Apresentação trabalho de reuso

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TRATAMENTOS AERÓBIOS
Reúso de água
Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária
IFCE campus Quixadá
TRATAMENTO AERÓBIO
TRATAMENTO DE NÍVEL SECUNDÁRIO
 A essência do tratamento secundário é a inclusão de uma etapa biológica. O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção de matéria orgânica (DBO solúvel e suspensa) por meio de reações bioquímicas realizadas por microorganismos.
(SPERLING, 2014)
2
AEROBIOSE
 Diferentemente do tratamento anaeróbio, que utiliza bactérias que não necessitam de oxigênio para sua respiração, no tratamento biológico aeróbio os microorganismos degradam as substâncias orgânicas, que são assimiladas como "alimento" e fonte de energia, mediante processos oxidativos.
(www.teraambiental.com.br)
TRATAMENTO AERÓBIO
3
Principais Sistemas de Tratamento de Esgotos em Nível Secundário
(SPERLING, 2014)
1. LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO
2. DISPOSIÇÃO NO SOLO
3. WETLANDS
4. SISTEMAS ANAERÓBIOS
5. LODOS ATIVADOS
6. REATORES AERÓBIOS COM BIOFILMES
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO
LAGOA AERADA AEROBIA DE MISTURA COMPLETA
4
1
Efluente é lançado em tanque contendo tubulações de ar comprimido;
Ocorrendo turbulência na água;
Permanência de todos os sólidos em suspenção no meio líquido;
Alto grau de energia por unidade de volume;
Ocasiona por consequência também uma maior concentração de bactérias no meio líquido; 
Maior contato da matéria orgânica e bactérias;
Tempo de detenção da ordem de 2 a 4 dias;
5
6
7
Vantagens
 - Construção, operação, e manutenção relativamente simples;
 - Maior independência das condições climáticas que o sistemas de lagoas e anaeróbio-facultativa; 
 - Eficiência na remoção de DBO ligeiramente superior à das lagoas facultativas;
 - Satisfatória resistência a variações de carga;
 - Reduzidas possibilidades de maus odores. 
Desvantagens
 - Introdução de equipamentos;
 - Ligeiro aumento do nível de sofisticação;
 - Requisitos de energia relativamente elevados;
 - Preenchimento rápido da lagoa de decantação com o lodo (2 a 6 anos);
 - Necessidade de remoção continua ou periódica (2 a 5 anos) do lodo.
8
Grande consumo de energia;
Necessita de pequenas áreas pra implantação diferente de outros tipos de lagos;
Construção, manutenção e operação relativamente simples.
9
10
O efluente pode ser usado para lavar currais;
Reuso da água de purga de caldeiras para limpeza geral;
Considerando que a eficiência gira em torno de 70 à 95%
11
12
WETLANDS
Sistemas Alagados Construídos
13
2
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
14
Sistemas alagados naturais (pântanos, brejos, etc.);
Sistemas alagados construídos (terras úmidas construídas, wetlands, etc.);
“[…] referem-se a processos de tratamento de esgotos que consistem de lagoas ou canais rasos (usualmente com profundidade inferior a 1,0 m), que abrigam plantas aquáticas, e que se baseiam em mecanismos biológicos, químicos e físicos para tratar esgotos.” (SPERLING, 2014, p. 303).
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
15
Fonte: USEPA, 2000, p. 14.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
16
Fonte: USEPA, 2000, p. 15.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
17
Fonte: USEPA, 2000, p. 41.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
Fonte: USEPA, 2000, p. 46.
18
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
Fonte: USEPA, 2000, p. 67.
19
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
20
Fonte: SPERLING, 2014.
Qualidade Média do Efluente
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS (WETLANDS)
DBO5
(mg/L)
DQO
(mg/L)
SS
(mg/L)
Amônia-N
(mg/L)
N Total
(mg/L)
P Total
(mg/L)
Colif.
(NMP/100ml)
Ovos helm.
