aeróbias e anaeróbias, que degradam os compostos orgânicos resultantes do processo anterior, sendo realizado por meio de lodos ativados, lagoas de estabilização, wetlands, filtro anaeróbio, reator anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) e/ou reatores com biofilmes. • Tratamento terciário: objetiva a remoção de nitrogênio e fósforo, organismos patogênicos, compostos não biodegradáveis, metais pesados, sólidos inorgânicos dissolvidos e em suspensão remanescente não removidos em sua totalidade nos processos anteriores. Nessa etapa, há utilização de lagoas de maturação e polimento, cloração, ozonificação, radiação ultravioleta, filtração com membranas e/ou uso de alcalinizantes. Referências Bibliográficas BRASIL. Ministério da Saúde. Gabinete do Ministro. Portaria de Consolidação n. 5, de 28 de setembro de 2017. Brasília, DF, 2017. Disponível em: http://bvsms.saude. gov.br/bvs/saudelegis/gm/2017/prc0005_03_10_2017.html. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde – FUNASA. Manual de saneamento. 4. ed. Brasília, DF, 2015. Disponível em: http://www.funasa.gov.br/ biblioteca-eletronica/publicacoes/engenharia-de-saude-publica/-/asset_publisher/ ZM23z1KP6s6q/content/manual-de-saneamento?inheritRedirect=false. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde – FUNASA. Manual de controle da qualidade da água para técnicos que trabalham em ETAS. Brasília, 2014. Disponível em: http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/ manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente– CONAMA. Resolução CONAMA n. 274, de 29 de novembro de 2000. Publicada no DOU, n. 18, de 25 de janeiro de 2001, Seção 1, p. 70-71. Brasília, DF, 2000. Disponível em: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=272. Acesso em: 2 mar. 2020. http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2017/prc0005_03_10_2017.html http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2017/prc0005_03_10_2017.html http://www.funasa.gov.br/biblioteca-eletronica/publicacoes/engenharia-de-saude-publica/-/asset_publisher/ZM23z1KP6s6q/content/manual-de-saneamento?inheritRedirect=false http://www.funasa.gov.br/biblioteca-eletronica/publicacoes/engenharia-de-saude-publica/-/asset_publisher/ZM23z1KP6s6q/content/manual-de-saneamento?inheritRedirect=false http://www.funasa.gov.br/biblioteca-eletronica/publicacoes/engenharia-de-saude-publica/-/asset_publisher/ZM23z1KP6s6q/content/manual-de-saneamento?inheritRedirect=false http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=272 20 BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente– CONAMA. Resolução CONAMA n. 357, de 25 de março de 2005. Publicada no DOU, n. 053, de 18/03/2005, p. 58-63. Brasília, DF, 2005. Disponível em: http:// www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. Acesso em: 2 mar. 2020. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3. ed. rev. e ampl. Campinas: Átomo, 2010. TELLES, D. D. Ciclo ambiental da água: da chuva à gestão. 1. ed. São Paulo, SP: Edgard Blucher Ltda., 2013. TREVISAN, G. de M. Remoção de coliformes e ascaris lumbricoides em sistema de wetland construído de fluxo vertical. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria, 2017. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, vol. 1, 3. ed., 2008. http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. 21 Estações de tratamento e sistemas de esgotamento Autora: Ana Claudia Guedes Silva Leitora crítica: Jessica Klarosk Helenas Perin Objetivos • Caracterizar efluente sanitário conforme suas características, bem como seus padrões de lançamento após o tratamento. • Compreender os parâmetros para o dimensionamento de estações de tratamento de água e esgoto. • Diferenciar efluente doméstico de industrial, assim como estabelecer o conceito de águas pluviais. • Compreender os tipos de sistemas de esgotamento sanitário, citando suas peculiaridades e características. • Enquadrar os corpos de água em classes, segundo os usos preponderantes da água e a legislação vigente. 22 1. Dimensionamento para elaboração de estações de tratamento de água e efluente Para o dimensionamento de estações de tratamento de água e efluente são necessárias várias avaliações prévias a serem consideradas, dentre elas: a qualidade da água ou efluente a ser tratado, o tamanho da população a ser atendida e o orçamento disponível para execução da obra, pois isso influenciará diretamente na escolha da tecnologia a ser utilizada. Desse modo, serão apresentadas, a seguir, diretrizes gerais para a elaboração desses projetos, mais especificamente os principais parâmetros a serem seguidos para o dimensionamento, que atestarão o correto dimensionamento das unidades e, por consequência, o potencial de bom funcionamento do sistema. Devida sua importância, são listados em normativas que devem ser seguidas, como a Norma Brasileira (NBR) 12.216, de 1992, que traz as condições para projetos de estações de tratamento de água para abastecimento público; e a NBR 12.209, de 2011, que relata as condições para projetos de estações de tratamento de esgoto sanitário (ABNT, 1992; ABNT, 2011). 1.1 Parâmetros de projeto de Estações de Tratamento de Água (ETA) O sistema convencional é a metodologia mais utilizada no Brasil, pois é robusto no que diz respeito às variações de qualidade de água, sendo composto pelos dispositivos: mistura rápida, floculação, decantação e filtração rápida. Os parâmetros de projetos em cada operação serão descritos a seguir: • Unidade de mistura rápida: possui a finalidade de promover a dispersão do coagulante na água para que haja a redução das 23 forças de separação das partículas coloidais e suspensas, sendo a calha Parshall um dispositivo eficiente para esse processo, segundo Richter (2012). A mistura deve ser a mais homogênea e rápida possível para que hajacoagulação e, por isso, a NBR 12.216/1992 recomenda um gradiente de velocidade alto (entre 700 s-1 e 1100 s-1) e um tempo de dispersão baixo (inferior a um segundo) (ABNT, 1992). • Floculação: processo em que as partículas coaguladas ou desestabilizadas se aglomeram para formar flocos maiores. Assim, o processo de agregação das partículas depende do tempo de contato e do gradiente de velocidade, que deve ser menor, se comparado ao processo de mistura rápida (máximo 70 s-1 no primeiro compartimento e mínimo 10 s-1 no último). Essa diminuição de velocidade é obtida por meio do aumento da largura e da profundidade do canal do floculador, bem como à disposição de dispositivos direcionais de fluxo ao longo do seu