Aula 1 - CARACTERIZAÇÃO E IMPORTÂNCIA tratamento

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HDS 1001 HDS 1001 -- TRATAMENTO DE RESTRATAMENTO DE RESÍÍDUOS E DUOS E 
IMPACTOS AMBIENTAISIMPACTOS AMBIENTAIS
AULA 1AULA 1
Profª Delmira Beatriz Wolff
UNIDADE 1 UNIDADE 1 –– TRATAMENTO ESGOTOS TRATAMENTO ESGOTOS 
SANITSANITÁÁRIOS RIOS 
1.1. CaracterizaCaracterizaçção dos esgotosão dos esgotos
2.2. Importância do tratamento de esgotosImportância do tratamento de esgotos
3.3. AutodepuraAutodepuraçção dos cursos de ão dos cursos de ááguagua
CONTEÚDO
• Geração do esgoto
• Conceitos básicos
• Composição Esgoto
• Impactos do lançamento de esgotos em 
corpos receptores
Características das águas 
residuárias
Ler: capítulo 2: Jordão e Pessoa 
(2011)
Capítulos 1 e 2: Von Sperling, 2005 
(volume 1)
SISTEMAS COM REDE DE COLETA DE 
ESGOTO
5
SISTEMAS SEM REDE DE COLETA –
sistemas individuais
NBR 7229/93 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos
NBR 13969/97 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e 
disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação.
TANQUE 
SÉPTICO
TRATAMENTO 
COMPLEMENTA
R / DISPOSIÇÃO 
FINAL
ESGOTO
NBR 13969/97
NBR 
7229/93
- EFLUENTE LÍQUIDO
- PARTE SÓLIDA
CONCEITOS BÁSICOS
Águas residuárias ou residuais: esgoto gerado por uma 
comunidade ou por indústrias – líquido com resíduo de 
atividades humana;
Esgotos domésticos: água residuária de atividade higiênica 
e/ou de limpeza.
Efluentes industriais: esgotos gerados pelas indústrias;
Escuma: matéria graxa e sólidos em suspensão com gases, 
que flutuam no líquido em tratamento.
Esgoto bruto: esgoto não tratado;
Esgoto tratado: esgoto após a etapa de tratamento;
Água de infiltração: parcela das águas do subsolo que 
penetra nas canalizações de esgotos através das juntas, 
poços de visitas e defeitos nas estruturas do sistema;
Águas pluviais: parcela das águas das chuvas que escoa 
superficialmente;
Corpo receptor: corpo d’água que recebe o lançamento de 
esgotos brutos ou tratados.
2
Abastecimento Doméstico
Impurezas Impurezas 
devido ao usodevido ao usoÁÁgua potgua potáávelvel
Esgotos Esgotos 
domdoméésticossticos++
Impurezas Impurezas 
devido ao usodevido ao uso
ÁÁgua consumo gua consumo 
industrialindustrial
Efluentes Efluentes 
IndustriaisIndustriais++
==
==
�� AbastecimentoAbastecimento IndustrialIndustrial
Usos da Água e Geração de Esgotos ESGOTOS SANITÁRIOS
Composição Qualitativa
Carbohidratos
40 a 60%
Proteínas
25 a 50%
Lipídios
10%
Orgânicos
70%
Inorgânicos
30%
Areia, silte e sais.
Esgotos
99,9% Água
0,1 % Sólidos
Água (99,9%)
Sólidos (0,1%)
Sólidos Suspensos
Sólidos Dissolvidos
Matéria Orgânica
Nutrientes (N, P)
Organismos Patogênicos (vírus, 
bactérias, protozoários, helmintos)
LODOLODO
Principais constituintes dos Esgotos Domésticos
Em função da sedimentabilidade:
Sólidos sedimentáveis
Sólidos flutuantes ou flotáveis e 
Sólidos não sedimentáveis
MATÉRIA SÓLIDA � Sólidos: são compostos por substâncias dissolvidas e em suspensão, 
e também são classificados como fixos (inorgânicos) e voláteis 
(orgânicos). 
Sólidos
Totais
Sólidos
Suspensos
(> 1,2 µµµµ m)
Sólidos
Dissolvidos
(< 1,2 µµµµ m)
Sólidos
Dissolvidos
Voláteis
(Mat. Orgânica)
Sólidos
Dissolvidos 
Fixos
(Sais Inorgânicos)
Sólidos
Suspensos
Voláteis
(Mat. Orgânica)
Sólidos
Suspensos 
Fixos (Mat. 
