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Ciências do Ambiente 
AULA 11: Meio Aquático 
CCE0757 – CIÊNCIAS DO AMBIENTE 
Aula 11: MEIO AQUÁTICO 
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Meio Aquático 
• Caracterização e tratamento de efluentes 
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CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
 
Hidrocarbonetos 
Gorduras 
Fenóis 
Proteínas, etc. 
 
Metais pesados 
Nitrogênio 
Fósforo 
Cloretos, etc. 
 
 
Sulfeto de H2 
 Metano 
Oxigênio 
Características dos 
efluentes líquidos 
Características químicas 
Conteúdo de inorgânicos Conteúdo de orgânicos Conteúdo de gases 
 
Sólidos 
Cor 
Odor 
temperatura 
 
Res. animais 
Res. vegetais 
Bactérias 
Vírus 
Características físicas Características biológicas 
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Fontes típicas e efeitos dos poluentes presentes em efluentes líquidos 
Poluentes Efeitos Fontes típicas 
Orgânicos 
biodegradáveis 
Desoxigenação, condições anaeróbicas, 
morte de peixes, odores 
Efluentes com grande quantidade de hidrocarbonetos 
dissolvidos; refino de açúcar; destilarias; cervejarias; 
processamento de leite; indústria de papel e celulose. 
Metais pesados Morte de peixes, envenenamento do 
gado; morte do plâncton acumulação 
na carne dos peixes e dos moluscos 
limpeza, platinado e decapagem de metais; 
refinamento dos fosfatos e da bauxita; geração de 
cloro; fabricação de baterias; curtimento do couro. 
Ácidos e álcalis Afetação do sistema de compensação 
do pH desordenamento do sistema 
ecológico. 
Percolados das jazidas de carvão; decapagem do aço; 
indústrias têxteis; produções químicas; limpeza da lâ; 
lavadores 
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Fontes típicas e efeitos dos poluentes presentes em efluentes líquidos 
Poluentes Efeitos Fontes típicas 
Desinfetantes, 
Cl2, H2O2, 
Fomalina, fenóis 
Morte seletiva de microorganismos, 
aparecimento de sabor e odor na água 
Branqueamento do papel e tecidos; síntese de resinas; 
fabricação de penicilina; fabricação de gás, coque e 
alcatrão de carvão; tinturas e produções químicas. 
íons: Fe, Ca, Mg, 
Mn, SO4 
 
Mudanças nas características da água: 
aparecimento da cor, dureza, 
salinidade e incrustações 
Metalurgia; fabricação de cimento; cerâmica; 
bombeamento de petróleo das jazidas 
Agentes 
oxidantes e 
redutores, NH3, 
NO2, NO3, S
-, SO-2 
Alteração do balanço químico por 
esgotamento rápido do oxigênio 
sobrenutrição; aparecimento de 
odores e crescimento seletivo de 
microrganismos 
Fabricação de gás e coque; plantas de fertilizantes; 
fabricação de explosivos; tintura e fabricação de fibras 
sintéticas; o obtenção de polpa a partir da madeira; 
branqueamento. 
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Fontes típicas e efeitos dos poluentes presentes em efluentes líquidos 
Poluentes Efeitos Fontes típicas 
Poluentes 
evidentes à vista 
e ao olfato 
Espuma, sólidos sedimentáveis e flotantes; 
odores; decomposição anaeróbica no fundo 
óleos e gorduras 
Resíduos de detergentes; tinturas; 
processamento de alimentos e carne; fábricas de 
açúcar de beterraba; plantas de manufatura de 
lã; fezes de aves; refino de petróleo. 
Microrganismos 
patogênicos 
Infecções em humanos, reinfecção de outros 
seres vivos; doenças das plantas pela 
irrigação com água contaminada por fungos 
Resíduos de matadouros; processamento de lã; 
águas residuais do processamento de aves; 
resíduos hospitalares. 
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MÉTODOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
Estações de tratamento 
• barreira final entre o 
efluente e o corpo receptor 
• estão fortemente atreladas 
as legislações vigentes que, 
acabam estabelecendo o tipo 
de tratamento a ser adotado. 
 
