Prova Final de Poluição Hídrica 2018 1

Prévia do material em texto

Curso de Engenharia Ambiental
Professores: Amarildo Oliveira Ferraz
Disciplina: Poluição Hídrica
Período: 8º Turma: _________________ Data: 04/07/2018
1ª AvD 2ª AvD 2ª Chamada Exame Final 
Nota: 1) A prova é com uso de formulário somente, sendo proibido a troca de material durante a mesma, uso de celular, tablet ou laptop.
1° Questão Responda as questões abaixo (2,5 PONTOS):
 
1° Questão – I) A figura a seguir, mostra um sistema de tratamento de esgotos.
Sobre o sistema em questão marque o resposta correta.
Os equipamentos utilizados no tratamento biologico dos esgotos são:
grades, peneiras e reator biológico;
desarenador, sedimentador, e tanque de equalização;
sedimentador, leito de secagem e grades;
decantador primário, reator biológico e decantador secundário;
grades, flotador e resinas de troca iônica.
Os equipamentos utilizados no tratamento treciário dos esgotos são:
grades, peneiras e reator biológico;
desarenador, sedimentador, e tanque de equalização;
sedimentador, leito de secagem e grades;
decantador primário, reator biológico e decantador secundário;
NRA
Os equipamentos utilizados no tratamento preliminar dos esgotos são:
grades, peneiras e reator biológico;
desarenador, sedimentador, e tanque de equalização;
sedimentador, leito de secagem e grades;
decantador primário, reator biológico e decantador secundário;
grades, flotador e resinas de troca iônica.
1° Questão – II) Sobre o sistema em questão responsa ainda o pedido a seguir.
Por que não usa equalizador?
Quanto ao processo de lodos ativados, esse sistema é convencional, alta taxa ou aeração prolongada? Justifique.
Que tipo de aerador é utilizado nesse sistema?
Por que o sistema tem uma recirculação do lodo?
A fase sólida do decantador biológico, descartada pode ser enviada para onde? Descreva o sistema.
Qual a concentração típica do lodo (fase sólida) do decantador biológico?
Quanto ao reator biológico, descreva os parâmetros dos processos de lodos ativados típicos da aeração prolongada e convencional.
A fase sólida do decantador primário, descartada pode ser enviada para onde? Descreva o sistema.
1° Questão – III) Marque a resposta correta para as questões a seguir.
Indique a seqüência correta das etapas de tratamento dos lodos gerados numa ETE (estação de tratamento de efluente):
desidratação, digestão biológica, adensamento;
adensamento, digestão biológica, desidratação.
desidratação, adensamento, digestão biológica;
digestão biológica, desidratação, adensamento;
digestão biológica, adensamento, desidratação;
O tratamento terciário, também conhecido como tratamento avançado, consiste numa série de processos destinados a melhorar a qualidade dos efluentes. Assinale, entre os processos listados a seguir, aquele que NÃO faz parte desta etapa: 
processos de separação com membranas;
equalizador;
filtração; 
sistemas de troca iônica;
processos avançados de oxidação.
Com relação ao tratamento de efluentes industriais, assinale a afirmativa INCORRETA:
O decantador primário é utilizado para reter a biomassa antes do lançamento do efluente no cor- 
 po receptor;
A remoção de material em suspensão é realizada no tratamento primário;
Os principais organismos responsáveis pela biodegradação dos compostos orgânicos são as bac-
 térias heterotróficas;
O principal objetivo do tratamento secundário é a remoção de matéria orgânica dissolvida;
No tratamento secundário podemos empregar processos que utilizam organismos aeróbios e
 anaeróbios.
2° Questão Responda as questões abaixo (2,5 PONTOS):
 2° Questão I) Responda as questões sobre o sistema de tratamento da figura a seguir:
Qual o objetivo de enviar o lodo do decantador secundário para o reator anaeróbio?
Qual a eficiência mínima esperada desse sistema completo na remoção de DBO5 ?
Por que o reator anaeróbio necessita de uma caixa de areia anterior?
Informe quais os sistemas que podem ser utilizados na desidratação do lodo biológico.
O lodo biológico do reator anaeróbio pode ser disposto no aterro diretamente? Justifique.