percurso, tal como chicanas, que conferem a água movimentos horizontais, verticais ou helicoidais, objetivando sua perda de carga. • Decantação: nessa etapa, ocorre a sedimentação das partículas floculentas, havendo a separação das partículas sólidas em suspensão na água pela ação da gravidade, que se depositam na parte inferior da unidade onde se realiza esse processo, denominadas usualmente de decantadores ou tanques de decantação. Na decantação, os principais parâmetros de projeto são a velocidade de sedimentação e o tempo de detenção, sendo classificados segundo a NBR 12.216/1992, de acordo com a vazão que passa pela unidade de tratamento (ABNT, 1992). • Filtração: a existência da operação de coagulação na ETA conduz a utilização de filtração rápida, que possui funcionamento físico- químico para a separação de impurezas em suspensão na água, mediante sua passagem por um meio poroso, onde há variação das camadas filtrantes com a utilização de diversos materiais granulares. 24 Os parâmetros básicos de projeto para as unidades filtrantes são: taxa de filtração, obtida por meio de filtro-piloto. Quando não for possível tal teste, adotar, para filtro de camada simples, 180 m3.m-2.d-1; e para filtro de camada dupla, 360 m3.m-2.d-1; espessura, tamanho efetivo e coeficiente de uniformidade das camadas filtrantes e suporte determinados por ensaios em filtro-piloto, quando os ensaios não são realizados, pode ser utilizada a especificação básica para tais parâmetros da NBR 12.216/1992 (ABNT, 1992). • Desinfecção, fluoretação e correção de pH: essa é última etapa do tratamento de água, que recebe cloro (gás ou líquido) para eliminar microrganismos causadores de doenças, cuja concentração e tempo de contato variam conforme a temperatura e pH da água tratada, devendo-se garantir que seja fornecida com um teor mínimo de cloro residual livre de 0,2 mg L-1 em toda a extensão do sistema de distribuição; além do valor máximo permitido 1,5 mg.L-1 de flúor para prevenção a incidência de cáries, conforme a Portaria de Consolidação (PRC) n. 5, publicada em três de outubro de dois mil e dezessete; e, se necessário, a aplicação de cal hidratada ou virgem, a fim de corrigir o pH da água, estabilizando-a para que fique o mais próximo da neutralidade (pH 7) (BRASIL, 2017). 1.2 Parâmetros de projeto de estações de tratamento de esgoto (ETE) No que tange a efluentes, principalmente os domésticos, há um consenso na utilização de processos microbiológicos para o tratamento, principalmente, pelo clima do Brasil ser favorável e seu custo de operação ser reduzido quando comparado a processos físico-químicos. Além disso, leva-se em consideração o tamanho da área que pode ser utilizada e os custos energéticos e de operação. Essas ponderações se fazem necessárias, pois, diferentemente do tratamento de água, os tratamentos de efluentes possuem diversas tecnologias que são muito utilizadas em todo o território nacional. 25 Os tratamentos de efluentes, normalmente, dispõem de unidades de remoção de sólidos grosseiros (grades e/ou peneiras), remoção de areia e sólidos facilmente sedimentáveis (desarenador), decantação primária (tanque de decantação), processos de remoção de matéria orgânica (lodos ativados, Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente–UASB, filtros biológicos, entre outas tecnologias diferentes). Sendo assim, serão apresentados os parâmetros de projeto de alguns dos muitos sistemas largamente utilizados para tal fim. Esses parâmetros são os recomendados pela NBR 12.209, de 2011, e devem ser seguidos em todos os projetos dessa natureza (ABNT, 2011). 1.2.1 Remoção de sólidos grosseiros A remoção de sólidos grosseiros é realizada por grades de barras ou peneiras, tendo o objetivo de proteger contra obstruções bombas, tubulações e a ETE como um todo. Segundo a NBR 12.209/2011, as grades e peneiras devem ser inclinadas com ângulos de 45º a 60º para facilitar a limpeza, se for manual (para vazões até 100 L.s-1); e de 60º a 90º para limpeza mecanizada (ABNT, 2011). A limpeza sempre deve ser realizada quando a perda de carga atingir 0,15 m para dispositivos com limpeza manual ou 0,10 m para limpeza mecanizada. Lembrando que a perda de carga é considerada para grades com 50% de obstrução. 1.2.2 Remoção de areia O desarenador é um dispositivo que, como o próprio nome diz, tem como objetivo remover areia e outros sólidos de maior peso que são facilmente sedimentáveis, ou seja, sólidos com diâmetro maior que 0,2 mm e densidade aparente de 2,65 g.cm-3 (ABNT, 2011). 26 Para que isso ocorra, o fluxo de efluente deve ser mais lento para possibilitar a decantação, por isso, a NBR 12.209/2011 recomenda que a velocidade de escoamento esteja entre 0,25 a 0,40 m.s-1, caso seja de fluxo horizontal e seção retangular (o mais usual). A profundidade do canal deve ser, no mínimo, de 0,20 m, para que haja depósito de material sedimentado, além de funcionar com uma taxa de aplicação superficial de 600 a 1300 m3.m-2.d-1 (ABNT, 2011). 1.2.3 Decantação primária Utilizada, principalmente, em sistemas de lodos ativados convencional e de filtros biológicos, tendo como objetivo a redução da passagem de sólidos inertes que não foram retirados anteriormente, para as unidades posteriores, por meio do uso de tanques de decantação. O principal parâmetro para esta unidade é a taxa de aplicação superficial, já que refletirá a eficiência do processo. Quanto maior a taxa, menor a eficiência. Sendo assim, as etapas subsequentes a esta unidade que são mais sensíveis a sólidos, como filtros biológicos, necessitam de taxas de aplicação mais reduzidas (até 60 m3.m-2.d-1). Já para sistemas com lodos ativados, pode-se utilizar taxas de aplicação superficial até 90 m3.m-2.d-1 sem perda de eficiência do sistema (ABNT, 2011). 1.3 Processos biológicos de remoção de matéria orgânica 1.3.1 Filtros biológicos É um sistema que utiliza um meio suporte como forma de gerar área para a adesão dos microrganismos que entrarão em contato com o efluente a ser tratado (normalmente utiliza brita como meio suporte). 27 Há várias configurações desse tipo de tratamento de alta e baixa taxa, com recirculação do efluente, filtros dispostos em série, seguidos de decantador. A escolha do método varia conforme a necessidade de eficiência de remoção de matéria orgânica. Sistemas de filtros com meio suporte de brita devem possuir uma camada de até três metros de profundidade, sendo a taxa de aplicação superficial, o parâmetro principal de dimensionamento e operação do mesmo, variando de 1,2 kg/m².d para filtros de alta taxa até 0,3 kg/m².d para filtros de baixa taxa (ABNT, 2011). 