TRATAMENTO BIOLÓGICO AERÓBIO DE EFLUENTES

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EQUIPE: Ana Regina
	 Eline Silva
	 Samuel Feitoza
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AUTODEPURAÇÃO DOS CURSOS
	É a capacidade que a natureza tem de eliminar a carga poluidora que ela recebe.
	
	Ocorre um equilíbrio entre o oxigênio consumido pelos seres vivos e o oxigênio fornecido ao corpo líquido, equilíbrio que mantém o teor de OD em um nível compatível com a manutenção da vida.
	
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CONCEITO DE TRATAMENTO
“	Tratar esgotos é adequar convenientemente os efluentes sanitários aos corpos receptores, ou seja, é criar condições para que os efluentes sanitários ao serem lançados aos corpos receptores não causem impactos ambientais significativos”.
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OBJETIVO
	Proteger o corpo receptor dos efeitos da poluição devido razões de:
Saúde pública;
Ecológicas;
Econômicas;
Estéticas ou de conforto;
Legais.
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GRAUS DE TRATAMENTO
TRATAMENTO PRIMARIO: Remoção física de resíduos sólidos;
TRATAMENTO SECUNDÁRIO: Aplicação dos processos biológicos;
TRATAMENTO TERCIÁRIO: Remoção de nutrientes e metais pesados.
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FASES DO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS:
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PROCESSOS BIOLÓGICOS
 CONCEITOS E MEDIDAS: 
	
	Biodegradação: É um processo biológico de nutrição e respiração;
	Nutrição / estruturação e energia;
	Respiração / oxidação da matéria orgânica.
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PROCESSOS BIOLÓGICOS
 
	É impossível 	medir diretamente a quantidade de matéria orgânica; (por que?)
	por isso, usa-se medidas indiretas como:
	DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio);
	DQO (Demanda Química de Oxigênio);
	COT ( Carbono Orgânico Total).
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PROCESSOS BIOLÓGICOS
 Medidas da quant. de matéria orgânica:
	DBO : mede a quantidade de oxigênio necessária para que os m.o biodegradem a matéria orgânica; (mg de O2/L);
	DQO : é a medida da quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica; (mg de O2/L);
	
	COT : Mede diretamente o carbono contido na matéria orgânica, através de métodos instrumentais.
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CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS BIOLÓGICOS
	