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MÉTODOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
Operação Definição e aplicação 
Peneiramento Remoção dos sólidos grossos e decantáveis utilizando-se de grades e peneiras. 
Desintegração Moagem dos sólidos grossos até dimensões mais ou menos uniformes e que não afetem a 
operação de bombas e outros equipamentos auxiliares. 
Equalização Atenuação das variações das características do efluente líquido, em particular da vazão, da 
concentração de compostos orgânicos (DBO) e da concentração de sólidos em suspensão. 
Mistura Garante a mistura homogênea de reagentes químicos e gases durante as diferentes 
operações de tratamento. Utiliza- se também para manter os sólidos em suspensão. 
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MÉTODOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS 
Operação Definição e aplicação 
Floculação Promove a aglomeração de partículas pequenas em flocos, visando uma melhoria na 
eficiência do processo de decantação gravitacional. Consegue se a aglomeração por colisão 
entre as partículas. 
Decantação Remoção dos sólidos decantáveis e espessamento de Iodos por sedimentação gravitacional. 
Flotação Remoção dos sólidos em suspensão e de partículas com densidade aproximadamente igual 
à da água. Utiliza-se também para o espessamento de Iodos. Este tratamento baseia-se na 
formação de uma grande quantidade de borbulhas de ar, distribuídas uniformemente pelo 
volume do reator, e que arrastam os sólidos em suspensão até a superfície do líquido. 
Filtragem Remoção dos sólidos em suspensão, que ficam logo após o tratamento biológico e químico. 
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ETAPAS DE UM TRATAMENTO DE EFLUENTE 
• O funcionamento de uma Estação de 
Tratamento de Efluente (ETE) 
compreende basicamente as seguintes 
etapas: pré-tratamento (gradeamento e 
desarenação), tratamento primário 
(floculação e sedimentação), tratamento 
secundário (processos biológicos de 
oxidação), tratamento do lodo e 
tratamento terciário (polimento da água). 
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TRATAMENTO PRELIMINAR 
• Constituído unicamente por processos 
físicos. Nesta etapa, é feita a remoção 
dos materiais em suspensão, através da 
utilização de grelhas e de crivos grossos 
(gradeamento), e a separação da água 
residual das areias a partir da utilização 
de canais de areia (desarenação). 
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Gradeamento 
• Etapa na qual ocorre a remoção de sólidos grosseiros, onde o material de 
dimensões maiores do que o espaçamento entre as barras é retido. 
• Há grades grosseiras (espaços de 5,0 a 10,0 cm), grades médias (espaços 
entre 2,0 a 4,0 cm) e grades finas (entre 1,0 e 2,0 cm) que têm pôr objetivo 
reter o material sólido grosseiro em suspensão no efluente. 
• As principais finalidades do gradeamento são: proteção dos dispositivos de 
transporte dos efluentes (bombas e tubulações); proteção das unidades de 
tratamento subseqüentes e proteção dos corpos receptores. 
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Desarenação 
• Etapa na qual ocorre a remoção da areia por sedimentação. 
• Este mecanismo ocorre da seguinte maneira: os grãos de areia, devido às 
suas maiores dimensões e densidade, vão para o fundo do tanque, 
enquanto a matéria orgânica, de sedimentação bem mais lenta, 
permanece em suspensão, seguindo para as unidades seguintes. 
• As finalidades básicas da remoção de areia são: evitar abrasão nos 
equipamentos e tubulações; eliminar ou reduzir a possibilidade de 
obstrução em tubulações, tanques, orifícios, sifões, e facilitar o transporte 
do líquido, principalmente a transferência de lodo, em suas diversas fases. 
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TRATAMENTO PRELIMINAR 
• O tratamento primário é constituído 
unicamente por processosfísico-químicos. 
• Nesta etapa procede-se a equalização e 
neutralização da carga do efluente a partir 
de um tanque de equalização e adição de 
produtos químicos. Seguidamente, ocorre a 
separação de partículas líquidas ou sólidas 
através de processos de floculação e 
sedimentação, utilizando floculadores e 
decantador (sedimentador) primário. 
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Floculação 
• O processo de coagulação, ou 
floculação, consiste na adição de 
produtos químicos que promovem a 
aglutinação e o agrupamento das 
partículas a serem removidas, 
tornando o peso especifico das 
mesmas maior que o da água, 
facilitando a decantação 
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Decantação Primária 
• Esta etapa consiste na separação sólido (lodo) – líquido (efluente bruto) 
por meio da sedimentação das partículas sólidas. 
• Os tanques de decantação podem ser circulares ou retangulares. 
• Os efluentes fluem vagarosamente através dos decantadores, permitindo 
que os sólidos em suspensão, que apresentam densidade maior do que a 
do líquido circundante, sedimentem gradualmente no fundo. 
• Essa massa de sólidos, denominada lodo primário bruto, pode ser 
adensada no poço de lodo do decantador e enviada diretamente para a 
digestão ou ser enviada para os adensadores. 
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Peneira Rotativa 
• Dependendo da natureza e da granulometria do sólido, as peneiras podem 
substituir o sistema de gradeamento ou serem colocadas em substituição 
aos decantadores primários. 
• A finalidade é separar sólidos com granulometria superior à dimensão dos 
furos da tela. 
• O fluxo atravessa o cilindro de gradeamento em movimento, de dentro 
para fora. 
• Os sólidos são retidos em função da perda de carga na tela, removidos 
continuamente e recolhidos em caçambas. 
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SISTEMAS DE DECANTAÇÃO 
 