2° Questão – II) Marque a resposta correta para as questões a seguir.
Considerada a necessidade de remoção de nutrientes do esgoto sanitário, de maneira a evitar a eutrofização dos corpos hídricos receptores, qual o sistema de esgoto mais adequado?
a)	Gradeamento, caixa de areia, lagoa anaeróbia, reator UASB e lagoa facultativa.
b)	Gradeamento, caixa de areia, reator UASB, lagoa de polimento e lagoa facultativa.
c)	Gradeamento, caixa de areia, lagoa anaeróbia, lagoa aerada e lagoa de polimento.
d)	Caixa de areia, gradeamento, lagoa de polimento, lagoa aerada.
e)	Caixa de areia, gradeamento, reator UASB, lagoa anaeróbia e lagoa de polimento.
Objetivando preservar a qualidade das águas de um corpo hídrico receptor de efluentes, estes devem ser tratados no intuito de remover concentrações de matéria orgânica, nutrientes, patógenos, entre outras substâncias. Remover concentrações de matéria orgânica do esgoto é importante, principalmente para:
a) evitar eutrofização no corpo hídrico receptor.
b) garantir níveis satisfatórios de oxigênio dissolvido no corpo hídrico receptor.
c) evitar a toxicidade sobre as formas de vida do corpo hídrico receptor.
d) garantir concentrações satisfatórias de fósforo e nitrogênio no efluente.
e) evitar eutrofização e propiciar a fotossíntese no corpo hídrico receptor.
A eficiência de remoção de matéria orgânica e coliformes varia em função do tipo de sistema de tratamento de esgoto. Isso posto, considere as afirmativas abaixo.
I.	Os lodos ativados convencionais removem de 85 a 93% de DBO e 80 a 99,9% de coliformes.
II.	as lagoas facultativas removem de 70 a 85% de DBO e 60 a 99% de coliformes.
III.	as fossas sépticas seguidos de filtro anaeróbio removem de 70 a 90% de DBO e 60 a 90% de 
 coliformes.
IV.	O sistema australiano remove de 50 a 60% de DBO e 60 a 99,9% de coliformes.
Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta da coluna da direita, de cima para baixo.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
A coagulação e a floculação são processos fundamentais em estações de tratamento de água para consumo humano. Assinale a alternativa em que esses processos aparecem corretamente definidos:
a) Coagulação é um processo em que ocorre a desestabilização dos colóides e a floculação é 
 o processo de aglutinação dos colóides desestabilizados.
b) Floculação é um processo em que ocorre a desestabilização dos colóides e a coagulação é 
 o processo de aglutinação dos colóides desestabilizados.
c) Coagulação é um processo em que ocorre a decantação dos colóides e a floculação é o 
 processo de aglutinação dos colóides desestabilizados.
d) Floculação é um processo em que ocorre a decantação dos colóides e a coagulação é o 
 processo de aglutinação dos colóides desestabilizados.
e) Coagulação e floculação são sinônimos.
2° Questão III) Responda as questões a seguir:
O processo de tratamento Físico Químico é usado para remoção de material/colóides particulados em suspensão de forma a preparar o efluente para o tratamento Biológico. Por quê? 
No uso de produtos químicos não é comum a adição de polímero e cloreto férrico para tratamento de Água e efluente. Por quê?
d) Para tratamento Físico Químico de efluentes o melhor Potencial Zeta é zero. Por quê?
Explique o “por que” de usar o processo de alimentação intermitente no processo de Lodos Ativados para eliminação de bactéria filamentosas. Expliquecomo é este processo de alimentação intermitente.
3° Questão (2,5 PONTOS) Em um problema comum em uma industria foi verificado um efluente de percolados de um pátio de blendagem e de um pátio de manuseio de resíduos com as seguintes características:
pH 6 a 7 
Temperatura: 50 ° C 
Sólidos Suspensos = 250 mg/l 
Óleos e Graxas = 200 mg/l
Ferro solúvel = 3,0 mg/l 
DQO = 200 mg/l 
DBO = 100 mg/l 
Zinco = 5 mg/l
Cromo Hexavalente = 7 mg/l
Chumbo = 0,5 mg/l
Cobre = 2,5 mg/l
Cianetos = 9,0 mg/l