(ovo/L)
30-70
100-150
20-40
> 15
> 20
> 4
104-105
< 1
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
21
Eficiência Média de Remoção
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS (WETLANDS)
DBO5
(%)
DQO
(%)
SS
(%)
Amônia-N
(%)
N Total
(%)
P Total
(%)
Colif.
(unid.log)
80-90
75-85
87-93
< 50
< 60
< 35
3-4
Fonte: SPERLING, 2014.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
22
Fonte: USEPA, 2000, p. 74. (Modificado).
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
23
Fonte: USEPA, 2000, p. 94. (Fragmento)
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
24
Fonte: USEPA, 2000, p. 94. (Fragmento)
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
25
Fonte: USEPA, 2000, p. 94. (Fragmento)
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
26
Fonte: USEPA, 2000, p. 94. (Fragmento)
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
27
ESTRUTURA:
Camada impermeável no fundo (argila ou membrana sintética);
Controle de alimentação, retirada do líquido e nível d’água;
Meio suporte poroso e inerte (brita, cascalho ou areia).
TIPOS:
Escoamento superfical e subsuperficial.
Sistemas alagados construídos diferem dos naturais pela interferência humana, tal como aterros, drenagem, alteração de escoamento e das propriedades físicas.
A estrutura de um sistema alagado construído consistem em:
Existem basicamente 2 tipos de wetlands:
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
28
ESCOAMENTO SUPERFICIAL:
Assemelham-se a sistemas alagados naturais em aparência;
Apresentam uma ecologia aquática bastante complexa;
Altura da lâmina d’água: entre 0,6 a 0,9 m para zonas vegetadas e 1,2 a 1,5 m para zonas de água livre.
São adequadas para receber efluentes de lagoas de estabilização e/ou de outros processos de tratamento de esgotos. Nestas condições, ocupam uma área entre 1,5 e 3,0 m²/hab.
Assemelham-se a sistemas alagados naturais em aparência, porque contêm plantas aquáticas flutuantes e/ou enraizadas numa camada de solo no fundo, e a água flui livremente entre as folhas e caules das plantas.
Além disso, podem ter áreas abertas dominadas pelas plantas, ou apresentar ilhas com funções de habitat.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
29
Fonte: SPERLING, 2014, p. 306.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
30
Fonte: SPERLING, 2014, p. 307.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
31
ESCOAMENTO SUBSUPERFICIAL:
Leitos submersos vegetados;
Não há água livre na superfície;
Presença de meio suporte (pedras, cascalho ou areia);
Nível da água: subsuperficial. Os esgotos fluem em contato com as raízes das plantas, não sendo disponíveis para a biota aquática;
Altura total entre: 0,4 a 0,6 m (leito) e 0,3 a 0,5 m (água).
São também denominados por “leitos submersos vegetados”;
Não se assemelham a sistemas alagados naturais porque não há água livre na superfície;
Contêm um leito composto por pequenas pedras, cascalho ou areia, dando suporte ao crescimento das plantas. A granulometria escolhida deve permitir o escoamento contínuo dos esgotos, sem causar entupimentos.
O nível da água permanece abaixo da superfície do leito, e os esgotos fluem em contato com as raízes das plantas (onde se desenvolve o biofilme bacteriano), não sendo visíveis ou disponíveis para a biota aquática;
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
32
ESCOAMENTO SUBSUPERFICIAL:
Grande parte da zona subsuperficial pode ser anaeróbia, com sítios aeróbios imediatamente adjacentes aos rizomas e raízes;
Menor potencial de geração de maus odores;
São adequadas para receber efluentes de tanques sépticos (área requerida: 2 a 6 m²/hab.), reatores anaeróbios (1 a 4 m²/hab.) e outros processos de tratamento de esgotos;
Colmatação do leito.
Pelo fato de não conter lâmina d’água livre, há menor potencial de geração de maus odores e de surgimento de mosquitos e ratos.
No caso de efluentes de lagoas de estabilização, deve-se ter especial cuidado com a colmatação, em virtude da presença de algas.