 Aeróbio: microrganismos utilizam O2 ;
Anaeróbio: não utilizam O2 exceto os facultativos.
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PROCESSO AERÓBIO
Requisitos para sucesso do tratamento:
 Adição de nutrientes (N e P) suficientes para o crescimento celular;
pH no reator entre 6 e 8;
E a condição mais importante: Fornecimento de O2 para respiração microbiana ([O2 ]> que 2 ppm);
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PRINCIPAIS PROCESSOS AERÓBIOS
Lodos ativados;
Filtros biológicos;
Lagos aeróbias.
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LODOS ATIVADOS
	É o método mais utilizado mundialmente para remoção de matéria orgânica dos efluentes.
	DEFINIÇÃO:
	Sistema no qual a massa biológica cresce e flocula, sendo continuamente recirculada e colocada em contato com a matéria orgânica do efluente líquido na presença de O2.
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LODOS ATIVADOS
 Objetivos do sistema:
Reduzir a matéria orgânica contida nos esgotos;
Remover as formas nitrogenadas e fosforadas dos esgotos;
Reduzir a concentração de microrganismos patogênicos;
Produzir efluentes clarificados.
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LODOS ATIVADOS
	O floco é produzido pelo crescimento de bactérias ou outros organismos, na presença de oxigênio dissolvido.
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LODOS ATIVADOS
	Por que a recirculação do lodo?
	Para manter no tanque de aeração(reator) uma população de m.o necessária para consumir a matéria orgânica.
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LODOS ATIVADOS
	O processo se aplica: 
Esgotos domésticos misturados ou não a industriais;
E despejos industriais orgânicos;
	A eficiência na remoção de DBO nesse sistema pode superar 95%.
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LODOS ATIVADOS
	PRINCIPAIS VANTAGENS:
Elevada eficiência na remoção de matéria orgânica e nitrogênio;
Possibilidade de aumentar ou diminuir o tempo de contato dos m.o. com os despejos;
Possibilidade de variar a relação entre matéria orgânica e a massa de m.o. presente;
Tempo de detenção do líquido é baixo e volume do tanque de aeração reduzido;
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LODOS ATIVADOS
	PRINCIPAIS DESVANTAGENS:
Elevados custos de investimento,operação e manutenção;
Necessidade de operação 24 h por dia;
Alto consumo de energia (aeração, recirculação, descarte e manutenção de equipamentos);
Emissões de ruídos;
Menor eficiência de remoção de elementos conservativos (metais pesados, pesticidas);
Grande produção de lodo.
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MICRORGANISMOS PRESENTES
As bactérias são a base do floco;
As principais são as formadoras de flocos, as nitrificadoras e as bactérias filamentosas;
Bactérias filamentosas quant. Excessivas causam intumescimento;
Protozoários: responsáveis por clarificar o efluente.(como?)
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MICRORGANISMOS PRESENTES
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METABOLISMO CELULAR
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FILTROS BIOLÓGICOS
Processo de oxidação biológica
Sistema constituído de um leito que pode ser de concreto, ripas ou material sintético.
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FILTROS BIOLÓGICOS: PROCESSO
O esgoto é lançado sobre a superfície filtrante e percola através do meio suporte;
Há formação de uma película de bactéria;
Líquido percola pelo tanque e vai em direção ao fundo;
Matéria orgânica fica retida pelas bactérias;
Há espaços livres que permitem a circulação de ar
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FILTROS BIOLÓGICOS: PROCESSO
Ocorre a coleta de efluente tratado e sólidos biológicos;
Pode haver recirculação do lodo;
A eficiência pode chegar 80% de redução de DBO.
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FILTROS BIOLÓGICOS: ORGANISMOS ATUANTES
Bactérias aeróbias e anaeróbias;
Fungos e protozoários;
Algas;
Larvas e insetos.
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FILTROS BIOLÓGICOS: COMPONENTES
Mecanismo de distribuição do esgoto; 
Meio suporte;
Sistema de drenagem do efluentes.
Tubulação do afluente
Sistema de drenagem
Braço do distribuidor
Meio filtrante
Distribuidor Rotativo
Parede do tanque
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FILTROS BIOLÓGICOS: COMPONENTES
Mecanismo de distribuição do esgoto:
Efluente distribuído por aspersores fixos ou móveis:
Fixos: Sistema de canalização alimentado por uma câmara de dosagem;
Móveis: Movimento de translação ou rotação;
Braços distribuidores: Coluna central que gira sobre uma base ligada a tubulação afluente.
Braço distribuidor do afluente
