#Aula 8 Concepção de ETEs

Prévia do material em texto

1 Prof. Esp. Fabiano Fagundes 
Projeto de Sistemas de Esgotos 
Sanitários 
Aula 8 – Concepção de Estações 
de Tratamento de Esgoto 
Sanitário – Parte II 
TRATAMENTO DO ESGOTO 
2 
• Primário: remove sólidos em suspensão 
sedimentáveis, materiais flutuantes (óleos e graxas) e 
parte da matéria orgânica em suspensão; 
• Secundários: remove matéria orgânica dissolvida e 
matéria orgânica em suspensão não removida no 
tratamento primário; 
• Terciário: remove poluentes específicos e/ou 
poluentes não suficientemente removidos no 
tratamento secundário. Ex: nutrientes ou organismos 
patogênicos. 
Existem inúmeros tipos de tratamento de esgoto doméstico: Processos 
Físicos, Químicos e Biológicos, Aeróbios e Anaeróbios são aplicados 
com uma série de aspectos positivos e negativos. 
TRATAMENTO DO ESGOTO 
3 
Esses processos utilizam organismos que se proliferam na água, otimizando 
o tratamento e minimizando custos, para que se consiga a maior eficiência 
possível. 
As tecnologias de tratamento de efluentes são um aperfeiçoamento do 
processo de depuração da natureza, e buscam: 
• Menor tempo de duração; e 
• Maior capacidade de absorção, com o mínimo de recursos em 
instalações e operação, e melhor qualidade do efluente lançado. 
Classificação do sistema basicamente, em 2 grupos: tecnologias de sistemas 
simplificados e sistemas mecanizados; 
4 
5 
DECANTAÇÃO PRIMÁRIA 
Definição: Operação unitária concebida com o 
objetivo principal de garantir a remoção de parte dos 
sólidos em suspensão totais passíveis de serem 
removidas da fase líquida por ação da gravidade; 
• Emprego de decantadores convencionais: 
 Lodos ativados convencional; 
 Filtros biológicos. 
6 
DECANTAÇÃO PRIMÁRIA 
Classificação dos Processos de Sedimentação 
7 
DECANTAÇÃO PRIMÁRIA 
Sedimentação Discreta (Tipo 1) 
8 
DECANTAÇÃO PRIMÁRIA 
Sedimentação Floculenta (Tipo 2) 
9 
TIPOS DE DECANTADORES 
Quanto a geometria 
 Decantadores retangulares de fluxo horizontal; 
 Decantadores circulares em planta, de 
escoamento radial 
Quanto ao dispositivo de remoção de lodo 
 Remoção mecanizada de lodo; 
 Remoção hidráulica de lodo 
10 
11 
EFICIÊNCIA DOS 
DECANTADORES PRIMÁRIOS 
Produção de lodo 
 Produção “per-capita”de SST: 60 g/hab/dia (Esgoto 
Bruto) 
 População: 10.000 hab 
 Eficiência do decantador primário: 60 % 
Tanque de Aeração 
12 
Neste sistema, o esgoto vai para tanques de aeração onde as 
bactérias existentes no próprio esgoto se alimentam da 
matéria orgânica e consomem oxigênio. Para que essas 
bactérias se desenvolvam mais rapidamente e acelerem o 
processo de decomposição, recebem oxigênio através dos 
aeradores. 
Tanque de Aeração 
13 
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS 
CONVENCIONAL 
14 
Grade Caixa de areia 
Decantador 
Primário 
Tanque de 
Aeração 
Decantador 
Secundário 
Adensamento 
Digestão 
Secagem Lodo “Seco” 
Rio 
Líquidos 
removidos 
do lodo 
ETE BARUERI 
15 
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS COM 
AERAÇÃO PROLONGADA 
16 
Grade Caixa de areia 
Tanque de 
Aeração 
Decantador 
Secundário 
Adensamento 
Secagem Lodo “Seco” 
Rio 
17 
Por meio de aeração artificial (lodos ativados) consegue-se introduzir 
oxigênio suficiente para os microrganismos sobreviverem, apesar de 
sua aglomeração; 
A agitação provocada na água evita a deposição dos flocos em lugares 
onde os organismos morreriam por falta de oxigênio (por exemplo, nos 
cantos do reator). 
LODOS ATIVADOS 
18 
 Devido a aceleração da digestão por introdução de oxigênio, 
as bactérias se agrupam, eliminando a matéria orgânica, e passam 
para o tanque de decantação, formando um lodo. Esse lodo é 
recirculado para o tanque de aeração, e o excedente é descartado 
através dos leitos de secagem. 
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS COM 
AERAÇÃO PROLONGADA EM BATELADA 
19 
Grade Caixa de areia 
Tanque deAeração 
Decantador Secundário 
Adensamento 
Secagem Lodo “Seco” 
Rio 
PROCESSO DE LODOS ATIVADOS COM 
AERAÇÃO PROLONGADA EM 
BATELADA 
O processo de Batelada consiste de um reator onde ocorrem todas as 
etapas do tratamento. Isto é conseguido através do estabelecimento 
de ciclos de operação com durações definidas. A massa biológica 
permanece no reator durante todos os ciclos, eliminando dessa 
forma a necessidade de decantadores individuais. 
20 
SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS 
MECANICAMENTE SEGUIDAS DE LAGOAS DE 
DECANTAÇÃO 
21 
Grade Caixa de areia Lagoas aeradas 
Lagoas de 
 decantação 
Rio 
Lodo 
SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS 
MECANICAMENTE SEGUIDAS DE LAGOAS DE 
DECANTAÇÃO 
22 
SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS 
FACULTATIVAS 
23 
SISTEMAS DE FILTROS BIOLÓGICOS 
AERÓBIOS 
24 
Grade Caixa de areia 
Decantador 
Primário 
Filtros 
Biológicos 
Decantador 
Secundário 
Adensamento 
Digestão 
Secagem Lodo “Seco” 
Rio 
25 
TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
• Após tratamento primário, o esgoto contém sólidos 
dissolvidos e finos sólidos suspensos que não 
decantam; 
• Para remover essas partículas utilizam-se 
microrganismos que se alimentam dessa matéria 
orgânica suspensa ou solúvel; 
• Os microrganismos mais importantes para o 
tratamento dos esgotos são as bactérias; 
• Fornecer condições para que as bactérias 
sobrevivam e utilizem o esgoto da forma mais 
eficiente possível; 
• Exemplos de tratamento: lagoas de estabilização. 
SISTEMAS DE LAGOAS 
DE ESTABILIZAÇÃO 
26 
Grade Caixa de areia Lagoa anaeróbia 
Lagoa 
facultativa 
Rio 
•Sistema australiano 
•Lagoa facultativa primária 
Grade Caixa de areia Lagoa facultativa 
Lagoa de 
maturação 
Rio 
Lodo Lodo 
Lodo Lodo 
Lagoa de 
maturação 
SISTEMAS DE LAGOAS 
DE ESTABILIZAÇÃO 
27 
28 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• Adequada para regiões tropicais e subtropicais, onde 
há disponibilidade de terrenos a custos baixos, com 
condições climáticas favoráveis ao processo de 
biodegradação (temperatura elevada e luz solar 
abundante durante todo o ano); 
• Requerem cuidados mínimos para uma boa 
operação e manutenção (seus processos biológicos 
são naturais e não necessitam de equipamento 
eletromecânico, combustível nem de energia 
elétrica); 
• Limitações: o custo e a disponibilidade de grandes 
extensões de terrenos; 
• Necessidades de terreno podem ser minimizadas em 
sistemas de lagoas de estabilização em série. 
29 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• Grandes escavações taludadas propiciando tempos 
de detenção hidráulico elevados dos esgotos, 
tratando-os sem introdução artificial de energia 
eletromecânica. 
30 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• Há diversas variantes dos sistemas de lagoas de 
estabilização, por exemplo: 
 