*Colmatação (acúmulo): preenchimento de poros, buracos, falhas, irregularidades.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
33
Fonte: SPERLING, 2014, p. 306.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
34
Fonte: SPERLING, 2014, p. 307.
35
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
Com relação à direção do escoamento do líquido, os wetlands podem ser classificados
como sendo de escoamento horizontal ou vertical;
Escoamento Horizontal: concepção clássica (superficial e subsuperficial);
Escoamento Vertical: tipicamente um filtro de areia, cascalho ou brita, plantado com vegetação.
Escoamento Horizontal: concepção mais clássica dos sistemas alagados construídos, podendo ser de escoamento superficial ou subsuperficial;
Escoamento Vertical: na variante mais comum, os esgotos são aplicados no topo do leito e no fundo há uma série de dutos que recolhem os esgotos tratados. 
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
36
Fonte: SPERLING, 2014, p. 306.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
37
VANTAGENS:
Elevada remoção de DBO e de sólidos em suspensão (caso se tenha um tratamento secundário prévio);
Requisitos energéticos praticamente nulos;
Construção, operação e manutenção (poda e remoção) bastante simples;
Reduzidos custos de implantação e operação;
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
38
VANTAGENS:
Boa resistência a variações de carga;
Não há lodo a ser tratado;
Possibilidade de utilização da biomassa vegetal produzida;
Um sistema de escoamento superficial recebendo efluente de uma lagoa de estabilização pode operar por 10 a 15 anos sem necessidade de remoção do material inerte sedimentado.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
39
LIMITAÇÕES:
Elevados requisitos de área;
Necessidade de substrato;
No caso dos sistemas de escoamento subsuperficial, pode haver a colmatação do leito após alguns anos de operação;
Necessidade de manejo das macrófitas;
Presença de mosquitos, no caso dos sistemas de escoamento superficial.
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS
40
SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS (WETLANDS)
Demanda de Área
(m²/hab.)
Potênciapara Aeração
Volume doLodo
Custos
Potência Instalada
(W/hab.)
Potênciaconsumida
(kWh/hab.ano)
Lodo líquidoa ser tratado
(L/hab.ano)
Lodo desidratado aser disposto
(L/hab.ano)
Implantação
(R$/hab.)
Operação eManutenção
(R$/hab.ano)
1,0– 5,0
0
0
-
-
100 -200
5 - 10
Fonte: SPERLING, 2014.
CUSTOS:
WETLANDS – APLICAÇÕES
41
ARTIGO: BRASIL, M. S. et al. Qualidade do efluente de sistemas alagados construídos, utilizados no tratamento de esgoto doméstico. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 09, p.133-137, Campina Grande, 2005.
OBJETIVO: avaliar o desempenho de quatro SACs de fluxo subsuperficial no tratamento de esgoto doméstico.
42
CARACTERÍSTICAS DOS SACs:
Leitos em paralelo posicionados sobre o solo e impermeabilizados com geomembrana de PVC;
Meio suporte: brita # 0; Macrófita emergente cultivada: taboa (Typha sp);
SACs alimentados com efluente doméstico proveniente de tanque séptico, sob diferentes taxas médias de carga orgânica volumétrica e taxa de aplicação hidráulica média constante.
WETLANDS – APLICAÇÕES
43
CARACTERÍSTICAS DOS SACs:
Foram usados seis tempos de residência hidráulica (t) diferentes e simultâneos, em função das distâncias da extensão dos SACs, e dois tempos finais fixos de 1,9 dias nos SACs 1, 2 e 4, e de 3,8 dias no SAC 3.
(t) foi obtido a partir da seguinte equação (Lei de Darcy):
WETLANDS – APLICAÇÕES
44
WETLANDS – APLICAÇÕES
Fonte: BRASIL, et. al., 2005, p. 135.
45
CONCLUSÕES:
O tempo de residência hidráulica de 1,9 dias nos SACs foi suficiente para produzir um efluente cujas características físicas, químicas e bioquímicas atendessem aos padrões de lançamento em corpos hídricos receptores.