1.3.2 Reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo - UASB É um sistema anaeróbio de remoção de matéria orgânica, que tem como vantagem seu baixo requisito de área e a possibilidade da produção de biogás para aproveitamento energético. Se tratando de um sistema biológico, o TDH é um parâmetro muito importante, em que a NBR 12.209/2011 recomenda valores entre 6 h (para temperatura do esgoto superior a 25 ºC) a 10 h (para temperatura do esgoto entre 15 a 17 ºC) e profundidade útil do reator de 4 a 6 m (ABNT, 2011). Além disso, a mesma norma cita que, como o sistema atua sobfluxo vertical, a velocidade ascensional na câmara de digestão não deve ultrapassar 0,7 m.h-1, para vazões médias, e sendo inferior a 1,2 m.h-1 quando operado em vazão máxima. Diferentemente dos filtros anaeróbios, o reator UASB não necessita de decantação primária, bem como sua eficiência de remoção de DBO é limitada (em torno de 70%) em relação aos outros tratamentos. Por isso, recomenda-se, conforme da eficiência desejada, um pós-tratamento 28 que pode variar em processos aeróbios, anaeróbios e físico-químico, segundo Von Sperling (2014). 1.3.3 Lodos ativados É um sistema aeróbio com biomassa suspensa que utiliza pouca área, porém, tem altos custos de operação devido a injeção de ar que se faz necessária. Sistema muito utilizado por sua robustez e qualidade final do efluente, que se divide em fluxo contínuo (convencional e aeração prolongada) e intermitente. No caso de lodos ativados, o TDH não é fator determinante, mas sim a idade de lodo, que, segundo a NBR 12.209 de 2011, deve-se varia de dois a quatro dias para sistemas de alta taxa, de quatro a quinze dias para sistemas de baixa taxa, e acima de dezoito dias para sistemas de aeração prolongada (ABNT, 2011). Outro parâmetro importante, citado pela norma, é a relação A/M (alimento/microrganismos), sendo: 0,70 a 1,10 kg DBO aplicada/kg SSV.d para sistemas de alta taxa; de 0,20 a 0,70 kg DBO aplicada/kg SSV.d para sistemas de baixa taxa; e menor ou igual a 0,15 kg DBO aplicada/kg SSV.d para sistemas com aeração prolongada (ABNT, 2011). 2. Sistemas de Esgotamento Sanitário (SES) Por definição, segundo Nuvolari (2011), é um conjunto de instalações que compreende, entre outras coisas, condutos, caixas de passagem, que tem por finalidade coletar, transportar e condicionar o efluente sanitário (esgoto doméstico) para uma disposição final ambientalmente adequada, de forma contínua e segura. 29 Assim, pode-se inferir que os objetivos principais desse sistema são o controle e/ou a erradicação de doenças de veiculação hídrica, a melhora da qualidade de vida da população, bem como da qualidade ambiental, seja em ambientes aquáticos ou terrestres. 2.1 Tipos de SES Os SES podem ser classificados de duas formas: de acordo com o número de usuários atendidos pelo sistema ou por meio do que será transportado, ou seja, por sua finalidade de transporte. A classificação de acordo com o número de usuários é feita por sistemas chamados de: coletivo (atende vários usuários); ou individual (atende apenas um usuário), que tem um sistema inteiro que compreende captação, transporte, tratamento e disposição final do efluente (respeitando devidamente a escala de produção do mesmo). Por consequência, o sistema coletivo atende mais de um usuário, sendo mais empregado em cidades, loteamentos, condomínios, entre outros, pois há um rateio dos custos de implantação e a necessidade de apenas um sistema de tratamento. Por sua vez, segundo Jordão e Pessôa (2011), esse sistema pode ser subdividido de acordo com a finalidade de transporte: • Sistema unitário: em alguns países, é chamado de sistema combinado e, como o próprio nome diz, é um sistema unificado/ combinado, com apenas uma única rede, que transporta as águas residuárias domésticas, industriais e as águas pluviais. Trata-se de um sistema com menor custo de implantação, pois é necessária apenas uma rede, porém, é um sistema ineficiente para a realidade brasileira devido aos altos índices pluviométricos e, consequentemente, o incremento de vazão que prejudica o sistema de tratamento. 30 • Sistema separador parcial: conhecido também como misto, separa parcialmente as águas pluviais e o esgoto, pois as águas que caem no interior dos terrenos e telhados das construções ainda são enviadas a rede coletora. Sistema com melhor eficiência que o unitário, porém, ainda não é o melhor adaptado ao Brasil devido ao elevado índice pluviométrico. • Sistema separador absoluto: neste modelo, utiliza-se dois sistemas separados: um para as águas pluviais e outro para o esgoto/ efluente. É o sistema mais utilizado no Brasil, pois preserva as cargas orgânicas do efluente (não dilui o efluente com água da chuva), possibilita a implantação de redes de menor diâmetro e do uso de pré-moldados na obra, facilitando a execução do sistema por etapas e para futura ampliação, além de demandar uma estação de tratamento mais compacta, tornando-o um sistema mais barato, apesar do ônus de escavações para a implantação de duas tubulações separadas ser maior. 2.2 Partes integrantes dos SES Os SES, normalmente, são constituídos pelos coletores, coletores principais, coletores tronco, interceptor, emissário, estações de tratamento de efluentes (ETE) e, por vezes, estações elevatórias (EE) e sifões invertidos, além de dispositivos anexos a rede, como poços de visitas (PV), caixas de passagem (CP), tubos de inspeção (TI); e tubos de inspeção e limpeza (TIL) (Figura 1). 31 Figura 1 – Esquema de alguns constituintes básicos do SES Fonte: elaborada pela autora. Os coletores são tubulações, sob conduto livre, que recebem ligações ao longo do seu traçado. Os condutos livres, diferentemente dos condutos forçados, operam sob pressão atmosférica, apresentando uma superfície livre de contato com a parede da tubulação, pois parte da tubulação está preenchida por esgoto e parte por ar. Cada ligação residencial recebe efluente, à medida que os dispositivos sanitários vão recebendo os despejos correspondentes às águas utilizadas para os diversos fins, de acordo com Nuvolari (2011). Os chamados coletores principais atuam também sob conduto livre, como a maior parte da rede de esgotamento, e recebem efluentes das ligações residenciais ao longo de seu trecho, sendo, normalmente, de maior diâmetro que os coletores prediais. O coletor tronco tem diâmetro maior que os coletores principais e só recebe contribuições deles, que conduz os efluentes para o interceptor, canalização que tem por finalidade coletar todo o efluente dos coletores tronco. 