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SISTEMAS DE DECANTAÇÃO 
 
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SISTEMAS DE DECANTAÇÃO 
 
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SISTEMAS DE DECANTAÇÃO 
 
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SISTEMAS DE FLOCULAÇÃO 
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TRATAMENTO DE ÁGUAS CONTAMINADAS COM ÓLEOS 
O selecionamento do tipo de separador a ser utilizado irá depender da 
granulometria das gotículas no efluente. 
 
Formas de separar líquidos imiscíveis: 
• separação mecânica por força gravitacional 
• coalescência. 
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TRATAMENTO DE ÁGUAS CONTAMINADAS COM ÓLEOS 
O tipo mais usual é o separador baseado na força gravitacional 
• óleos lodosos com gotículas maiores que 150 µm 
• óleo acumula-se na superfície saindo pelo duto e o material sólido é 
retirado pelo fundo sob a forma de lodo. 
• oleofílicas: polipropileno, polivinil cloreto, aço inox e aço carbono 
• as partículas aderidas se juntam as de maior diâmetro e aumentam a 
eficiência do equipamento 
 
Nos separadores por coalescência é possível obter uma concentração de 
óleo não emulsionado na saída de 10 mg/l 
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Separadores 
 
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Separadores 
 
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TRATAMENTO BIOLÓGICOS 
Utiliza o metabolismo de 
microorganismos para reduzir a 
níveis aceitáveis o teor de 
compostos orgânicos dos 
efluentes 
resultado = massa decantável 
de microorganismos. 
 
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Filtros Biológicos 
efluente primário é aspergido 
sobre uma camada de pedras 
britas ou outro meio coberto de 
uma película biológica (bactérias, 
protozoários e fungos) 
 
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Biodiscos 
Equipamento constituído de chapas corrugadas que funcionam como suporte para 
culturas microbianas aderidas. Durante a rotação o disco arrasta uma película de 
efluente, à qual transfere-se oxigênio e nutrientes durante o contato com o ar. 
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Biodiscos 
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Biodiscos 
 
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PISCINAS OU LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
Tipos de lagoas : 
 
• Facultativas ou de oxidação. relação entre algas e bactérias. O oxigênio para 
satisfazer a DBO é produzido pelas algas como resultado da fotossíntese, e 
utilizado pelas bactérias 
• Lagoas de maturação. segunda etapa para as lagoas facultativas, teor de 
orgânicos muito baixo, remoção de microorganismos patógenos 
• Lagoas anaeróbicas. tratamento de efluentes com alto teor de sólidos 
• Lagoas aeradas. Introduz-se aeração forçada visando dar maior flexibilidade e 
diminuir os requisitos de área 
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TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
• Etapa na qual ocorre a remoção da matéria orgânica, por meio de reações 
bioquímicas. 
• Os processos podem ser Aeróbicos ou Anaeróbicos. 
• Os processos Aeróbios simulam o processo natural de decomposição, com 
eficiência no tratamento de partículas finas em suspensão. 
• O oxigênio é obtido por aeração mecânica (agitação) ou por insuflação de ar. Já os 
Anaeróbios consistem na estabilização de resíduos feita pela ação de 
microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar. 
• O tratamento pode ser referido como fermentação mecânica. 
• Maiores detalhes sobre estes tratamentos podem ser encontrados no artigo 
técnico “Tratamento Biológico de Efluentes”. Como exemplo, cita-se o processo 
aeróbico lodo ativado. 
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TRATAMENTOS QUÍMICOS 
• Um tipo de tratamento que vem tomando uma certa popularidade 
é o tratamento anaeróbico. 
• Este tratamento pode ser dividido em três etapas: 
• Liquefação: A matéria orgânica sólida é fracionada pelo efeito de 
enzimas produzidas pelas bactérias e dissolvida na água 
circundante 
• Formação de ácidos: As bactérias produzem ácido acético, ácidos 
voláteis (propiônico e butírico), CO2 e H2 
• Metanogênese: As bactérias metanogênicas transformam o 
acetato e o CO2 em CH4 
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a) Coagulação: Processo de desestabilização das partículas coloidais 
(0,1 – 1 µm) - agrupam e são eliminadas por floculação. 
 
