Química das águas

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Maceió – dezembro de 2014
Higiene e
Sanitização
INSTITUTO FDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALAGOAS
discente
CRISTIAN BERNARDO
professor
JONAS SOUSA
INTRODUÇÃO
Na industria de 
alimentos são 
conhecidos como 
‘resíduos’, parte da 
matéria-prima não 
utilizadas no 
processamento do 
produto principal.
As tecnologias de tratamento de
efluentes são aperfeiçoados do
processo de depuração da
natureza, e buscam:
• Menor tempo de duração;
• Maior capacidade de
tratamento, com o mínimo de
recursos em instalações e
operação, e menos quantidade
de efluente lançado.
Demanda Bioquímica de Oxigênio(DBO5)
Mede a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar
biológicamente a matéria orgânica presente na amostra, após
certo tempo (tomado para efeito de comparação em e 5 dias)
a uma temperatura padrão 20°C (para efeito de comparação).
DESCARTE DE RESÍDUOS
Demanda Química de Oxigênio(DQO)
Representa a demanda de oxigênio requerida para estabilizar
quimicamente a matéria orgânica carbonácea. Utiliza fortes
agentes oxidantes em condições ácidas.
Vantagens do teste da DBO
Indicação aproximada da fração biodegradável do despejo;
Indicação da taxa de degradação do despejo;
Indicação do consumo de oxigênio em função do tempo;
A determinação aproximada da quantidade de oxigênio
requerido para estabilização biológica da matéria orgânica
presente.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Limitações do teste da DBO
pode-se encontrar baixos valores de DBO caso os
microorganismos responsáveis pela decomposição não
estejam adaptados aos despejos;
Os metais pesados e outras substâncias tóxicas podem
matar ou inibir os microorganismos;
Há a necessidade de inibição dos organismos responsáveis
pela oxidação da amônia.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Vantagens do teste de DQO
Teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser realizado;
O resultado do teste dá uma indicação do oxigênio
requerido para a estabilização da MO;
O teste não é afetado pela nitrificação.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Limitações do teste da DQO
São oxidadas, tanto a fração biodegradável, quanto a
inerte do despejo;
Não fornece a taxa de consumo do oxigênio ao longo do
tempo.
DESCARTE DE RESÍDUOS
DESCARTE DE RESÍDUOS
Comprometimento de mananciais potáveis;
Erosão;
Lixiviação;
Redução de habitats saudáveis;
Comprometimento da saúde da população, fauna e flora.
Pontos relevantes a serem considerados 
no descarte de resíduos agroindustriais: 
A disposição final dos resíduos seja ela em aterro
sanitário, reuso no local, despejo em efluentes
ou seja na atmosfera deve levar em conta
impacto ambiental e só é feita mediante licença
de acordo com resolução CONAMA n° 237/97
Incineração;
Coprocessamento;
Biorremediação remediação química ou física;
Reciclagem.
Principais formas e tratamento de resíduos:
Qualquer que seja o tratamento dado ao
resíduo, este requer pesquisa criteriosa em que
são considerados fatores econômicos e de risco.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Devem satisfazer os pré-requisitos
• Baixo custo de implementação;
• Elevada sustentabilidade do sistema. Pouca dependência de fornecimento de energia,
peças e equipamentos de reposição;
• Simplicidade operacional de manutenção e de controle (operadores e engenheiros
altamente especializados);
• Baixos custos operacionais;
• Adequada eficiência na remoção das diversas categorias de poluentes (Matéria orgânica
biodegradável, sólidos suspensos, nutrientes e patogênicos);
• Pouco ou nenhum problema com a disposição do lodo gerado na estação;
• Baixos requisitos de área;
• Existência de flexibilidade em relação, às expansões futuras e ao aumento de eficiência;
• Possibilidade de aplicação em pequena escala (sistemas descentralizados) com pouca
dependência da existência de grandes interceptores;
• Fluxograma simplificado de tratamento (poucas unidades integrando a estação);
• Elevada vida útil;
• Ausência de problemas que causem transtorno à população vizinha;
• Possibilidade de recuperação de subprodutos úteis, visando sua aplicação na irrigação e na
fertilização de culturas agrícolas;
• Existência de experiência prática.
DESCARTE DE RESÍDUOS
DESCARTE DE RESÍDUOS
O tratamento de efluentes compreendem as seguintes etapas de remoção:
Preliminar: Remove sólidos grosseiros e areia;
Primário: Remove sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes
(óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão;
Secundário: Remove matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) e matéria
orgânica em suspensão não removida o tratamento primário;
Terciário: Remove poluentes específicos e/ou poluentes não suficientemente
removidos no tratamento secundário. Ex.: Nutrientes, organismos patogênicos,
metais pesados, sais inorgânicos, compostos recalcitrantes.