O efluente apresenta qualidade para uso na fertirrigação de culturas agrícolas que não sejam consumidas cruas, como forma de reúso agrícola da água, porém deve-se ter a precaução de estabelecer a dose de forma a não se aplicar excessivas quantidades de sódio no solo.
WETLANDS – APLICAÇÕES
LODOS ATIVADOS
Sistema de Lodos Ativados e Variantes
46
3
LODOS ATIVADOS E VARIANTES
47
Lodos Ativados Convencional;
Aeração Prolongada;
Fluxo Intermitente;
Lodos Ativados como Pós Tratamento de Efluentes Anaeróbios.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS E VARIANTES
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Funcionamento;
Características;
Vantagens e Limitações;
Custos com construção, operação, manutenção;
Qualidade do Efluente (eficiência de remoção de MO, nutrientes, patogênicos);
Possibilidades de reuso para esse efluente tratado;
Experiências Anteriores.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
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LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
Sistema de lodos ativados é bastante utilizado a nível mundial quando se deseja elevada qualidade do efluente com baixos requisitos de área. Porém, agrega complexidade operacional, níveis de mecanização e consumo energético mais elevado em comparação com outros tratamentos.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
50
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
51
FUNCIONAMENTO:
“Quanto mais bactérias houver em suspensão, maior será o consumo de alimento, ou seja, maior será a assimilação da M.O. presente no esgoto bruto.”
O lodo é recirculado do fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento, pra a unidade de aeração.
 Tanque de aeração (reator);
 Tanque de decantação (decantador secundário);
 Elevatória de recirculação de lodo;
 Retirada do lodo biológico excedente.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
52
CARACTERÍSTICAS:
Tempo de retenção celular:
Entre 4 e 10 dias (SPERLING, 1996).
Relação alimento/microrganismo:
Entre 0,3 a 0,8 Kg de DBO5 aplicada/kg sólido voláteis/dia (SPERLING, 1996).
Tempo de detenção hidráulica:
Entre 6 a 8 horas (SPERLING, 1996).
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
53
VANTAGENS:
Elevada eficiência de remoção de DBO;
Nitrificação usualmente absoluta;
Possibilidade de remoção biológica de N e P;
Baixo requisitos de área;
Processo confiável, desde que supervisionado;
Reduzidas possibilidades de maus odores, insetos e vermes;
Flexibilidade operacional.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento
de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
54
LIMITAÇÕES:
Baixa eficiência na remoção de coliformes;
Elevados custos de implantação e operação;
Elevado consumo de energia;
Necessidade de operação sofisticada.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
55
LIMITAÇÕES:
Elevado índice de mecanização;
Relativamente sensível a descargas tóxicas;
Necessidade de tratamento completo do lodo;
Possibilidade de problemas ambientais com ruídos e aerossóis.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS CONVENCIONAL
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CUSTOS COM CONSTRUÇÃO, OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO:
Tratamento/custo
Área
(m²/hab.)
Implantação(R$/hab.)
Operação/Manutenção
(R$/hab.ano)
Lodos Ativados Convencional
0,12 - 0,25
240 - 300
20 - 40
Fonte: SPERLING, 2014.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
57
AERAÇÃO PROLONGADA
Similar ao sistema convencional, com a diferença de que a biomassa permanece mais tempo no sistema (os tanques de aeração são maiores). Com isto, há menos DBO disponível para as bactérias, o que faz com que elas se utilizem da matéria orgânica do próprio material celular para a sua manutenção. Em decorrência, o lodo excedente retirado já sai estabilizado. Não se incluem usualmente unidades de decantação primária.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
58
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
59
FUNCIONAMENTO:
Aumenta-se o período de tempo de permanência do lodo no reator de 4-10 pra 18 a 30 dias, com mesma carga de DBO, haverá menos alimentos para os bactérias devido a maior quantidade de lodo (reator de maior volume, TDH de 16 a 24 horas, obrigando a metabolização da própria matéria orgânica celular bacteriana, para sobreviver, estabilizando o lodo, dando opcionalidade de adensamento.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
60
CARACTERÍSTICAS:
Tempo de retenção celular:
Entre 18 e 30 dias (SPERLING, 1996).