b) Precipitação química: consiste na alteração do equilíbrio iônico de um 
composto metálico, para produzir um precipitado insolúvel. 
Exemplos de tratamentos químicos 
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Exemplos de tratamentos químicos 
 
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c) Oxidação: obter intermediários de fácil biodegradação ou removíveis por 
adsorção. (ferro - coloração da água, manganês – pesticidas). oxidantes químicos: 
Oxigênio, Cloro, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio 
Exemplos de tratamentos químicos 
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Exemplos de tratamentos químicos 
 
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d) Adsorção com carvão ativo: 
O carvão ativado é utilizado basicamente para a remoção de 
compostos orgânicos solúveis. Como: 
• Solventes orgânicos (clorados e aromáticos) 
• Compostos de alto peso molecular: Aromáticos polinucleares. 
Aminase surfactantes de alto peso molecular 
• Metais pesados 
Exemplos de tratamentos químicos 
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Exemplos de tratamentos químicos 
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e) Separação por membranas: separação seletiva de diferentes 
compostos de um efluente. 
Exemplos de tratamentos químicos 
Operações industriais Tecnologia de membranas 
Concentração de alimentos 
Purificação de açúcar 
Recuperação de metais 
Dessalinização de água do mar 
Osmose inversa 
Ultra Filtragem e OI 
Micro Filtragem, Ultra filtragem 
Osmose Inversa 
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Exemplos de tratamentos químicos 
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Tanque de Aeração 
• Tanque no qual a remoção da matéria orgânica é efetuada por reações 
bioquímicas, realizadas por microrganismos aeróbios (bactérias, 
protozoários, fungos etc). 
• A base de todo o processo biológico é o contato efetivo entre esses 
organismos e o material orgânico contido nos efluentes, de tal forma que 
esse possa ser utilizado como alimento pelos microrganismos. 
• Os microrganismos convertem a matéria orgânica em gás carbônico, 
água e material celular (crescimento e reprodução dos microrganismos). 
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Decantação Secundária e Retorno do Lodo 
• Etapa em que ocorre a clarificação do efluente e o retorno do lodo. 
• Os decantadores secundários exercem um papel fundamental no processo de 
lodos ativados. 
• São os responsáveis pela separação dos sólidos em suspensão presentes no 
tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela 
sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, permitindo o 
retorno do lodo em concentração mais elevada. 
• O efluente do tanque de aeração é submetido à decantação, onde o lodo ativado 
é separado, voltando para o tanque de aeração. 
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Decantação Secundária e Retorno do Lodo 
• O retorno do lodo é necessário para suprir o tanque de aeração com uma O 
efluente líquido oriundo do decantador secundário pode ser descartado 
diretamente para o corpo 
• receptor, pode ser oferecido ao mercado para usos menos nobres, como 
lavagem de ruas e rega de jardins, ou passar por tratamento para que possa ser 
reutilizado internamente 
 