Lagoas Anaeróbias; 
Lagoas Facultativas; 
Lagoas de Estabilização 
Sistemas de Lagoas Anaeróbias seguida de 
Facultativa; 
Lagoas aeradas Facultativas; 
Lagoas de Maturação; 
Lagoas de Polimento. 
31 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOAS DE MATURAÇÃO 
 
Opção tecnológica para se alcançar plenamente o 
objetivo da “ausência de patógenos”; 
Elevada eficiência na remoção de parasitos (ovos de 
helmintos e cistos de protozoários), vírus e bactérias 
patogênicas; 
Nenhum sistema convencional pode competir 
econômicamente com a eficiência de remoção de 
microorganismos das lagoas de maturação (exceto em 
casos de áreas muito valorizadas e neste caso com uso 
de algum produto químico ao processo de 
desinfecção). 
32 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOAS DE MATURAÇÃO 
 
Escavações com profundidadesde 0,8 a 1,0 metro, 
permitindo elevado tempo de detenção hidráulico dos 
esgotos e decaimento de coliformes por metabolismo 
endógeno e pela incidência de radiação ultravioleta 
proveniente da luz solar. 
Principal finalidade: remoção de organismos 
patogênicos, sólidos em suspensão e nutrientes; 
Promove a nitrificação dos esgotos; 
Tempo de detenção hidráulico típico: 7 dias. 
33 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOAS DE MATURAÇÃO 
 