Relação alimento/microrganismo:
Entre 0,05 a 0,15 Kg de DBO5 aplicada/kg sólido voláteis/dia (JORDÃO, 1977).
Tempo de detenção hidráulica:
Entre 16 a 24 horas (SPERLING, 1996).
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
61
VANTAGENS:
Idem lodos ativados convencional;
Maior eficiência de remoção de DBO;
Nitrificação consistente;
Operação mais simples;
Menor geração de lodo.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
62
VANTAGENS:
Estabilidade do lodo no próprio reator;
Elevada resistência a variações de cargas tóxicas;
Satisfatória independência das condições climáticas,
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
63
LIMITAÇÕES:
Baixa eficiência na remoção de coliformes;
Elevados custos de implantação e operação;
Elevado consumo de energia;
Elevado índice de mecanização;
Necessidade de remoção da umidade do lodo e da sua disposição final.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
AERAÇÃO PROLONGADA
64
CUSTOS COM CONSTRUÇÃO, OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO:
Tratamento/custo
Área
(m²/hab.)
Implantação(R$/hab.)
Operação/Manutenção
(R$/hab.ano)
Aeração Prolongada
0,12 - 0,25
200 - 270
20 - 40
Fonte: SPERLING, 2014.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
65
FLUXO INTERMITENTE
O processo consiste em um reator de mistura completa onde ocorre todas as etapas do tratamento. O massa biológica permanece no reator durante todos os ciclos, eliminando desta forma a necessidade de decantadores separados. A retenção de biomassa ocorre pelo fato de não sair sobrenadante, pois na sedimentação permanece no tanque.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
66
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
67
FUNCIONAMENTO
O PROCESSO CONSISTE EM UM REATOR DE MISTURA COMLETA ONDE OCORREM TODAS AS ETAPAS DO TRATAMENTO. A MASSA BIOLÓGICA PERMANCE NO REATOR DURANTE TODO OS CICLOS, ELIMINANDO DESSA FORMA A NECESSIDADE DE REATORES SEPARADOS. A RETENÇÃO DE BIOMASSA OCORRE PELO FATO DESTAA NÃO SAIR COM
O SOBRENADANTE, APÓS A ETAPA DE SEDIMENTAÇÃO, PERMANECENDO NO TANQUE.
ENCHIMENTO>REAÇÃO>SEDIMENTAÇÃO>ESVAZIAMENTO>REPOUSO
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
68
Normalmente a estação tem dois ou mais reatores de batelada operando em paralelo, cada um em diferentes etapas do ciclo operacional.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
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Em estações que recebem desejo industrial trabalham 8h, enche em 8h e as demais etapas em 16h subsequentes. Totalizando as 24h de ciclo completo
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
70
CARACTERÍSTICAS:
Tempo de retenção celular:
Entre 18 e 30 dias (SPERLING, 1996).
Relação alimento/microrganismo:
Entre 0,05 a 0,15 Kg de DBO5 aplicada/kg sólido voláteis/dia (JORDÃO, 1977).
Tempo de detenção hidráulica:
Entre 16 a 24 horas (SPERLING, 1996).
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
71
VANTAGENS:
Idem lodos ativados convencional;
Maior eficiência de remoção de DBO;
Nitrificação consistente;
Operação mais simples;
Menor geração de lodo.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
72
VANTAGENS:
Estabilidade do lodo no próprio reator;
Elevada resistência a variações de cargas tóxicas;
Satisfatória independência das condições climáticas,
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
73
LIMITAÇÕES:
Baixa eficiência na remoção de coliformes;
Elevados custos de implantação e operação;
Elevado consumo de energia;
Elevado índice de mecanização;
Necessidade de remoção da umidade do lodo e da sua disposição final.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
FLUXO INTERMITENTE
74
CUSTOS COM CONSTRUÇÃO, OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO:
Tratamento/custo
Área
(m²/hab.)
