prova Efluentes

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Nome: Chanele Kaminski
1) Uma mesma água bruta foi tratada por dois fornecedores e os resultados estão apresentados na Tabela 1. Faça as considerações e cálculos que entender necessárias e defina qual o produto você utilizaria para a ETA, justificando a escolha. Leve em consideração o maior número de aspectos possíveis.
Tabela 1: Característica da água bruta e os resultados para a água tratada em função dos fornecedores.
	Parâmetro
	Água Tratada
	
	Fornec.1
	Fornec.2
	Turbidez inicial (NTU)
	30
	30
	Turdidez final (NTU)
	0,10
	0,40
	Volume Jar test (L)
	1
	0,5
	Produto utilizado
	PAC 1%
	Tanino 2%
	Quantidade utilizada
	2,5mL
	1,5mL
	Preço (R$/kg)
	1,80
	2,2
	Densidade (kg/L)
	1,4(PAC
18%)
	1,2(Tanino
50%)
O policloreto de aluminio (PAC), acelara a velocidade de formação dos flocos, e atua em amplas faixas de pH, não sendo necessário uma pré cloração e ajuste de pH. Portanto uma redução siginificativa em agentes químicos a serem utilizados para tratar o efluente.
Já o tanino é um polimero natural, que possibilita a geração de um lodo biodegradável menos agressivo ao meio ambiente. Mediante os resultados na remoção de turbidez a melhor escolha seria o fornecedor 1, pois o tratamento o PAC é de menor custo, e também se utilizaria uma menor concetração de produto quando comparado com o tanino.
2) Uma indústria metalmecânica implantou um sistema de tratamento por lodos ativados e não está conseguindo produzir lodo biológico. Além disso, este sistema foi projetado para reduzir a concentração de fósforo para <2mg/L. No projeto está indicado SSV de 1500mg/L no reator aerado e idade do lodo de 30d. O sistema de tratamento desta indústria é composto por coagulação e floculação (FQ) seguido dos lodos ativados, sendo apenas efluente industrial. O tratamento sanitário é realizado de forma separado pelo sistema anaeróbio e aeróbio (lodos ativados). Como você resolveria este problema? Mostre através de cálculos como
Abaixo alguns dados para auxiliar na reposta da questão:
a) DQO Bruto = 2000mg/L
b) DQO Tratado pelo FQ= 100mg/L
c) Fósforo Bruto = 40mg/L
d) Fósforo Tratado pelo FQ = 11mg/L
e) Vazão = 40m3/d
Fator biodegradabilidade 
Fb= 0,8/(1+02*kd*θc)
Fb= 0,8/(1+(0,2*0,08*30)
Fb=0,54
Concentração de sólidos no reator
Xv= (Y*(So-S))/(1+(kd*fb*θc)) *(θc/t)
Xv= 0,6*(2000-100)/(1+(0,008*0,54*30) *(30/1)
Xv=14.895,47 mg/L 
Obs: O valor máximo de sólidos recomendado é de 0,5%, ou 5000 mg/L, para que não haja arraste de biomassa. É preciso observar a capacidade máxima das bactérias para converter matéria orgânica, para garantir a eficiência do reator.
Dimensionando
V=(Y* θc*Q*(s0-S)/ Xv*(1+kd*fb* θc) (aqui o Xv é o ssv de projeto)
V= (0,6*30*40*(100-0)/ 1500*(1+0,06*0,75*30)
V=20,4 m³
Esse seria o volume indicado para o tanque, o que demostra que com 40m³ o tanque foi mal dimensionado. Este também seria um ponto crucial para bom funcionamento.
3) A análise do efluente bruto de uma indústria de balas é tratado em reator UASB e apresentou as seguintes caractarísticas:
a) DQO: 20000mg/L
b) PT = 6,5mg/L
c) NTK = 40mg/L
Sabendo que uma relação ideal de alimentação de um UASB é de 350:7:1 (DQO:NTK:PT), verifique se é necessário a adição de nutrientes e qual vazão horária da bomba dosadora. Você tem disponível dois produtos com 20% em concentração de cada
nutriente – PT e NTK (d=1,2kg/L). A ETE tem vazão de 15m3/d.
Vazão em L/h
15000/24= 625 L/h
Relação
PT= 6,5
NTK= 40/7=5,71
DQO= 2000/350=57,14
Adição
PT= (57,14-6,5)/0,2
PT=253,2 mg/L
NTK= (57,14-5,71)/0,2
NTK=257,15 mg/L
Vazão bomba
PT=(625*253,2)/1,2*10^6
PT=0,132 L/h
NTK=(625*257,15)/1,2*10^6
NTK=0,134 L/h
4) O licenciamento de um laticínio (Queijaria) exigiu reuso 100% do seu efluente industrial (Q=30m3/d). O laudo do efluente tratado é apresentado na Tabela
2. Apresente uma alternativa de reúso para este efluente tratado. Algumas possibilidades e/ou dificuldades foram levantadas, como segue:
a) Indisponibilidade de área agriculturável próxima;
b) Sistema de refrigeração com necessidade de 40 a 50m3/d numa empresa vizinha e 2-3m3/d no próprio sistema;
c) Funcionários: 220 numa empresa vizinha e 40 no próprio laticínio;
d) Impedimentos de ordem sanitária impostos pelo Órgão de Fiscalização para uso no processo industrial.
Tabela 2: Resultados para o efluente tratado de laticínios
	Parâmetro
	Resultado
	DBO (mg/L)
	6,0
	DQO (mg/L)
	18,0
	Condutividade (
	1310
	Dureza (mg/L)
	110,0
	Sól. Totais Dissolv.(mg/L)
	750,0
	Cloretos (mg/L)
	235,0
	pH
	8,5
	Turbidez (NTU)
	0,8
	Colif. Termot. (NMP/100ml)
	250
	
