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Profa. Dra. Cláudia Maria Campinha dos Santos Saneamento Básico - CCE1044 2017.2 Aula 7 Quantidade e qualidade dos esgotos A qualidade dos esgoto doméstico pode ser medida por diversos parâmetros que representam suas características físicas, químicas e biológicas. Os principais são: Sólidos Indicadores de matéria orgânica Nutrientes Indicadores de contaminação fecal Esgoto sanitário – de acordo com a ABNT – NBR 7229/93, esgoto sanitário vem a ser água residuária composta de esgoto doméstico, despejo industrial admissível ao tratamento conjunto com o esgoto doméstico e a água de infiltração. Quantidade e qualidade dos esgotos Sistema de Esgoto Água Residuária É a massa líquida que apresenta partículas, compostos químicos ou microrganismos que tornam imprópria sua utilização ou aproveitamento, requisitando, portanto, condicionamento ou tratamento antes do reuso ou destinação final. Exemplos: Esgotos domésticos; Efluentes de processos industriais; Líquidos percolados em células de aterro sanitário. Esgoto Sanitário Água residuária formada por contribuições de esgoto doméstico, de esgoto industrial e da água do terreno que entra nas tubulações coletoras Esgoto Industrial Esgoto Doméstico Esgoto Sanitário Águas de Infiltração Constituição do esgoto sanitário Preto (blackwater) Todos os efluentes domésticos misturados Cinza escuro Banho, cozinha e lavatório Cinza claro (greywater) Banho, lavatório e máquina de lavar roupas Amarelo Somente a urina (mictório) Marrom Somente as fezes (sem a urina) Código de cores dos efluentes Tipo Contaminante Henze e Ledin, 2001. •Tratamento: remover as impurezas físicas, químicas , biológicas e organismos patogênicos do efluentes. • Objetivos: adequação a uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade vigente. Tratamento de Esgoto O tratamento de esgotos pode ser dividido em níveis de acordo com o grau de remoção de poluentes ao qual se deseja atingir. Níveis de tratamento: Preliminar Primário Secundário Terciário. Tratamento de Esgoto Tratamento de Esgoto Planta de tratamento ETE-Franca – SP Gradeamento/ Caixas de Areia Decantadores Primários Tanques de Aeração Decantadores Secundários Tratamento de lodo Tratamento Preliminar Sólidos em suspensão Sólidos grosseiros Areia •Mecanismos Físicos Peneiramento Sedimentação Níveis de Tratamento •Poluentes Removidos Grades grosseiras Grades Médias Desarenador Remoção de sólidos grosseiros Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos Proteção das unidades de tratamento subsequentes Proteção dos corpos receptores Remoção da areia Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques e orifícios Facilitar o transporte líquido, principalmente a transferência do lodo em suas diversas fases Níveis de Tratamento Tratamento Primário Poluentes Removidos Sólidos em suspensão sedimentáveis Sólidos Flutuantes Lodo primário bruto Níveis de Tratamento Matéria orgânica em suspensão Óleos e Graxas Decantador primário Tratamento Primário Níveis de Tratamento Vista aérea dos decantadores primários Sedimentação: parte sólida do esgoto - lodo primário; Flotação : óleos e graxas contidos nos esgotos. Poluentes removidos Matéria orgânica dissolvida Matéria orgânica em suspensão Sólidos não sedimentáveis Nutrientes (parcialmente) Patogênicos (parcialmente) Tratamento Secundário Níveis de Tratamento Acelerar os mecanismos de degradação que ocorrem naturalmente nos corpos receptores Tratamento Secundário Níveis de Tratamento Decomposição dos poluentes Condições controlada Intervalos de tempo menores que na natureza Reações bioquímicas realizada por microrganismos Métodos mais comuns de tratamento secundário Lagoas de estabilização Lodos ativados Filtros biológicos Tratamento anaeróbio Disposição sobre o solo Níveis de Tratamento Tratamento Secundário Lagoas de estabilização Processo de construção simples Eficiência satisfatória Necessita de grandes áreas Tempo de detenção típico 20dias DBO CO2 O2 Algas Bactérias F o to s s ín te s e R e s p ir a ç ã o Lagoas de estabilização Conhecido por sistema australiano Economia de 1/3 de área em relação a facultativa Possibilidade de liberação de maus odores( gás sulfídrico) 40a50% DBO Lagoas de estabilização O2 obtido através de aeradores Dimensões menores que as facultativas convencionais Consumo de energia elétrica Tempo de detenção típico 5 a 10 dias Lagoas de estabilização Os sólidos são mantidos em suspensão e mistura completa Maior contato matéria orgânica – bactéria Tempo de detenção típico 2 a 4 dias Lodos ativados Os sólidos são recirculados do fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento para a unidade de aeração Lodo do Esgoto O processo de tratamento de esgoto remove a maior parte de seus poluentes, mas neste processo produz uma substância, chamada de lodo de esgoto. É um rejeito que apresenta risco à saúde porque reteve vários elementos que anteriormente poluíam a água como micro- organismos patogênicos, metais