Implantação(R$/hab.)
Operação/Manutenção
(R$/hab.ano)
Fluxo Intermitente
0,12 - 0,25
200 - 270
20 - 40
Fonte: SPERLING, 2014.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
75
L. A. COMO PÓS TRATAMENTO DE EFLUENTES ANAERÓBIOS
Associação dos processos aeróbios e anaeróbios na tentativa de maximizar as vantagens que cada sistema possui e, ao mesmo tempo, minimizar seus pontos negativos. A grande maioria dessas associações utiliza reatores UASB como unidade anaeróbia de tratamento devido à alta eficiência de remoção de matéria orgânica em curto tempo de detenção hidráulica e por ser um sistema compacto de baixos custos de implantação e operação. 
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
76
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
77
FUNCIONAMENTO:
Bastante utilizado em regiões de clima quente, substitui-se o decantador primário por um reator UASB, onde o lodo ativado, ainda não estabilizado sofre adensamento e digestão, havendo necessidade somente de desidratação.
Os sistemas combinados anaeróbios/aeróbios mostram-se promissores, principalmente quando, além da redução da matéria orgânica, deseja-se a remoção de nutrientes, em particular nitrogênio orgânico e amoniacal.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
78
CARACTERÍSTICAS:
Tempo de retenção celular:
Entre 06 e 10 dias (SPERLING, 1996).
Relação alimento/microrganismo:
Entre 0,25 a 0,40 Kg de DBO5 aplicada/kg sólido voláteis/dia (SPERLING, 1977).
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
79
VANTAGENS:
Redução da produção de lodo;
Maior simplicidade operacional;
Redução no consumo de energia;
Redução no volume total das unidades;
Redução no consumo de produtos químicos para desidratação;
Menor número de unidades a serem implementadas;
Menor necessidade de equipamentos.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
80
LIMITAÇÕES:
Menor capacitação para remoção biológica de nutriente (N e P)
Eficiência similar ao sistema de lodos ativados convencional
Volume total das unidades similar ao sistema de lodos ativados convencional 
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas
por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
CUSTOS COM CONSTRUÇÃO, OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO:
LODOS ATIVADOS COMO PÓS TRATAMENTO
81
Tratamento/custo
Área
(m²/hab.)
Implantação(R$/hab.)
Operação/Manutenção
(R$/hab.ano)
LodosAtivados como Pós Tratamento de Efluentes Anaeróbios
0,08 - 0,20
120 - 250
15 - 30
Fonte: SPERLING, 2014.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
TRATAMENTO DO LODO
82
LODOS ATIVADOS E VARIANTES
83
SISTEMA
DBO5 %
DQO %
SS %
Amônia-N %
N Total %
P Total %
Coliformes (und. log) NMP/100ml
Lodos ativados convencional
85-93
80-90
87-93
>80
<60
<35
1-2
Aeração prolongada
90-97
83-93
87-93
>80
<60
<35
1-2
Fluxo Intermitente
90-97
83-93
87-93
>80
<60
<35
1-2
UASB + Lodos Ativados
83-93
75-88
87-93
50-83
<60
<35
1-2
QUALIDADE DE SAÍDA DO EFLUENTE TRATADO
Fonte: SPERLING, 2014.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
LODOS ATIVADOS E VARIANTES
84
PADRÃO DE LANÇAMENTO
pH
temperatura
DBO5
SS
Amônia - N
Sufetos
Coliformes (undlog) NPM/100ml
CONAMA 430
5-9
<40ºC – variação <3ºC
120mg/L
ausência
20,0 mg/L
-----
-----
COEMA 02
5-9
<40ºC
120mg/L
Ausência
20,0 mg/L N *
<= 1mg/L
<=5000CT/ 100ml
PADRÕES DE LANÇAMENTO PARA ESGOTO SANITÁRIO
Fonte: CONAMA 430 e COEMA 02.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O USO AGRÍCOLA
85
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O USO AGRÍCOLA
86
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O USO URBANO
87
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O USO URBANO
88
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O USO URBANO
89
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA REÚSO NA PISCICULTURA
90
Fonte: PROSAB
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
DIRETRIZES PARA O REÚSO: CONAMA 357
91
Fonte: CONAMA 357
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
REATORES AERÓBIOS COM BIOFILMES
92
4
LODOS ATIVADOS E VARIANTES
93
O esgoto é lançado sobre a superfície filtrante e percola através do meio suporte;
Há formação de uma película de bactérias; 
Liquido percola pelo tanque e vai em direção ao fundo;
MO é consumida pelas bactérias;
Há espaços livres que permitem a circulação de ar;
Ocorre a coleta de efluente tratado e sólidos;
Pode haver recirculação do lodo;
A eficiência pode chegar a 80% de redução de DBO.