	
De acordo a tabela,sendo (A) adequada, e (NA) não adequada.
Embora seja um efluente tratado, não atende alguns requisitos , como a elevada dureza e condutividade, que não se adequam para o uso em caldeiras. Para torres de resfriamentos o parâmetro mais inadequado são os cloretos, além da condutividade. Para a de limpeza de pisos pode vir a ser possível, fazendo um ajuste de pH.
5) Faça uma análise crítica em relação ao futuro das ETE´s de indústrias considerando os limites da Resolução Consema 355/2017 e a capacidade do corpo receptor de receber estes efluentes (Laudo hidrológico).
A resolução N°355 foi publicada em 19 de julho de 2017 pelo CONSEMA- Conselho Estadual de Meio Ambiente, RS. Revogando sua antecessora resolução N°1280/2006. Um dos contrapontos enfrentados por empresas e industrias, em relação a esta norma era atender os padrões de emissão impostos, principalmente o nitrogênio amoniacal. Mesmo ao tratar o efluente não conseguiam atender ao parâmetro exigido de 20mg/L, investiu-se muito em instalações de ETE’s ou otimização do sistema já existente, visando evitar multas e penalidades pelo não cumprimento da norma exigida.
A partir da nova resolução N°355/2017, o atendimento ao padrão de emissão de 20 mg/L do nitrogênio amoniacal deixou de ser obrigatório para o lançamento de efluentes líquidos sanitários de forma geral. A norma facultou ao órgão ambiental exigir o atendimento do padrão de nitrogênio amoniacal em 20 mg/L apenas para operações que lancem seus efluente em corpos receptores com registros de floração de cianobactéria, em trechos onde ocorra a captação para abastecimento público. O crescimento desproporcional destas bactérias afeta a coloração, o odor e o sabor da a água, além de oferecer riscos à saúde humana e ao meio ambiente, podendo causar mortandade de peixes e outros animais.
Sendo assim com a nova resolução a fiscalização do cumprimento será mais trabalhosa, tendo de ser analisada caso a caso, dependendo do curso hídrico em que o efluente é lançado .
6) Um sistema de floculação mecanizado foi dimensionado com três câmaras de 90m3 cada uma e potência instalada de 0,5Hp (80% de eficiência) em cada tanque. A vazão de água é de 180m3/h. Avalie se este equipamento foi bem dimensionado identificando falhas e/ou qualidades e se for o caso indique a solução para o problema.
TDH= 30 min= 1800s
TDH= V/Q 	V=TDH*Q
V= 1800s *0,05 m³/s
V= 90m³
P= u *v* G²
P= 1,057x10-³ *90m³*(60s)² =342,468 	 eficiência 80% 
342,468/0,8 =428,085W ou 0,428085 Kw
 Se 1hp= 0,7457 KW
XhP= 0,4280KW
X=0,5739 hP será a potência necessária para o volume do tanque.
7)O processo de coagulação/floculação é baseado na desestabilização das partículas, ou seja, potencial zeta igual a zero. Para isso, utiliza-se produtos (coagulantes e floculantes) em diferentes concentrações. Este sistema pode ser aplicado ao tratamento de águas para abastecimento e de efluentes de forma similar. Baseado nisto, considere as seguintes sentenças: 
A) As partículas de matéria orgânica têm carga elétrica negativa e para desestabiliza-las adicionam-se produtos catiônicos como sulfato de alumínio;
 B) O processo de coagulação pode ocorrer em ressaltos hidráulicos (quedas, calhas Pashal) e tubulações; 
C) Os polieletrólitos são indicados para coagulação e não para a floculação; 
D) A dosagem de coagulantes em ETEs é, em geral, menor do que em ETAs;
E) Para uma mesma vazão, o volume do tanque para coagulaçãoé menor que o volume para floculação, em função da diferença entre os gradientes de velocidades e do TDH. 
Assinale a alternativa correta: 
1. Todas as alternativas estão corretas.
 2. As alternativas A, B e E estão corretas. 
3. As alternativas A, C e D estão corretas. 
4. As alternativas A, C e E estão corretas. 
5. Nenhuma das alternativas está correta
Letra A verdadeira :
se faz necessário a adição de um agente coagulante ao efluente, para promover a redução das cargas eletrostáticas 6 negativas, através da hidrólise entre o efluente e o coagulante. Essa reação prevê a formação de precipitados que agem na neutralização da repulsão entre as cargas, possibilitando assim a aglomeração e consequentemente a sedimentação das mesmas, garantindo o êxito das as etapas subsequentes (HOWE et al., 2016; SILVA et al., 2019).
Letra B verdadeira :
 Coagulação = mistura rápida, então ela pode ocorrer em muitos locais desde que haja uma boa movimentação da água, geralmente esse processo ocorre na calha Pashal pelo ressalto hidráulico provocado pelos desníveis na calha, dispensando assim o uso de um agitador para este processo.
Letra C falso:
Os polieletrólitos são frequentemente usados em conjunto com coagulantes metálicos, promovendo a ligação entre coloides a fim de desenvolverem flocos densos, podendo diminuir significativamente a dosagem do coagulante.
Letra D falso: A dosagem de coagulante é para fim de remover a turbidez, portanto usa-se mais coagulante em efluentes.
Letra E verdadeira: pois TDH= V/Q.