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Elevatória do Lodo Excedente - Descarte do Lodo 
• Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. 
• Os sólidos suspensos, lodo produzido diariamente correspondente à 
reprodução das células que se alimentam do substrato, devem ser 
descartados do sistema para que este permaneça em equilíbrio 
(produção de sólidos = descarte de sólidos). 
• O lodo excedente extraído do sistema é dirigido para a seção de 
tratamento de lodo. 
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TRATAMENTO DE LODO 
Adensamento do Lodo 
• Etapa em que acontece a redução do volume do lodo. Como o lodo 
contém uma quantidade muito 
• grande de água, deve-se realizar a redução do seu volume. 
• Esta etapa ocorre nos Adensadores e nos Flotadores. 
• O adensamento é o processo para aumentar o teor de sólidos do lodo e, 
conseqüentemente, reduzir o seu volume. Desta forma, as unidades 
subseqüentes, tais como a digestão, desidratação e secagem, 
beneficiam-se desta redução. Dentre os métodos mais comuns, temos o 
adensamento por gravidade e por flotação. 
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TRATAMENTO DE LODO 
Adensamento do Lodo 
• O adensamento por gravidade do lodo tem por princípio de 
funcionamento a sedimentação por zona, sistema similar aos 
decantadores convencionais. O lodo adensado é retirado do fundo do 
tanque. 
• No adensamento por flotação, o ar é introduzido na solução através de 
uma câmara de alta pressão. 
• Quando a solução é despressurizada, o ar dissolvido forma micro-bolhas 
que se dirigem para cima, arrastando consigo os flocos de lodo que são 
removidos na superfície. 
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TRATAMENTO DE LODOS 
De forma geral, os sólidos gerados no tratamento de efluente são lançados 
nos aterros sanitários (naturalmente que a depender da composição pode-
se avaliar outras aplicações). 
 
Os métodos empregados para secagem do material sólidos são: 
• Secagem gravitacional em leitos de secagem 
• Filtragem a vácuo 
• Filtros prensa (+ utilizado. pressão de até 15bar, unidade final de 20%) 
• Centrifugação 
• Secagem por secadores 
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Processo de Lodo ativado 
Consiste na produção de uma massa ativada de microorganismos onde uma parte é 
recirculada para o tanque de aeração e misturada com o efluente, a fim de 
estabilizar a matéria orgânica contida nele. 
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Digestão Anaeróbia 
• Etapa na qual ocorre a remoção da matéria orgânica, por meio de reações 
bioquímicas. 
• Os processos podem ser Aeróbicos ou Anaeróbicos. 
• Os processos Aeróbios simulam o processo natural de decomposição, com 
eficiência no tratamento de partículas finas em suspensão. 
• O oxigênio é obtido por aeração mecânica (agitação) ou por insuflação de ar. Já os 
Anaeróbios consistem na estabilização de resíduos feita pela ação de 
microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar. 
• O tratamento pode ser referido como fermentação mecânica. 
• Maiores detalhes sobre estes tratamentos podem ser encontrados no artigo 
técnico “Tratamento Biológico de Efluentes”. Como exemplo, cita-se o processo 
aeróbico lodo ativado. 
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Condicionamento Químico do Lodo 
• Etapa na qual ocorre a estabilização do lodo pelo uso de produtos químicos 
tais como: cloreto férrico, cal, sulfato de alumínio e polímeros orgânicos. 
• O condicionamento químico, usado antes dos sistemas de desidratação 
mecânica, tais como filtração, centrifugação, etc, resulta na coagulação de 
sólidos e liberação da água adsorvida. 
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Desidratação do lodo 
• Etapa na qual é feita a remoção de umidade do lodo, com o uso de 
equipamentos tais como: centrífuga, filtro prensa ou belt press. 
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Secagem do lodo 
• Etapa na qual é feita a secagem do lodo, com o uso de secador térmico. 
• A secagem térmica do Lodo é um processo de redução de umidade 
através de evaporação de água para a atmosfera com a aplicação de 
energia térmica, podendo-se obter teores de sólidos da ordem de 90 a 
95%. Com isso, o volume final do lodo é reduzido significativamente. 
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TRATAMENTO TERCIÁRIO 
• O tratamento terciário pode ser empregado com a finalidade de se conseguir 
remoções adicionais de poluentes em águas residuárias, antes de sua descarga 
no corpo receptor e/ ou para recirculação em sistema fechado. 
• Essa operação é também chamada de “polimento”. 
• Em função das necessidades de cada indústria, os processos de tratamento 
terciário são muito diversificados; no entanto pode-se citar as seguintes 
etapas: filtração, cloração ou ozonização para a remoção de bactérias, 
absorção por carvão ativado, e outros processos de absorção química para a 
remoção de cor, redução de espuma e de sólidos inorgânicos tais como: 
eletrodiálise, osmose reversa e troca iônica. 
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AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.