32 Quando um interceptor deixa de receber contribuições e passa a ser apenas uma tubulação com a finalidade de condução do efluente para o ponto de lançamento ou tratamento, esta passa a ser chamada de emissário, recebendo apenas contribuições na extremidade à montante. 3. Classificação dos efluentes Os esgotos, usualmente, são classificados em dois principais grupos: os esgotos sanitários e industriais. Os primeiros são constituídos essencialmente de despejos domésticos, além de uma parcela de água pluvial e de infiltração e, eventualmente, uma parcela não significativa de despejos industriais, sendo de características bem distintas. Os esgotos domésticos ou domiciliares são aqueles gerados, principalmente, em residências, edifícios comerciais, instituições ou qualquer edificação que contenha instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou outro dispositivo que utilize água para fins domésticos. Segundo Jordão e Pessôa (2011), são compostos essencialmente da água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem. Os esgotos industriais são originados de qualquer etapa de utilização da água no processamento do produto, limpeza do ambiente, bem como dos efluentes sanitários do estabelecimento industrial. Em virtude das águas residuárias industriais possuírem características próprias, devido a variação em função do processo industrial empregado e da matéria prima utilizada, cada indústria deverá ser considerada separadamente, uma vez que seus efluentes diferem até mesmo entre processos industriais similares. 33 3.1 Características do esgoto sanitário e padrão de lançamento de efluentes após o tratamento Em geral, quando não possuem despejos industriais, os esgotos domésticos apresentam, em sua composição, grande quantidade de água (cerca de 99%) e apenas 1% de sólidos (sedimentáveis e não sedimentáveis) e substâncias dissolvidas. Além dessas característicasbásicas, segundo Jordão e Pessôa (2011) e Nuvolari (2011), podemos citar como propriedades típicas: DBO, variando de 100 a 400 mg L-1; e pH variando entre 6,5 e 7,5 para esgoto fresco e inferior a 6,0 para esgotos sépticos ou velhos. Importante ressaltar que os parâmetros mencionados são após o ponto de mistura entre as águas do rio e do efluente tratado. Se atentarmos que o padrão de lançamento do efluente deve estar de acordo em primeira instância com a Resolução CONAMA n. 430, de 2011, que dispõe sobre as condições e padrões de lançamento dos mesmos, verificamos que a legislação afirma que a qualidade do efluente lançado no corpo receptor não poderá ser inferior ao padrão de qualidade d’água da classe do rio em questão. Já para rios onde não houve o enquadramento em classes, a Resolução CONAMA n. 357 de 2005 considera para corpos de água doce, todos como sendo classe 2, até seu efetivo enquadramento (BRASIL, 2005; 2011). 3.2 Enquadramento do corpo receptor Como mencionado anteriormente, para o lançamento de um efluente em um corpo receptor, este não deve apenas atender os padrões de lançamento, mas necessita também estar de acordo com a qualidade da água do corpo receptor. Conforme artigo 9º da Lei n. 9.433, de 1997, o enquadramento dos corpos de água em classes, mediante principais usos da água, visa 34 garantir, para águas continentais, qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas, bem como reduzir os custos das ações que objetivam o combate à poluição das águas, por meio de ações preventivas permanentes (BRASIL, 1997). Além disso, a Resolução CONAMA n. 357, de dezessete de março de dois mil e cinco, regulamenta o artigo referido, que tipifica além das diferenças e classificações de água doce, salina e salobra, as cinco classes que caracterizam a qualidade das águas doces (BRASIL, 2005). A classificação das águas doces vai desde as de melhor qualidade (classe especial) até as de qualidade inferior (classe 4). Também são estabelecidos valores de oxigênio dissolvido e DBO para cada classe (Quadro 1). Quadro 1 – Padrões de Oxigênio Dissolvido (OD) e DBO para classificação águas doces e sua classe, segundo a Resolução CONAMA n. 357/2005 Águas doces Classe Valores de Oxigênio Dissolvido (OD) DBO máxima Especial - - 1 até 6 mg/L 3 mg O2/L 2 até 5 mg/L 5 mg O2/L 3 até 10 mg/L 4 mg O2/L 4 superior a 2,0 mg/L - Fonte: adaptado de Brasil (2005). Ademais, a Resolução CONAMA n. 430, de treze de maio de dois mil e onze, altera parcialmente e complementa a Resolução n. 357/2005, informando, em um dos seus artigos, que a capacidade de suporte do corpo receptor é a concentração máxima de determinado poluente que o curso d’água pode receber, tendo em vista a qualidade da água e seus usos determinados pela classe de enquadramento (BRASIL, 2011). 35 A mesma resolução também menciona que os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características de qualidade, em desacordo com as metas obrigatórias progressivas, intermediárias e final, do seu enquadramento, ou seja, os efluentes que serão lançados em rios de melhor classe (maior qualidade de água), são efluentes que devem ter passado por um tratamento mais rigoroso. Esse enquadramento tem por finalidade principal a não alteração da qualidade da água do corpo receptor, já que esta alteração resulta, impreterivelmente, em degradação do ambiente e, consequentemente, perda de qualidade ambiental do mesmo. Referências Bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12.216: projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público. Rio de Janeiro, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12.209: elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários. 2 ed. Rio de Janeiro, 2011. BRASIL. Ministério da Saúde. Gabinete do Ministro. Portaria de Consolidação n. 5, de 28 de setembro de 2017. Brasília, DF, 2017. Disponível em: https:// portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de- Consolida——o-n—-5—de-28-de-setembro-de-2017.pdf. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Presidência da República. Casa Civil. Subchefia para Assuntos Jurídicos. Portaria n. 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Brasília, DF, 1997. Disponível em: http:// www.planalto.gov.br/ccivil_03/LEIS/L9433.htm. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA n. 357 de 17 de março de 2005. Publicada no DOU, n. 053, de 18/03/2005, p. 58-63. Brasília, DF, 2005. Disponível em: http://www2.mma.gov.br/ port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA n. 430 de 13 de maio de 2011. Brasília, DF, 2011. Disponível em: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646. Acesso em: 2 mar. 2020. JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos. 6. ed. Rio de Janeiro, 2011. https://portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf https://portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf https://portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/LEIS/L9433.htm http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/LEIS/L9433.htm http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 36 NUVOLARI, A. Esgoto sanitário – coleta, transporte e reuso agrícola. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher. 2011. RICHTER, C. A. Água: métodos e tecnologia de tratamento. 1 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2012. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, vol. 1, 1. ed., 2014. 37 Acepção e tratabilidade dos efluentes industriais Autora: Ana Claudia Guedes Silva Leitora crítica: Jessica Klarosk Helenas Perin Objetivos • Caracterizar e classificar os efluentes industriais; expondo também, os especiais. • Reportar as etapas do tratamento de efluentes, dando enfoque aos gerados na indústria. • Apresentar os padrões de lançamento das águas residuárias industriais após o tratamento, relacionando o enquadramento do corpo hídrico receptor. 38 1. Efluentes industriais É considerado efluente industrial todo e qualquer tipo de resíduo líquido orgânico e inorgânico gerado nas operações e processos de alguma atividade industrial, tais como: das lavagens de máquinas e instalações; dos sistemas de resfriamento e geradores de vapor; e águas usadas diretamente no processo industrial, como também das águas pluviais poluídas e das utilizadas nos sanitários, lavanderias e refeitórios do estabelecimento industrial. A generalização dos parâmetros qualitativos das águas residuárias industriais torna-se difícil, devido sua caracterização estar correlacionada ao tipo e porte da indústria, da matéria-prima usada, bem como do processo utilizado na mesma. Assim, mesmo que duas indústrias fabriquem essencialmente o mesmo produto, o efluente gerado pode ter características muito diferentes entre si, considerando a variação das matérias-primas. Devido a essa variabilidade qualitativa dos efluentes industriais, há a necessidade de que sejam avaliados individualmente, nos mais diversos ramos manufatureiros. Só após obter a informação de caracterização será possível definir o tipo de tratamento a ser aplicado, bem como a seleção das tecnologias que serão utilizadas. A seguir, serão detalhadas as características dos efluentes industriais, exemplificando-os e classificando-os. 1.1 Características e classificação dos efluentes industriais Os principais parâmetros a serem analisados paracaracterizar os efluentes industriais, visando seu tratamento, são: 39 • Sólidos: podem estar em suspensão ou dissolvidos no efluente, sendo de composição orgânica ou inorgânica. Sua classificação, segundo Von Sperling (2014, p. 88), pode ser sobre a natureza química, representado por sólidos voláteis, de composição orgânica; e sólidos não voláteis, conhecidos também como fixos, de composição inorgânica ou mineral. O impacto do lançamento de efluente in natura pode provocar a formação e depósito de lodo nos corpos hídricos, em função da concentração de sólidos sedimentáveis e a interferência da passagem de luz nas águas naturais, com consequente alteração no ciclo biodinâmico daquele meio, devido a concentração de sólidos suspensos e dissolvidos. • Indicadores de matéria orgânica: a matéria orgânica pode-se encontrar suspensa ou dissolvida no efluente, estando nas formas de proteínas (moléculas de aminoácidos); carboidratos (como açúcar, celulose e amidos); e lipídios (substâncias orgânicas à base de óleos, graxas e gorduras), gerados na indústria. • Normalmente, a matéria orgânica é medida de forma indireta pela demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e pela demanda química de oxigênio (DQO), sendo que a relação entre os valores de DBO e DQO (DBO/DQO) indica a parcela de matéria orgânica que pode ser estabilizada biologicamente. Tanto a DBO quanto a DQO são expressas em mg/L. • pH: o termo pH expressa a intensidade da condição ácida (pH < 7) ou básica (alcalina) de um determinado meio (pH > 7). Assim, o pH de um efluente industrial pode afetar diretamente os ecossistemas naturais, trazendo mortandade de fauna e flora aquática, tornando o meio ácido ou básico conforme a origem da água residuária. Trata-se de um parâmetro que influi decisivamente na escolha do processo de tratamento e, por isso, geralmente, procede-se à neutralização do pH dos efluentes industriais antes de serem submetidos ao tratamento biológico. 40 • Temperatura: é o parâmetro de controle da poluição térmica, advindo de métodos para perda de energia calorífica (resfriamento) ou de reações exotérmicas (aquecimento), ocorridas nas águas utilizadas no processo industrial. Assim, esse parâmetro pode alterar a concentração de oxigênio dissolvido (quando o efluente se encontra em temperaturas elevadas) e interferir na velocidade de degradação dos compostos por meio da redução da atividade biológica (nos valores de temperatura próximos de zero). Além disso, influencia na determinação do pH e na solubilidade dos gases da água residuária industrial. • Compostos tóxicos: são considerados compostos tóxicos os elementos metálicos (como alumínio, cobre, cromo, chumbo, estanho, níquel, mercúrio, vanádio e zinco), bem como os poluentes recalcitrantes (compostos orgânicos halogenados, agroquímicos– pesticidas, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, dioxinas e furanos e os estrogênios ambientais, por exemplo), que apresentam alta estabilidade química, fotoquímica e taxa de biodegradação muito lenta no meio ambiente, além da bioacumulação em organismos, caso os microrganismos aquáticos não possuam mecanismos metabólicos que eliminem esses compostos após seu consumo. • Cor: as características dos efluentes industriais são muito variáveis quanto aos tons e concentrações de cor, estando relacionada a problemas estéticos e ambientais, por evitar que o meio aquático absorva luz, interferindo nos processos microbiológicos. Além disso, os efluentes coloridos têm sido considerados como substâncias potencialmente tóxicas aos corpos receptores, devida sua composição ser, normalmente, de corantes sintéticos. • Turbidez: os sólidos em suspensão são os principais constituintes responsáveis pela turbidez, que