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Tratamento de Efluentes Domésticos Prof. Fábio Maurício Corrêa PUC – GOIÁS 2013 Operações Unitárias de Tratamento de Esgotos. • Gradeamento; • Sedimentação; • Flotação; • Coagulação química; • Precipitação química; • Filtração; • Desinfeção; • Oxidação biológica; • Troca de gás ou aeração. Processos de Tratamento. Processos físicos Processos químicos Processos biológicos Classificação dos processos de tratamento em função do material removido 1. Remoção de sólidos grosseiros em suspensão. •Grades grosseiras e mais finas; • Peneiras e desintegradores; 2. Remoção de sólidos sedimentáveis. •Caixas de areia; • Centrifugadores; • Decantadores; 3. Remoção de sólidos flutuantes (óleos e graxas). •Tanque de retenção de gordura (cx. De gordura); • Tanque de flotação (flotadores por ar dissolvido) e; • Decantadores com removedores de espuma; 4. Remoção de material miúdo em suspensão •Tanques de flotação; • Tanques de precipitação química e; • Filtros de areia. 5. Remoção de substancias orgânicas dissolvidas, semidissolvidas e finamente particuladas •Filtros biológicos; • Lagoas de estabilização; • Tanques de lodos ativados; • Valos de oxidação; • Tanques sépticos; 6. Controle de doenças de veiculação hídrica •Cloração; * Irradiação (raios UV); • Ozonização; * lagoas de maturação. Níveis de Tratamento dos Esgotos. Preliminar ►Remoção de sólidos grosseiros. Predomina-se mecanismo físico. Primário ►Remoção de sólidos em suspensão e sedimentáveis e parte da matéria orgânica. Predomina-se mecanismo físico. Secundário ►Remove matéria orgânica e nutrientes (“N” e “P”). Predomina-se mecanismo biológico. Terciario (eventualmente) ►Tem por objetivo a remoção de poluentes específicos (substancias toxicas ou compostos não biodegradáveis. Para o cálculo do grau, porcentagem ou eficiência de remoção de determinado poluente no tratamento, tem-se a seguinte fórmula. E = Ca - Ce . 100 Ca Onde: E = eficiência de remoção (% de remoção). Ca = concentração afluente do poluente. Ce= concentração efluente do poluente. Características das águas residuárias. Esgotos domésticos ou sanitários: Esse tipo de esgoto contém aproximadamente 99,92% de água e 0,08% de sólidos. Esgotos Industriais: deve ser tratado isoladamente e a principal preocupação desse tipo de tratamento é fazer com que remova os despejos industriais (substâncias que causam toxidade aos MO responsáveis pela digestão biológica da matéria orgânica.) Características dos esgotos. • Características Físicas: Temperatura; Cor e Turbidez; Odor; Matéria Sólida; Variação de Vazão. Características Químicas: Matéria orgânica 1. Materia Organica -Proteinas (40 a 60%); - Carboidratos (25 a 50%); - Gorduras e óleos (10%); - Ureia, detergentes, fenois e pesticidas (↓ quantidade) a) DBO Mede a materia organica degradavel biologicamente; b) DQO Quantifica a materia organica biodegradavel juntamente com a não biodegradavel ou de difícil biodegradação; c) Nitrogenio orgânico Quantifica a materia organica nitrogenada; d) COT Determina a quantidade de carbono organico total; Materia Inorganica a) OD Quantifica a quantidade de oxigenio dissolvido. A determinação de OD nos efluentes e suma importancia como indicador da possibilidade de tratamento aerobio nos mesmos. b) pH Um dos parametros mais importantes no controle e operações de ETE. c) Compostos de enxofre (“S”) Causam problemas de corrosão, odor d) Compostos de nitrogenio (amoniacal, nitrito e nitrato) e fosforo São nutrientes essenciais para o crescimento biologico; e) Sais de ferro Podem afetar processos biologicos de tratamento causando colmatação de difusores nos tanques de aeração ou do meio filtrante nos filtros biologicos. f) Cloretos São causados pela contribuição humana (6g/hab.d) Características Biológicas: Os principais MO de águas residuárias são: bactérias, fungos, vírus, algas e grupos de plantas. a)Analise bacteriológica da água (monitora a qualidade da água): NMP- Numero Mais Provável de: CT – Coliformes Totais; CTTo – Coliformes Termotolerantes. • O objetivo de tratamento dos esgotos e fazer com que haja a preservação da qualidade da água dos corpos receptores. CONAMA 357/05 – Divide as águas do território nacional em: * Águas doces (salinidade 0,05%); * Salobras (salinidade entre 0,05 e 3%); * Salinas (salinidade acima de 3%). Biodegradação da Matéria Orgânica. • Decomposição, estabilização ou oxidação da matéria orgânica presente no solo, na água ou nos sistemas de tratamento, através da ação de mo em determinadas conduces que se relacionam com as características do meio, tais como temperatura, pH, presença de O2 e luminosidade. O principio básico de todos os processos de estabilização da matéria orgânica tanto aeróbio como anaeróbio é •A) Síntese ou anabolismo: Alimento + MO + E → mais MO + resíduos “N” •B) Catabolismo (decomposição): Matéria orgânica + O2 → H2O + CO2 + E Digestão aeróbia: Possui o papel de oxidar a matéria orgânica e com a energia adquirida sintetizam moléculas orgânicas complexas (polissacarídeos, proteínas) que são usadas na produção de novas células. 1° etapa – decomposição (catabolismo) para conseguir energia. 2° etapa – recomposição (anabolismo), síntese de novas células. Descrição dos processos: 1. Catabolismo: Mater. Org. + O2(bact.)→CO2 + H2O + NH3 + E 2. Anabolismo: Mater. Org. + E(bact.)→ novas bactérias. 3. Autolise: M. Org.(massa celular) + O2(bact.)→CO2 + H2O + NH3 + E • Digestão anaerobia: Nesse processo os receptores de “H”(elétrons) são compostos inorgânicos diferentes de O2 (NO3, SO4 e etc). 1° Os compostos orgânicos são oxidados produzindo os ácidos orgânicos, principalmente o acido acético, por ação de bactérias. 2° Os ácidos orgânicos são transformados em metano, por ação de bactérias metanogênicas. M. Org. + NO2 → CO2 + N2 + E M. Org. + SO4 → CO2 + H2S + E M. Org. → Ac. Org. + CO2 + H2O + E ↓bact. Anaer. E facult. → CH4 +CO2 + H2O + E Principais bactérias autotróficas: • Da nitração – TBSecundário, provoca bolhas de gás N2 o que causa flutuação do lodo, por isso e evitada. • Do enxofre – toleram níveis de pH menores que 1,0 e usa o oxigênio do ar no interior do coletor, oxida o H2S para H2SO4. • Do ferro - Oxida o ferro ferroso (Fe++) para férrico (Fe++). Autodepuração de um curso d’agua. E considerado autodepurado o corpo de água que volta as suas condições ecológicas originais, anteriores a poluição, incluindo, principalmente, a recuperação do oxigênio perdido na estabilização dos compostos orgânicos. Processos envolvidos na autodepuração. A) Físicos: 1- Gravidade; 2- Turbulência; 3- Diluição; 4- Luz; 5- Temperatura; B) Químicos: 1- Reação de oxi-redução; 1 a) OXIDAÇÃO 2 b) REDUÇÃO C) Biológicos: 1- Predatismo e parasitismo 2- Antibióticos e toxinas 3- Aglutinação
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