Distribuidor rotativo
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FILTROS BIOLÓGICOS: COMPONENTES
Meio suporte:
Constituído de massa de sólidos depositadas no tanque com a finalidade de agregar a biomassa.
 Bio Pac Polypropylene Random Media 
Características meios filtrantes
Nor Pac ® Performance Tower Packings 
N-Dec Random Media Underdrain
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FILTROS BIOLÓGICOS: COMPONENTES
Sistema de drenagem:
Situado no fundo da camada filtrante;
Consiste de blocos ou calhas pré-moldadas de concreto, barro vidrado, cimento amianto ou plástico.
Modelos de blocos de drenagem
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CLASSIFICAÇÃO DOS FILTROS BIOLÓGICOS
Os filtros se classificam em função das taxas de aplicação hidráulica e orgânica:
Baixa Carga;
Alta carga
Comparação entre filtros
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CLASSIFICAÇÃO DOS FILTROS BIOLÓGICOS
Filtros de baixa carga: 
Simples; 
Altamente nitrificados;
Produzem efluente de boa qualidade;
Desenho esquemático Filtro baixa carga 
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CLASSIFICAÇÃO DOS FILTROS BIOLÓGICOS
Filtros de baixa carga: Vantagens
Elevada eficiência na remoção de DBO 
Nitrificação frequente 
Mais simples conceitualmente do que lodos ativados 
Índice de mecanização relativamente baixo 
Equipamentos mecânicos simples 
Estabilização do lodo no próprio filtro 
Filtros de baixa carga: Desvantagens
Menor flexibilidade operacional que lodos ativados 
Elevados custos de implantação 
Relativa dependência da temperatura do ar 
Relativamente sensível a descargas tóxicas 
Necessidade de remoção da umidade do lodo e da sua disposição final 
Possíveis problemas com moscas 
Elevada perda de carga 
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CLASSIFICAÇÃO DOS FILTROS BIOLÓGICOS
Filtros de Alta Carga: 
Baixa eficiência ma remoção de matéria orgânica;
Maior carga de DBO;
Não estabilização do lodo no filtro;
Há recirculação de efluente.
Desenho esquemático Filtro alta carga 
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EFEITOS DA RECIRCULAÇÃO: VANTAGENS
Aumenta a eficiência de DBO;
Permite a aplicação de cargas orgânicas maiores;
Evita que o filtro fique seco;
Reduz eventuais problemas de odor;
Evita a proliferação de moscas.
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CLASSIFICAÇÃO DOS FILTROS BIOLÓGICOS
Filtros de alta carga: Vantagens
Boa eficiência na remoção de DBO; 
Baixos requisitos de área; 
Mais simples conceitualmente do que lodos ativados; 
Maior flexibilidade operacional que filtros de baixa carga; 
Melhor resistência a variações de carga que filtros de baixa carga; 
Reduzidas possibilidades de maus odores.
 Filtros de alta carga: Desvantagens
Operação ligeiramente mais sofisticada do que filtros biológicos de baixa carga; 
Elevados custos de implantação;
Relativa dependência da temperatura do ar; 
Necessidade de remoção da umidade do lodo e da sua disposição final; 
Elevada perda de carga. 
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LAGOAS AERADAS
Correspondem à unidades de lodos ativados operando sem retorno de lodo; 
Fornecimento de O2 feito através de aeradores mecânicos de superfície; 
Lagoas aeradas seguidas de um sistema de separação de sólidos fornecem uma eficiente remoção de DBO.
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Tipos de lagoas aeradas
Aeróbias ou de mistura completa: Alta turbulência / Lagoa em regime de mistura completa (biomassa em suspensão e o oxigênio dissolvido regularmente distribuído;
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Tipos de lagoas aeradas
Facultativas: Grau de turbulência baixo (Parte da biomassa decanta sofrendo decomposição anaeróbia e camada superior tem um comportamento aeróbio.
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Tipos de lagoas aeradas
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RESUMO
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REFERÊNCIAS
LIMA, U.A.,et al. BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL: PROCESSOS FERMENTATIVOS E ENZIMÁTICOS. EDGAR BLUCHER. V3. São Paulo, 2001.
LODOS ATIVADOS: Disponível em < www.cesnors.ufsm.br/.../AULA%20-%20Lodos%20ativados%20-%20tecnologo.pdf> acesso 6 de setembro de 2010.
FILTROS BIOLÓGICOS: <http://www.unioeste.br/cursos/cascavel/biotecnologia/aulas/2008/tratamentoefluentes.pdf> acesso 6 de setembro de 2010.
LAGOAS AERADAS:<www.aquamec.ind.br/download/LAGOAS%20AERADAS.pdf >acesso 6 de setembro de 2010.
FILTROS BIOLÓGICOS: <www.unicentro.br/.../FILTROS%20BIOLÓGICOS%20E%20BIODISCOS.pdf >acesso 6 de setembro de 2010.
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