interferem na passagem de luz na água, conferindo uma aparência turva. Efluentes com alta turbidez reduzem a atividade dos microrganismos fotossintetizantes, afetando, por sua vez, a concentração de oxigênio na água. 41 1.2 Efluentes industriais especiais Algumas águas residuárias industriais podem conter compostos com óleos e graxas, surfactantes e fenólicos. A presença desses compostos, tóxicos, não biodegradáveis ou de difícil degradação em corpos d’água, acaba reduzindo as fontes de oxigênio da mesma e dificultando os posteriores processos de tratamento. Desse modo, quando o efluente industrial contém essas substâncias, se tornam um agente agravante na poluição hídrica, pois podem afetar além da qualidade de vida dos microrganismos aquáticos, também a biota terrestre e, por consequência, o ser humano. Por serem compostos de baixo custo de produção e alta eficiência para diversas aplicações (utiliza-se tanto no meio industrial, quanto no agronômico e doméstico), são utilizados em grandes quantidades por diferentes segmentos industriais. Por isso, é necessário aprofundar conhecimento nas propriedades desses elementos. 1.2.1 Óleos e gorduras Nos efluentes industriais, de acordo com o procedimento analítico empregado, os óleos e graxas, consistem no conjunto de substâncias que um determinado solvente consegue remover da amostra utilizada, não se evaporando durante a redução do solvente em gás, a uma temperatura de 100 °C. Os efluentes das indústrias de prospecção de petróleo, petroquímicas, de óleos comestíveis, laticínios, abatedouros e frigoríficos, entre outros, apresentam essas substâncias, também denominadas como solúveis em n-hexano, que envolvem os óleos minerais, ácidos graxos, óleos vegetais, sabões, ceras, gorduras animais, graxas etc. 42 Outras indústrias não produzem diretamente efluentes oleosos, mas podem ter algum setor que gere efluentes com este tipo de propriedade, como os provenientes de oficinas mecânicas. Os óleos e graxas provocam obstrução em redes coletoras de esgotos e inibição em processos biológicos de tratamento, porém, quando o teor dessas substâncias é reduzido antes de ser enviado ao tratamento biológico, não traz inibição ao mesmo, pois os microrganismos atuantes degradam em parte, reduzindo ainda mais sua concentração. Quando em contato com as águas naturais, os óleos e graxas flutuam na massa líquida e formam uma escuma, acumulando-se nas superfícies, bem como nas margens dos rios, podendo dificultar as trocas gasosas que ocorrem entre a água e a atmosfera, especialmente a de oxigênio, levando a problemas ambientais e estéticos. Assim, a Resolução CONAMA n.430/2011 estabelece os limites máximos de 50 mg/L para óleos de origem vegetal e gorduras animais e 20 mg/L para óleos minerais (BRASIL, 2011). 1.2.2 Surfactantes Os surfactantes também são conhecidos como detergentes, sendo definidos como compostos que reagem com o azul de metileno sob certas condições especificadas. Segundo Telles (2013), os efluentes sanitários possuem de 3 a 6 mg/L de detergentes em sua composição. Já as indústrias próprias de detergentes, possuem os efluentes líquidos com cerca de 2000 mg/L do princípio ativo. Entretanto, há também indústrias que utilizam detergentes especiais, como é o caso das que processam peças metálicas, que empregam essa substância com a função de desengraxante (por exemplo, o composto químico percloroetileno). 43 O lançamento de detergente in natura provoca poluição estética do meio ambiente, devido a formação de espumas sobre a massa d’água, além de exercer efeitos venéficos sobre os ecossistemas aquáticos, sendo um dos agentes atuantes para ocorrência da eutrofização, pois grande maioria dos detergentes comerciais são ricos em fósforo, acelerando a ocorrência desse fenômeno. Devido a isso, os detergentes a base de alquilbenzeno sulfonato (ABS), que são de cadeia ramificada (não biodegradável), têm sido substituídos pelos alquilbenzeno sulfonato linear (LAS), por serem considerados biodegradáveis. Em relação ao tratamento de efluentes contendo esse tipo de substância, aparentemente, não interferem na eficiência de remoção de DBO da estação e tem seus valores de concentração reduzidopela adesão às partículas que se sedimentam no tratamento primário, com a utilização de decantadores primários, ou por degradação biológica no tratamento secundário, com o uso de reatores aeróbios. Nos tratamentos anaeróbios, a eficiência de remoção dos surfactantes é baixa. 1.2.3 Compostos fenólicos Os fenóis e seus derivados estão presentes nas águas residuárias das indústrias de processamento da borracha, colas e adesivos, resinas infiltrantes, componentes elétricos e as siderúrgicas. Esses compostos químicos orgânicos são tóxicos ao homem, aos microrganismos dos corpos d’água naturais, bem como aos que participam do tratamento de efluentes nos sistemas biológicos. Além disso, os fenóis, quando combinados com as águas tratadas, reagem com o cloro livre formando os clorofenóis, que produzem sabor e odor na mesma. 44 Assim, em tratamentos utilizando lodos ativados, as concentrações de fenóis na faixa de 50 a 200 mg/L provocam inibição do sistema, sendo que em valores próximos a 40 mg/L já são suficientes para a inibição da nitrificação do meio. O mesmo ocorre nos sistemas anaeróbios, em que os fenóis provocam a inibição da atividade microbiana nos valores de 100 a 200 mg/L. Então, sua remoção dos efluentes industriais pode ser realizada por processos físico-químicos, bem como por oxidação química, que apresenta eficiência variável em função das características do efluente. Essa última técnica citada é considerada de baixo custo, se comparada com as demais, por utilizar oxidação via altas dosagens de cloro, realizando uma supercloração do efluente. Tecnicamente, o processo é pouco recomendado devido à baixa eficiência, pois dosagens de 5.000 mg/L de cloro podem ser necessárias para reduzir a valores de fenóis inferiores a 5 mg/L. Além disso, o efluente fica passível de conter excesso de cloro residual, necessitando que seja removido antes de ser lançado ao corpo receptor, a fim de evitar impactos nas águas naturais. É recomendável a utilização da oxidação com peróxido de hidrogênio sob este aspecto, porém, em geral, não é muito utilizada devido ao alto custo. Há também a ozonização, considerada a melhor alternativa dentre os processos oxidativos, contudo, é atípico seu emprego para esta função no Brasil. Já a adsorção em carvão ativado, em pó ou granular, produz, comumente, melhor eficiência e maior faixa de aplicabilidade de uso. Podem também ser degradados biologicamente, porém, somente quando o índice de fenóis no efluente for abaixo dos valores de DBO. Assim, é recomendável um pré-tratamento de natureza físico-química antes do tratamento biológico, com destaque para o uso da floculação química e, assim, prosseguir com aplicação de tratamento físico-químico específico ou de tratamento biológico. 