Os sistemas de lagoas além da depuração da 
matéria orgânica tem-se ótima eficiência na remoção 
de patógenos. 
• Remoção de Coliformes 
34 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOAS ANAERÓBIAS 
 
Escavações de 3,0 a 5,0 metros de profundidade útil 
recebendo carga orgânica contínua de esgotos de 
modo a manter condições de anaerobiose. 
Eficiência na remoção de DBO: 40 % a 50 % 
Tempo de detenção hidráulico: 3 dias a 6 dias; 
35 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOAS ANAERÓBIAS 
 
Formação de Ácidos (bactérias acidogênicas) 
Formação de Metano (bactérias metanogênicas) 
Sensibilidade às condições ambientais 
Países quentes: melhor reprodução das bactérias 
Preocupação com mau cheiro de lagoa aneróbia, pH 
deve estar neutro 
36 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA FACULTATIVA 
 
Região Oxipausa Produção de O2 = Consumo de O2 
Diversidade de Bactérias. 
Retirada do lodo de fundo > 20 anos 
Duração do processo é > 20 dias 
 Influência das Algas 
Sua concentração é maior que das bactérias, 
por isso a cor verde da lagoa; 
Produção O2 15 vezes maior que consumo. 
37 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA FACULTATIVA 
 
Escavações com profundidades úteis de 1,5 metros a 
2,0 metros, permitindo a penetração de luz e a 
produção fotossintética de oxigênio para a 
decomposição de matéria orgânica. Parte dos sólidos 
presentes nos esgotos sedimentam e são 
biodegradados por via anaeróbia. 
Eficiência na remoção de DBO: Superior a 80%. 
Efluentes com DBO inferior a 60 mg/l;. 
Eficiência na remoção de coliformes: 
Aproximadamente 99 % 
38 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA FACULTATIVA 
39 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA FACULTATIVA 
 
Profundidade típica: 1,8 metros. 
Relação L/B: 3 a 5 
Taxa de aplicação superficial limite de DBO 
40 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA AERADA 
 
Escavações taludadas dotadas de sistemas de 
aeração. A potência de aeração é dimensionada para 
garantir mistura completa, caracterizando reator 
aeróbio. 
Tempo de detenção hidráulica na lagoa aerada: 2,5 a 
4,0 dias (Função da temperatura). 
41 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
• LAGOA DE DECANTAÇÃO (SECUNDÁRIA) 
Escavações sem aeração, destinadas à separação 
dos flocos formados nas lagoas aeradas, 
armazenando-os por um período de tempo 
estabelecido em projeto para posterior remoção, após 
sofrer digestão. 
Tempo de detenção hidráulico mínimo de 1 dia mais 
o volume para o acúmulo de lodo por um período de 
aproximadamente 2 anos. 
42 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
SISTEMAS DE TRATAMENTO CONJUGADO 
ANAERÓBIO-AERÓBIO 
43 
Grade Caixa de areia UASB 
Lagoas de estabilização 
Lagoas aeradas 
Filtros Biológicos Convencional 
Processos físico-químicos 
Filtros Biológicos Aerado Submerso 
Lodos ativados 
REATOR UASB (RAFA) 
Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente 
44 
Reator UASB + Filtro Biológico Aeróbio 
45 
PHDPHD -- 2411 Saneamento I2411 Saneamento I 1818
SISTEMAS DE FILTROS BIOLÓGICOS SISTEMAS DE FILTROS BIOLÓGICOS 
AERÓBIOSAERÓBIOS
Grade Caixa de areia
Reator
UASB
Filtros 
Biológicos
Decantador
Secundário
Secagem
Lodo “Seco”
Rio
Lodo
Retorno de Lodo
SISTEMAS COMBINADOS 
Reator UASB + Lagoas de Polimento 
46 
SISTEMAS COMBINADOS 
Reator UASB + Lagoas de Polimento 
47 
SISTEMAS COMBINADOS 
Reator UASB + Aplicação no Solo 
48 
A disposição de esgoto doméstico no solo como 
processo de tratamento comunitário é uma prática 
já antiga adotada pelo homem. Neste processo, o 
esgoto é absorvido pela camada de solo através de 
bacias de infiltração. 
SISTEMAS COMBINADOS 
Reator UASB + Lodos Ativados 
49 
Sistemas de Tratamento 
50 
Sistemas de Desinfecção 
51 
52 
53 
54 
Vista aérea da ETE em São José dos Campos. 
O sistema possui capacidade de 405 l/s e atende 170 mil habitantes 
 Maio/2017