Sistemas alagados naturais são áreas saturadas por água superficial ou subterrânea, que suportam uma vegetação adaptada a essas condições.
Sistemas alagados construídos referem-se a processos de tratamento de esgotos…
A utilização de sistemas alagados naturais diretamente para o tratamento de esgotos é impactante e não deve ser incentivada.
94
95
FILTROS DE BAIXA CARGA
Resistente a variação da carga orgânica;
Fácil operação;
Baixo valor das cargas aplicadas;
Baixa velocidade de percolação do liquido;
Produzem efluente de boa qualidade. 
FILTROS DE ALTA CARGA
Alto valor de cargas aplicadas;
Alta velocidade de percolação do liquido;
Utiliza a recirculação do efluente tratado;
96
VANTAGENS:
Elevada eficiência na remoção de DBO;
Nitrificação frequente;
Índice de mecanização baixo;
Equipamentos mecânicos simples;
Estabilização do lodo no próprio filtro.
DESVANTAGENS:
Elevados custos de implantação;
Relativa dependência da temperatura do ar;
Relativamente sensível a descargas tóxicas;
Possíveis problemas com moscas;
Necessidade de remoção da umidade do lodo e da sua disposição final.
97
98
Irrigação de parques e jardins públicos, centros esportivos, campos de futebol, quadras de golfe, jardins de escolas e universidades, gramados, árvores e arbustos decorativos ao longo de avenidas e rodovias;
Irrigação de áreas ajardinadas ao redor de edificações diversas;
Reserva de proteção contra incêndios;
Descarga sanitária em banheiros públicos e em edifícios comerciais e industriais;
Torres de resfriamento como água de "make-up“, caldeiras e construção civil;
Recarga de aquífero.
99
100
Consiste de um fluxo ascendente de esgotos através de um leito de lodo denso e de elevada atividade.
O esgoto entra pelo fundo e o efluente deixa o reator através de um separador trifásico interno localizado na parte superior do reator.
O processo desenvolve uma biomassa de elevada atividade. 
Existe um dispositivo de separação de gases e sólidos, localizado na parte superior do reator. O principal objetivo deste dispositivo é a separação de gases contidos na mistura líquida, de tal forma que uma zona propícia à sedimentação seja criada no extremo superior do reator.
101
102
O objetivo da combinação dos processos anaeróbios e aeróbios é aumentar a remoção de matéria orgânica, e também a remoção biológica do nitrogênio e fósforo, especialmente para águas residuárias, com concentrações de sólidos suspensos superiores a 4 g/L. (SANCHEZ et al, 2005)
103
VANTAGENS
Eficiência de remoção de DBO e de sólidos;
Não espalha odores e não causa proliferação de insetos;
A produção de lodo biológico é pequena e o lodo de excesso já sai estabilizado;
DESVANTAGENS
Baixa capacidade do sistema em tolerar cargas tóxicas;
Necessidade de espaço para implementação. 