Inorgânica)
3
Temperatura
Despejos domésticos: ligeiramente superior à das 
águas de abastecimento
Em relação aos processos de tratamento, 
influencia nas operações de natureza biológica
(a velocidade de degradação do esgoto 
aumenta com a temperatura, sendo a faixa 
ideal de 25 a 35°C)
Transferência de oxigênio (a solubilidade do 
oxigênio é menor nas temperaturas mais 
elevadas 
Nas operações em que ocorre sedimentação (o 
aumento da temperatura faz diminuir a 
viscosidade, melhorando as condições de 
sedimentação
Cor: Esgoto fresco:ligeiramente cinza
Esgoto séptico: cinza escuro ou preto
Odor: Esgoto fresco: odor de mofo, suportável
Turbidez: causada por grande variedade de sólidos 
em suspensão.
Esgotos mais frescos ou mais concentrados: 
geralmente maior turbidez
Características químicas do 
esgoto
Matéria orgânica: mistura heterogênea de diversos 
compostos orgânicos, como proteínas, carboidratos e 
lipídios.
Causadora do principal problema de poluição da água: 
consumo de OD;
Matéria orgânica carbonácea:
Determinação: indireta: DBO5, DQO e DBO última
direta: COT (Carbono orgânico total)
Nitrogênio
Nitrogênio total: Inclui o nitrogênio orgânico e 
amoniacal
(NTK), nitrito e nitrato;
• Nitrogênio orgânico: Nitrogênio na forma de 
proteínas,aminoácidos e uréia;
• Amônia: Produzida como primeiro estágio da 
decomposição do N orgânico;
• Nitrito: Estágio intermediário da oxidação da 
amônia;
• Nitrato: Produto final da oxidação da amônia.
Características químicas do esgoto
Obs. A amônia tem sua principal origem na uréia, que é rapidamente 
hidrolisada.
4
NT = NTK + NO2 - + NO3 - (nitrogênio total)
Fósforo total: Forma orgânica e inorgânica;
•Fósforo orgânico: Combinado à matéria orgânica;
•Fósforo inorgânico: Na forma de ortofosfato e polifosfatos.
pH
• Indicador das características ácidas ou básicas do esgoto.
Alcalinidade
• Indicador da capacidade tampão do meio;
•Devido a presença de bicarbonatos, carbonatos e íon 
hidroxila.
Cloretos
• Provenientes da água de abastecimento e das excretas 
humanas;
Óleos e graxas
•Nos esgotos domésticos, as fontes são óleos e gorduras 
utilizados nas comidas.
Características químicas do esgoto
Indicadores de contaminação fecal:
Os principais indicadores de contaminação fecal 
comumente utilizados são:
•Coliformes totais;
•Coliformes fecais ou termotolerantes;
•Escherichia coli
Contribuição per capita de matéria
orgânica
45 a 55 g DBO/hab.dia
90 a 110 g DQO/hab.dia
Caracterização Qualitativa dos Esgotos
• Conceito de carga orgânica
– CO (kg/d) = P (hab)x CPCDBO,DQO (g/habxd)
– CO (kg/d) = Q x Concentração (mg/L)
Alguns Conceitos
• Afluente e Efluente.
• DBO.
• Montante e Jusante.
• Tempo de residência, detenção ou 
permanência.
» Unidade do Processo:
» Afluente Efluente
» À montante. À jusante.
» Tempo médio de permanência na 
unidade.