DESCARTE DE RESÍDUOS
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)
DESCARTE DE RESÍDUOS
São destinados à remoção de sólidos grosseiros, sedimentáveis, flutuantes, e
umidade de lodo; homogeneização e equalização de efluentes; diluição:
• Grades de limpeza manual ou mecanizada;
• Peneiras estáticas, vibratórias ou rotativas;
• Caixa de areia simples ou aeradas;
• Tanques de retenção de materiais flutuantes;
• Decantadores;
• Flotadores de ar dissolvido;
• Leitos de secagem de lodo;
• Filtros prensa e a vácuo;
• Centrifugas;
• Filtros de areia;
• Adsorção em carvão ativado.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Utilizam produtos químicos para aumentar a eficiência de remoção de
substâncias, modificar sua estrutura ou característica química:
• Neutralização ou correção de pH;
• Precipitação química;
• Oxidação;
• Cloração;
• Coagulação-floculação.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Dependem da ação de microrganismos aeróbios ou anaeróbios. Procuram
reproduzir os fenômenos biológicos observados na natureza:
• Lodos ativados e suas variações;
• Filtros biológicos aeróbios ou anaeróbios;
• Lagoas aeradas;
• Lagoas de estabilização facultativas e anaeróbias;
• Digestores anaeróbios.
Processo fermentativo,
sem a presença de oxigênio (O2), em que a
matéria orgânica é degradada a compostos
mais simples, formando, basicamente,
metano (CH4) e gás carbônico (CO2).
Digestão anaeróbia -
Composição média do biogás
Compostos químicos %Vol do biogás em geral
H2 (Hidrogênio) 1 a 2%
O2 (Oxigênio) 0,1 a 1%
N2 (Nitrogênio) 0,5 a 2,5%
CO2 (Dióxido de Carbono) 25 a 40%
CH4 (Metano) 50 a 80%
H2S (Sulfeto de Hidrogênio) 1 a 2%
Fonte: Adaptado de COMGÁS (2013)
DESCARTE DE RESÍDUOS
DESCARTE DE RESÍDUOS
CUIDADO:
BACTÉRIAS 
TRABALHANDO
Descrição do processo
De forma simplificada, a conversão
anaeróbia se desenvolve em duas etapas:
Liquefação e formação de ácidos (através
das bactérias acidogênicas); e
Formação de metano (através das
bactérias metanogênicas).
Microrganismos: predominância de
bactérias, seguidas pelos protozoários,
micrometazoários e fungos.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Unidade cilíndrica ou prismática retangular, de
fluxo horizontal, para tratamento de esgotos por
processos de sedimentação, flotação e digestão.
Separação gravitacional da escuma e dos
sólidos, em relação ao líquido afluente, vindo os
sólidos a se constituir em lodo;
- Digestão anaeróbia e liquefação parcial do
lodo;
- Armazenamento do lodo.
NBR 7229 indica tanques sépticospara:
- Áreas desprovidas de rede pública coletora de
esgotos;
- Como alternativa de tratamento de esgotos em
áreas providas de rede coletora local;
- Quando da utilização de redes coletoras com
diâmetro e/ou declividades reduzidos.
Tanque Séptico
DESCARTE DE RESÍDUOS
Tratamento complementar
Alternativas para:
Disposição final
- Filtro anaeróbio;
- Filtro aeróbio;
- Filtro de areia;
- Vala de filtração;
- Escoamento superficial;
- Desinfecção.
Esgoto 
afluente
Efluente 
líquido
- Digestor;
- Leito de secagem;
- Estação de tratamento de esgoto.
- Aterro sanitário;
- Campo agrícola.
- Sumidouro;
- Vala de infiltração;
- Corpo de água;
- Sistema público.
Tanque Séptico
DESCARTE DE RESÍDUOS
As lagoas anaeróbias têm sido utilizadas no
tratamento de esgotos domésticos e despejos
industriais predominantemente orgânicos,
com altos teores de DBO, como matadouros,
laticínios, bebidas, etc.
A conversão da matéria orgânica em
condições anaeróbias é lenta, pelo fato das
bactérias anaeróbias se reproduzirem numa
vagarosa taxa. A temperatura do meio tem
grande influência nas taxas de reprodução da
biomassa e conversão do substrato, o que faz
com que as regiões de clima quente se
tornem propício a este tipo de lagoas.
Lagoas Anaeróbias
DESCARTE DE RESÍDUOS
Lagoa anaeróbia – Lagoa facultativa
DESCARTE DE RESÍDUOS
Sistema constituído de um leito de material ao
qual os microrganismos aderem e através do
qual o efluente é percolado, após ser distribuído
sobre o topo do leito por um distribuidor
rotativo geralmente acionado pela reação do
jato do líquido.
O filtro anaeróbio é muito utilizado no Brasil, no
meio rural e em comunidades de pequeno
porte. Os sólidos em suspensão se sedimentam
no fundo de uma fossa séptica, então se formam
o lodo onde ocorre a digestão anaeróbia. O
líquido se encaminha para o filtro anaeróbio que
possui bactérias que crescem aderidas a uma
camada suporte formando a biomassa, que
reduz a carga orgânica dos esgotos.