A partir destes dados sugira o diagrama de blocos do processo de tratamento e comente sobre a legislação que deve ser obedecida, sabendo-se que a indústria fica no estado do Rio de Janeiro (dados INEA). Indique, utilizando o gráfico a seguir, as concentrações esperadas dos metais que contaminam o efluente, após o tratamento proposto.
4° Questão: Responda o que é pedido ( 2,5 PONTOS)
A Empresa PETROFLEX LTDA instalada em CAXIAS contratou um consultor para dimensionamento do sistema de tratamento de efluentes e este fez o projeto e apresentou o mesmo ao INEA. O projeto é de um sistema de Tratamento Físico Químico e biológico que tem por objetivo tratar em enquadrar os efluentes da fábrica. Calcule os valores corretos usando os critérios de projeto. 
No caso da amônia deve ser atendida a legislação CONAMA 357 – R4. 
3.1) Dimensione as unidades físico-químicas a seguir:
 3.1.1) Dimensionamento do tanque de Mistura Rápida (Dimensionar tq Mistura Rápida)
Vazão: 300 m3/h
Volume útil: ..........................
Dimensões principais: 
Altura útil = .............................
Comprimento = .....................
Largura = ..............................
Altura total = ..........................
Numero de tanques: ..............
Potência do motor = ......................
3.1.2) Dimensionamento do tanque de Floculação (dimensionar o Tq de floculação)
Vazão: 300 m3/h
Volume útil: ..........................
Dimensões principais: 
Altura útil = .............................
Comprimento = .....................
Largura = ..............................
Altura total = ..........................
Numero de tanques: ..............
Potência a aplicar = ......................
3.1.3) Dimensionamento do decantador (dimensionar o decantador)
Vazão: 300 m3/h
Volume útil: ..........................
Dimensões principais: 
Altura útil = .............................
Diâmetro = .....................
Altura total = ..........................
Numero de tanques: ..............
Tipo de tração = ......................
3.2) Dimensione as unidades biológicas a seguir:
 3.2.1) Dimensionamento do tanque de aeração 
Adote um F/M mais adequado e faça o cálculo do sistema de lodos ativados em batelada para atender os requisitos anteriores.
Dados adotados:
F/M= ................ dia-1
- Para a concentração SSV no tanque usar................ mg/l
Vazão: 300 m3/h
Conc. DBO: 500 mg/l (eficiência de 90% mínima)
Concentração de Nitrogênio Amoniacal: 30 mg/l
3.2.2) Dimensionamento do Sistema de aeração (dimensionar a massa de O2 na 
 aeração)
Dados Básicos
Fator de síntese (crescimento) a : 0,58
Respiração endógena b : 0,075 dia -1 
Fator de síntese (oxigênio) a’ : 0,52
Manutenção de celular (oxigênio) b’ : 0,125 dia -1
F/M:0,1 dia –1 
Fração biodegradável do SSVTA x : 0,45
Idade do lodo: 22 dias
Carga de Nitrogênio Amoniacal: 0 Kg/dia
Fator de aeração na remoção de Nitrogênio Amoniacal: 4,5 Kg O2/Kg N-NH3.
3.2.3) Considerando os dados que você obteve nos itens anteriores e a idade do lodo definida, calcule a vazão de descarte de lodo a ser descartada na etapa de decantação do sistema em batelada (considere concentração de SSV no fim da etapa de decantação = 12.000 mg/l).
 
3.2.4) No lodo do sistema que você dimensionou anteriormente, foi feito teste de sedimentação e obteve-se 400 ml/l em proveta. Foi medida a concentração de Sólidos Suspensos (SST) e obteve-se 6500 mg/l. Qual o valor do IVL? A sedimentação do lodo é boa? Se a sedimentação não for boa sugira ações para solucionar o problema de decantação.
3.2.5) O Processo de Lodos Ativados tem dois Sistemas principais: Convencional e Aeração Prolongada. Quando o sistema de tratamento tem boa performance e eficiência acima de 90% de remoção de carga orgânica, aparece um micro-organismo típico que indica essa boa performance. Indique qual dos micro-organismos a seguir indica essa boa performance.
3.2.5) Sobre a lâmina com as bactérias a seguir o que você pode comentar, quanto a sua 
 aparição em grande quantidade no sistema de lodos ativados?
 
Bibliografia:
Notas de aula da disciplina de Poluição Hídrica;
Apostila teórica da disciplina de Poluição Hídrica;
Livro tratamento de esgotos sanitários do autor Pacheco Jordão.