pesados e são muito ricos em material orgânico. Por todas as substâncias encontradas no lodo do esgoto, sua disposição final, deve ser adequada. Uma das alternativas é a utilização na agricultura, pois como é rico em matéria orgânica, possui muitos nutrientes importantes. Na legislação brasileira, existem duas resoluções que tratam deste tema que são as resoluções CONAMA nº 302/2002 e nº 375/2006, indicando que a utilização do lodo para fins agrícolas deverá cumprir especificações determinadas de redução patógenos, apresentar limites máximos de concentração de metais pesados, e características gerais do solo dos locais que poderão recebê-lo. Lodo do Esgoto – a legislação brasileira No Brasil a adoção desta prática de utilização do lodo de esgoto para fins agrícolas ainda é pouco utilizada, sendo sua disposição final geralmente o aterro sanitário. Este destino provoca um elevado custo que pode chegar a até 50% do custo operacional de uma ETE, além de que a disposição destes resíduos com elevada carga orgânica no aterro, podem agravar ainda mais os problemas relacionados à deposição de lixo urbano. Considerando o aumento da população e o fato de que cada vez mais cidades têm implantado ETEs, o volume produzido de lodo do esgoto tende a aumentar e devemos procurar alternativas sustentáveis para seu destino. Filtros biológicos A biomassa cresce aderida a um meio suporte Sistemas aeróbios Leito de material grosseiro ( pedras, ripas ou plástico) Aplicação de esgoto na forma de jatos ou gotas Crescimento bacteriano na superfície do material do leito Filtro biológico de baixa carga com distribuidor rotatório Tratamento Anaeróbio Filtro anaeróbio A biomassa cresce aderida a um meio suporte Fluxo de líquido ascendente O filtro trabalha afogado A unidade é fechada Baixa produção de lodo Filtro Biológico Anaeróbio (FBA) TratamentoAnaeróbio A biomassa cresce dispersa no meio A biomassa se aglutina formando grânulos Fluxo de líquido ascendente Formação de gases (CH4 e CO2) Baixa produção de lodo Reator anaeróbio de manta de lodo Afluente Coleta do afluente Compartimento de decantação Partícula de lodo Compartimento de digestão Separador Trifásico Bolha de gás Manta de lodo Leito de lodo ETE - UFES Disposição sobre o solo Forma de disposição final e tratamento Nível Primário Nível Secundário Nível Terciário Retenção na matriz do solo Retenção pelas plantas Aparecimento na água subterrânea Disposição no solo em tabuleiros inclinados Disposição sobre o solo Infiltração Lenta ( irrigação) Infiltração Rápida (altas taxas) Infiltração superficial Escoamento superficial Tipos mais comuns Escoamento superficial no Solo (EES) Vala de filtração Tratamento Terciário Poluentes Removidos Nutrientes Patogênicos Compostos não biodegradáveis Metais pesados Sólidos inorgânicos dissolvidos Sólidos em suspensão remanescentes Níveis de Tratamento Ovo de helminto. Métodos mais comuns de tratamento terciário Lagoas de maturação Desinfecção Processos de remoção de nutrientes Filtração final Níveis de Tratamento Tratamento Terciário Lagoa de maturação Lagoa de Maturação A função desta lagoa é a remoção de patogênicos. Esta é uma alternativa mais barata à outros métodos como por exemplo a desinfecção por cloração. Cloração Raios utravioleta Ozonização (O3) Cloração ClO2 Cl2 NaOCl Ca(OCl)2 Utilizados em estações de menor porte Utilizado em estações de grande porte Desinfecção Tipos de Desinfecção: Principal forma de desinfecção Outras vantagens da cloração: Controle do odor; Facilita a remoção de escuma em decantadores; Aumenta a eficiência na decantação; O cloro,Cl2, penetra nas células dos microrganismos e reage com suas enzimas destruindo-as . Desinfecção Cloração ETE Caçadores (CAMBÉ-PR) - Tanque de contacto do Processo de Dióxido de Cloro. Desinfecção Tanque de hipoclorito de sódio Cloração A capacidade bactericida das cloraminas é bastante reduzida. Desinfecção Aspectos contrários à Cloração Formação de cloraminas: NH3 + HOCl NH2Cl + H2O (monocloramina) NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O (dicloramina) NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O (tricloramina) HOCl = Ácido Hipocloroso matéria orgânica + Cloro = Compostos organoclorados Substâncias carcinogênicas Desinfecção Aspectos contrários à Cloração Demanda de cloro: O cloro adicionado reage com Fe, Mn, NO2 -, H2S, CN -, aumentando sua demanda e diminuindo a eficiência da desinfecção. Composto organoclorados: Estimativa da eficiência de remoção esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE. Tipo de tratamento Matéria orgânica (% DBO) Sólidos em suspensão (% SS) Nutrientes (% nutrientes) Bactérias (% remoção) Preliminar 5 – 10 5 –20 Não remove 10 – 20 Primário 25 –50 40 –70 Não remove 25 –75 Secudário 80 –95 65 –95 Pode remover 70 – 99 Terciário 40 - 99 80 – 99 Até 99 Até 99,999 Fonte: (CETESB, 1988 - http://www.fec.unicamp.br/~vanys/sisttrat.htm) Eficiência de remoção
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