45 Em relação aos índices de fenóis nos efluentes industriais tratados para lançamento direto no corpo receptor, fica estipulado no limite de 0,5 mg/L pela Resolução CONAMA n. 430/2011 (BRASIL, 2011). 2. Etapas do tratamento de efluentes Para tratar efluentes industriais, se faz necessária, muitas vezes, a utilização de múltiplas etapas de tratamento, uma vez que determinadas características desses efluentes podem tornar difícil a melhoria de sua qualidade. Sendo assim, segundo Von Sperling (2014 p. 249), essas múltiplas etapas podem ser classificadas em quatro fases (Figura 1).: Figura 1 – Classificação dos níveis de tratamento de efluentes Fonte: elaborada pela autora. 46 A fase preliminar, ou pré-tratamento, visa a remoção de sólidos grosseiros, flutuantes e material mineral sedimentável, utilizando grades, peneiras, desarenadores e caixas de retenção de óleos e gorduras. Também é nesta etapa que é realizado o resfriamento do efluente, se apresentar temperaturas não condizentes com o método de tratamento que será empregado posteriormente. Como é o caso do tratamento biológico, por exemplo, que pode inibir ou inativar os microrganismos responsáveis pelo processo. Após o tratamento preliminar, inicia-se a etapa de tratamento primário, que tem como objetivo a remoção da matéria orgânica em suspensão (a DBO começa a ser removida). Para esta fase, pode-se utilizar decantadores primários, precipitação química e/ou flotação. O tratamento secundário é o responsável pela remoção da matéria orgânica em suspensão que não pode ser removida anteriormente (remoção efetiva de DBO). São muito utilizados nesta etapa os processos de lodos ativados, lagoas de estabilização, sistemas anaeróbios de alta eficiência, filtros aeróbios e precipitação química de alta eficiência. Quando é necessário melhorar ainda mais a qualidade do efluente tratado, utiliza-se uma etapa complementar, o tratamento terciário ou avançado, responsável pela adequação final de algum parâmetro que esteja fora dos padrões para lançamento. Para tanto, são utilizados sistemas de adsorção em carvão ativado, osmose inversa, eletrodiálise, troca iônica, filtros de areia, remoção de nutrientes e/ou microrganismos patogênicos e oxidação química. A escolha dos processos está atrelada às características do efluente a ser tratado sendo, portanto, necessário conhecê-los, para serem utilizados de forma correta e, assim, atingir os padrões de lançamento exigidos. 47 2.1 Processos físicos, químicos e biológicos O tratamento de efluentes industriais utiliza, basicamente, três processos: físicos, químicos e biológicos. Não necessariamente uma ETE utilizará todos os métodos, pode-se utilizar apenas métodos biológicos, ou apenas físico-químicos e suas combinações. 2.1.1 Processos físicos São caracterizados, principalmente, por processos de separação sólido- líquido, ou seja, sólidos que não estão dissolvidos. Dentre eles, pode-se citar sólidos grosseiros, sedimentáveis e flutuantes. Os processos de gradeamento, peneiramento, desarenação e remoção de óleos e graxas, que são listados na fase preliminar, também são considerados como processos de predominância física, porém, são mais comumente utilizados na fase de pré-tratamento. Alguns dos processos mais utilizados de predominância física, com separação sólido-líquido, é o processo de decantação (tratamento primário) e de filtração (tratamento terciário), segundo Nunes (2019). Os processos de filtração mais utilizados, nos efluentes industriais, têm como objetivo a retirada de materiais em suspensão coloidal (finamente particulados), que não podem ser removidos nas etapas anteriores. Esses sólidos podem ser inorgânicos ou orgânicos, fazendo com que a DBO e a DQO do efluente também sejam reduzidas com a remoção deles. A filtração pode ser realizada em leitos de areia ou membranas (microfiltração, nanofiltração, ultrafiltração etc). Esta última, por sua vez, tem a possibilidade de remover além de sólidos em suspensão de tamanho muito reduzido, microrganismos patogênicos, segundo Peig (2011, p. 9). 48 2.1.2 Processos químicos São caracterizados pela utilização de produtos químicos ao efluente a ser tratado, porém, raramente são adotados isoladamente, normalmente são utilizados concomitantemente com processos físicos (tratamento físico-químico) ou quando os processos biológicos não têm eficácia garantida. Um processo largamente utilizado é o de coagulação química, que utiliza um agente coagulante, como sulfato de alumínio, para aglutinar as partículas em suspensão no meio líquido e, posteriormente, decantá-las, sendo este um processo físico-químico, já que a decantação em si é uma etapa em que predominam processos físicos, de acordo com Nunes (2019). A alteração do pH do efluente também pode ser utilizada como etapa de tratamento, pois pode ocasionar a precipitação química. Isso ocorre quando uma espécie se encontra dissolvida e, após ocorrer a adição de um agente modulador de pH, passa para um estado não dissolvido (em suspensão), podendo agora ser removida por decantação, por exemplo. Normalmente, ocorre quando se deseja fazer a remoção de metais pesados, como o cromo trivalente,que precipita quando o pH é alterado para uma faixa entre 8 e 9, segundo Nunes (2019). Processos que utilizam carvão ativado para remoção de cor em efluentes têxteis são, em essência, processos de caráter químico, já que os corantes ficam adsorvidos (interação eletrostática) nos sítios ativos da partícula de carvão, de acordo com Nunes (2019). 2.1.3 Processos biológicos Tem como principal característica o uso de reatores com biomassa ativa, isto é, microrganismos que consumirão a matéria orgânica e/ou nutrientes em suspensão do efluente para utilizar em seus processos metabólicos. 