104
Baixo custo de operação.
Baixo consumo de energia.
Baixo consumo de produtos químicos.
Simplicidade e facilidade operacional. 
105
106
Fonte: Rocha Porto et al. (2012)
107
Fonte: Beli, Hussar e Hussar (2010)
Irrigação de parques e jardins públicos, centros esportivos, campos de futebol, quadras de golfe, jardins de escolas e universidades, gramados, árvores e arbustos decorativos ao longo de avenidas e rodovias;
Irrigação de áreas ajardinadas ao redor de edificações diversas;
Irrigação de culturas não-alimentícias, culturas processadas e culturas não-processadas.
Reserva de proteção contra incêndios;
Descarga sanitária em banheiros públicos e em edifícios comerciais e industriais;
Torres de resfriamento como água de "make-up“, caldeiras e construção civil;
Recarga de aquífero.
108
109
REFERÊNCIAS
110
BRASIL, M. S. et al. Qualidade do efluente de sistemas alagados construídos, utilizados no tratamento de esgoto doméstico. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 09, p.133-137, Campina Grande, 2005.
SPERLING, M. V. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Série: Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias, vol. 01, 4ª edição. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2014.
USEPA - United States Environmental Protection Agency. Manual: Constructed Wetlands - Treatment of Municipal Wastewaters. Ohio, 2000. Disponível em: <https://nepis.epa.gov> Acesso em 21 de junho de 2017.
<www.teraambiental.com.br> Acesso em 18 de junho de 2017.
REFERÊNCIAS
111
<https://pt.slideshare.net/filipepir/filtros-biologicos>, acesso em 17 de junho de 2017.
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABPDQAH/tratamento-biologico-aerobio-efluentes> , acesso em 17 de junho de 2017.
SANCHEZ, E.P.; BORJA, R.; TRAVIESO, l.; Mart, A.; Colmenarejo, M.F. Effect of organic loading rate on the stability, operational parameters and performance of a secondary upflow anaerobic sludge bed reactor treating piggery waste. Bioresource Technology, Barking, v. 96, n. 1, p. 335-344, 2005.
ROCHA PORTO, Marco Túlio et al. AVALIAÇÃO DO SISTEMA REATOR UASB E FILTRO BIOLÓGICO PERCOLADOR OPERANDO SOB DIFERENTES CONDIÇÕES HIDRÁULICAS. XXVIII Congreso Internacional de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, México, p. 1-8, out. 2012.Disponível em: <http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/mexico26/ii-112.pdf>. Acesso em: 17 jun. 2017.
REFERÊNCIAS
112
BELI, Euzebio; HUSSAR, Gilberto José; HUSSAR, Débora Helena. REDUÇÃO DE DQO E TURBIDEZ DE EFLUENTE DE UMA UNIDADE SUINÍCOLA EMPREGANDO REATOR ANAERÓBIO COMPARTIMENTADO (RAC) SEGUIDO DE FILTRO BIOLÓGICO E FILTRO DE AREIA. Engenharia Ambiental, Espírito Santo do Pinhal, v. 7, n. 1, p.5-19, 20 fev. 2010.
<http://paginapessoal.utfpr.edu.br/flaviofreire/saneamento/saneamento/SANE_011.pdf > Acessi em 18 de junho de 2017
< ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/PedroASF.pdf > acessi em 18 de junho de 2017
< http://www.ctec.ufal.br/professor/elca/TRATAMENTO%20DE%20EFLUENTES%20DE%20MATADOUROS%20E%20FRIGOR%C3%8DFICOS.pdf > Acesso em 20 junho de 2017
113
OBRIGADO!
114
114
Instituto Federal do Ceará – Campus Quixadá
Curso: Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária.
Disciplina: Reúso de Águas.
Professor: Michael Barbosa Viana.
Equipe: Glauco Delano, Johnny Queiroz, Paulo Victor e Priscila Pinheiro.
Tema: Principais Sistemas Aeróbios de Tratamento de Esgotos.
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