Filtros Anaeróbios
DESCARTE DE RESÍDUOS
Filtro Anaeróbio
DESCARTE DE RESÍDUOS
A tecnologia dos reatores biológicos aeróbios de biodisco
é escolha de tratamento de esgotos e efluentes em todos
os continentes. Desenvolvida na Alemanha na década de
60 é conhecida pela eficiência e robustez no tratamento
de esgotos domésticos e efluentes. O sistema baseia-se na
geração de biofilme sobre discos giratórios que digerem a
carga orgânica continuamente. No Brasil foi objeto de
estudo em universidades, monitorado e referenciado
desde essa época.
O Reator de biodisco é desenhado para atende a todos os
requisitos oficiais de eficiência de remoção de DBO (carga
orgânica) e nitrogênio. Purifica esgotos e efluentes de
pequenas e médias indústrias e de novas áreas urbanas. O
efluente produzido pode ser reutilizado para irrigação ou
lançamento em corpos de água. Otimiza o tempo de
retenção de efluentes de alta carga orgânica e alcança 95%
de remoção média de BOD5 sem dano ao meio ambiente.
Biodisco
DESCARTE DE RESÍDUOS
Biodisco
Entrada
Sedimentação 
primária
Clarificador
Saída
Lodo primário
Retorno do lodo
DESCARTE DE RESÍDUOS
Construção de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente em
Escala Experimental Utilizando Materiais Recicláveis
As superfícies do material suporte servem de apoio para ao
crescimento bacteriano aderido (formação de biofilme),
enquanto os espaços vazios existentes no material de
empacotamento são ocupados por microorganismos que
crescem dispersos.
O crescimento de microorganismos faz gerar uma maior geração
de biogás, já que eles consumirão parte da matéria orgânica
existente.
DESCARTE DE RESÍDUOS
Funcionamento
DESCARTE DE RESÍDUOS
Vantagens e Desvantagens dos Sistemas Anaeróbios
Vantagens Desvantagens
baixa produção de sólidos; as bactérias anaeróbias são suscetíveis à inibição
por um grande número de compostos;
baixo consumo de energia; a partida do processo pode ser lenta na ausência
de lodo de semeadura adaptado;
baixa demanda de área; alguma forma de pós-tratamento é usualmente
necessária;
baixos custos de implantação; a bioquímica e a microbiologia da digestão
anaeróbia são complexas e ainda precisam
ser mais estudadas;
produção de metano; possibilidade de geração de maus odores, porém
controláveis;
possibilidade de preservação da biomassa, sem
alimentação do reator, por vários meses;
possibilidade de geração de efluente com aspecto
desagradável;
tolerância a elevadas cargas orgânicas; remoção de nitrogênio, fósforo e patogênicos
insatisfatória.
aplicabilidade em pequena e grande escala;
baixo consumo de nutrientes.
DESCARTE DE RESÍDUOS
professor
JONAS SOUSA
discente
CRISTIAN BERNARDO
HIGIENE E SANITIZAÇÃO
Referências:
1) MARRIOTT, N., G.; GRAVANI, R., B. Principles of food sanitation. Food Science Text Series. 5ª Ed. New York, USA. 2006.
2) ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Política Nacional de Resíduos Sólidos. 
3) ANVISA – RDC nº 306, de 07 de dezembro de 2004.
4) CONAMA. RESOLUÇÃO n° 20, de 18 de junho de 1986. Publicado no D.O.U. de 30/7/86. 
5) BLANCO, V. D.; ENCINA, P. A. G.; FDZ-POLANCO, F. Effects of biofilm growth, Gas and Liquid Velocities on the Expansion of an Anaerobic Fluidized Bed Reactor 
(AFBR). Wat. Res. 29 (7), p. 1649-1654. 1995
6) GONÇALVES. R. F.; CHERNICHARO, C. A. L.; ANDRADE NETO, C. O.; ALEM SOBRINHO, P.; KATO, M. T.; COSTA, R. H. R.; AISSE, M. M.; ZAIAT, M. Pós-Tratamento de 
Efluentes de Reatores Anaeróbios por Reatores com Biofilme. p.171-278. In: CHERNICHARO, C. A. L. (coord.) Pós-Tratamento de Efluentes de 
ReatoresAnaeróbios. Belo Horizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p.
7) ENGER, W.; HEIJNEN, J. J. Review on the Application of Anaerobic Fluidized Bed Reactors in Wastewater Treatment. Biotec (Biosens. Environ. Biotech.) v. 2, p. 89-
111. 1988
8) ALEM SOBRINHO, P. e JORDÃO, E. P. Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios – Uma Análise Crítica. p.491-513. In: CHERNICHARO, C. A. 
L.(coordenador) Pós-Tratamento de Efluentes de Reatores Anaeróbios. BeloHorizonte: Projeto PROSAB, 2001. 544p.
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