49 Esses reatores podem se valer de diversas formas de metabolismo microbiológico, sendo os principais utilizados os reatores aeróbios e os anaeróbios, cada um com suas particularidades no que diz respeito a eficiência, produção de lodo, complexidade operacional etc. Reatores do tipo lodos ativados são utilizados por consumirem grande quantidade de DBO e possuírem baixos requisitos de área, sendo ideais para plantas compactas e para efluentes que já passaram por decantação. Esse sistema é um bom exemplo de reator aeróbio, pois há injeção de ar na massa liquida, segundo Jordão e Pessôa (2011, p. 513). Reatores anaeróbios também são muito empregados, pois mesmo que não sejam tão eficientes quanto os reatores aeróbios na remoção de DBO, produzem menos lodo e tem a capacidade de remover materiais orgânicos de mais difícil degradação, Jordão e Pessôa (2011, p. 827). Os sistemas Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), também chamados de Reator Anaeróbico de Manta de Lodo de Fluxo Ascendente, podem ser utilizados em plantas compactas, pois demandam pouca área e possuem boa eficiência de remoção, com a vantagem de não necessitarem de decantadores como tratamento primário. A utilização de reatores biológicos para tratamento de efluentes industriais pode ser associada ao tratamento físico-químicos também. A combinação de tratamento físico-químico para lidar com cargas tóxicas de metais, por exemplo (precipitação química mencionada anteriormente), e após a utilização de um sistema de lodos ativados para remoção de DBO, é altamente recomendado, bem como a utilização de carvão ativado após o sistema de lodos para a remoção adicional de cor do efluente, segundo Nunes (2019). A utilização de diversos processos, em uma única planta de tratamento, propicia um efluente de melhor qualidade, atendendo aos padrões de lançamento vigentes, bem como possibilita que a estação como um todo tenha menor demanda de área para alcançar a eficiência requerida. 50 3. Padrão de lançamento de efluentes industriais após o tratamento e enquadramento do corpo hídrico receptor Os padrões que os efluentes industriais tratados devem obedecer são os mesmos que os efluentes domésticos estão submetidos, ou seja, devem entrar em consonância com a Resolução CONAMA n. 357/2005, que dispõe sobre o enquadramento de corpos d’água (corpo receptor do efluente), e com a Resolução CONAMA n. 430/2011, que dispõe sobre os padrões de lançamento de efluentes em corpos d’água (BRASIL, 2005; 2011). Entretanto, no caso de efluentes industriais, apresentam cargas orgânicas, geralmente, muito mais elevadas que os efluentes domésticos; como, por exemplo, a concentração média da DBO em esgotos domésticos é da ordem de 300 mg/L, já a DQO está na ordem de 450 mg/L. Alguns efluentes industriais (laticínios, cervejarias, frigoríficos) apresentam valores de DBO na ordem de grandeza de centenas, podendo chegar até milhares de gramas por litro (BRASIL, 2014, p. 25). Dessa forma, o tratamento torna-se mais complexo para que os mesmos padrões sejam atingidos, exigindo a utilização de processos mais avançados ou mais etapas para se obter o efluente com a qualidade requisitada para lançamento no corpo receptor. Por isso, há a importância de, primeiramente, conhecer as características dos efluentes industriais, pois, sabendo essa informação, será possível compreender quais os processos que essa água residuária terá que sofrer, correlacionando essa ciência com as etapas de tratamento existentes, a fim de se obter um líquido tratado de possível lançamento ao corpo d’água, conforme seu enquadramento na legislação vigente, sem causar danos ao meio ambiente. 51 Referências Bibliográficas BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA n. 357 de 17 de março de 2005. Publicada no DOU n. 053, de 18/03/2002, p. 58-63. Brasília, DF, 2005. Disponível em: http://www2.mma.gov.br/ port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA n. 430 de 13 de maio de 2011. Brasília, 2011. Disponível em: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646. Acesso em: 2 mar. 2020. BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde – FUNASA. Manual de controle da qualidade da água para técnicos que trabalham em ETAS. Brasília, 2014. Disponível em: http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/ manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf. Acesso em: 2 mar. 2020. JORDÃO, E. P.; PESSÔA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos. 6. ed. Rio de Janeiro, 2011. NUNES, J. A. Tratamento físico-químico de águas residuárias industriais. 1 ed. Editora Chiado Books, 2019. PEIG, D. B. Modelo para otimização do projeto de sistemas de ultrafiltração. Dissertação. São Paulo, SP, 2011. TELLES, D. D. Ciclo ambiental da água: da chuva à gestão. 1. ed. São Paulo, SP: Edgard Blucher Ltda., 2013. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, v. 1., 3. ed., 2014. http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/manualcont_quali_agua_tecnicos_trab_emetas.pdf 52 Tecnologias e inovações no tratamento de efluentes Autora: Ana Claudia Guedes Silva Leitora crítica: Jessica Klarosk Helenas Perin Objetivos • Expor sobre os equipamentos e tecnologias no tratamento de efluentes, bem como as inovações tecnológicas existentes no mercado. • Apresentar as legislações nacional vigentes e as normativas estabelecidas para as águas residuárias. • Abordar a temática das águas resultantes dos processos de tratamento de efluentes, explorando sua viabilidade, necessidade e aplicações no meio urbano, agrícola e industrial. • Exemplificar as medidas sustentáveis nas estações de tratamento de efluentes, com foco na geração de valor nos resíduos gerados. 53 1. Equipamentos e tecnologias no tratamento de efluentes Existem diversas tecnologias, técnicas e equipamentos para controle de poluição no que tange ao tratamento de efluentes, algumas aplicadas em condições específicas, outras que são aplicadas em diversas ocasiões. A seguir serão apresentadas as mais utilizadas, tanto para o tratamento de efluentes industriais, como para o tratamento de efluentes domésticos. 1.1 Tratamento preliminar O tratamento preliminar tem como objetivo a adequação inicial do efluente para os processos posteriores, sendo necessário, neste caso, a remoção de materiais grosseiros, sólidos flutuantes, sólidos decantáveis, óleos e graxas. Gradeamento: tem por finalidade a proteção de tubulações e outras peças do sistema de tratamento de efluentes. O uso dessa unidade ocorre devido a retirada de sólidos de grandes dimensões que podem entrar na rede coletora, como galhos e pedras, podendo ser classificado em grosseiro, com barras de espaçamento entre 40 a 100 mm; mediano, com espaçamento entre 20 a 40 mm; e fino, com espaçamento entre 10 a 20 mm. Normalmente, essas barras são inclinadas para facilitar a retirada desse material, segundo
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