Importância do tratamento de 
esgotos
Efeito do lançamento de esgotos em 
corpos receptores
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Impactos ambientaisImpactos ambientais
As principais
As principaisAs principais
As principais
fontes de polui
fontes de poluifontes de polui
fontes de polui
fontes de polui
fontes de poluifontes de polui
fontes de polui
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gua são os gua são os 
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efluentes 
efluentes efluentes 
efluentes 
efluentes 
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dom
dom
domdom
dom
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é
sticos e os industriais
sticos e os industriaissticos e os industriais
sticos e os industriais
sticos e os industriais
sticos e os industriaissticos e os industriais
sticos e os industriais
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fontes de polui
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fontes de poluifontes de polui
fontes de polui
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PontuaisPontuais: tubulações 
emissárias de 
esgoto e galerias de 
águas pluviais
DifusasDifusas: águas de 
escoamento da 
superfície ou de 
infiltração
POLUIPOLUIÇÇÃO DA ÃO DA ÁÁGUAGUA
R
Resulta na introdução de resíduos na mesma 
(matéria ou energia) de modo a torná-la prejudicial 
às formas de vida, ou impr
imprimpr
impró
óó
óprias para um 
prias para um prias para um 
prias para umdeterminado uso estabelecido para ela
determinado uso estabelecido para eladeterminado uso estabelecido para ela
determinado uso estabelecido para ela
1. Eleva1. Elevaçção da temperaturaão da temperatura
Conseqüências: 
•aumento das reações químicas e biológicas
• redução do teor de oxigênio dissolvido
• diminuição da viscosidade da água
• aumento da ação tóxica de alguns compostos
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CONSEQCONSEQ
CONSEQ
CONSEQ
CONSEQCONSEQ
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ÊNCIAS DO LAN
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AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
AMENTO DE EFLUENTES NÂO AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
AMENTO DE EFLUENTES NÂO AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
TRATADOS EM AMBIENTES AQU
TRATADOS EM AMBIENTES AQUTRATADOS EM AMBIENTES AQU
TRATADOS EM AMBIENTES AQU
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TRATADOS EM AMBIENTES AQUTRATADOS EM AMBIENTES AQU
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TICOS
TICOSTICOS
TICOS
TICOS
TICOSTICOS
TICOS
2. S2. Sóólidos dissolvidos totaislidos dissolvidos totais
Conseqüências: 
•Assoreamento de ambientes aquáticos (enchentes)
• soterramento de ovos, invertebrados e peixes
• aumento da turbidez da água
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ÊNCIAS DO LAN
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AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
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TRATADOS EM AMBIENTES AQU
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TICOS
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TICOS
TICOS
TICOSTICOS
TICOS
a) Fundo de rio com baixa deposição de sedimento
b) O mesmo rio com alta deposição de sedimento
Muitos locais para 
Muitos locais para Muitos locais para 
Muitos locais para 
pequenos peixes
pequenos peixespequenos peixes
pequenos peixes
Bact
BactBact
Bacté
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érias, protozo
rias, protozorias, protozo
rias, protozoá
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ários 
rios rios 
rios 
e larvas de insetos 
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ligados 
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Penetra
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algas 
algas algas 
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Argila em suspensão 
Argila em suspensão Argila em suspensão 
Argila em suspensão 
impede penetra
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ção da 
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luz
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Organismos ligados 
Organismos ligados Organismos ligados 
Organismos ligados 
à
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às rochas são 
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arrastados pela areia 
arrastados pela areia arrastados pela areia 
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e espalhados ao 
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longo do fundo
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Quase todos organismos 
Quase todos organismos Quase todos organismos 
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eliminados
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ÊNCIAS DO LAN
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AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
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TRATADOS EM AMBIENTES AQU
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TICOS
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TICOS
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TICOS
3. Mat3. Matééria orgânicaria orgânica
Conseqüências: 
• redução do oxigênio dissolvido (decomposição 
bacteriana aeróbia)
•maus odores (decomposição bacteriana 
anaeróbia)
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Mistura
Quando são misturados volumes de água com concentrações 
diferentes, a concentração final equivale a uma média 
ponderada das concentrações originais, o mesmo ocorrendo no 
caso de vazões. Assim, se um rio com vazão QR e concentração 
CR recebe a entrada de um afluente com vazão QA e com 
concentração CA. Admitindo uma rápida e completa mistura das 
águas, a concentração final é dada por:
AR
AARR
F QQ
CQCQC
+
⋅+⋅
=
QR CRQA CA
QF CF
Exemplo
Uma bacia contribuinte com 20 mil habitantes lança seus 
esgotos sem qualquer tratamento em um pequeno afluente do 
rio Paraíba do Sul. A vazão correspondente é de 3520 m3/dia 
e a DBO é de 200mg/L. 
A esta contribuição juntam-se os despejos de uma indústria 
com vazão de 850m3/dia e DBO de 900 mg/L. Estes despejos 
industriais são tratados na própria indústria que reduz em 
90% a poluição orgânica, representada pela DBO.
O rio, antes de receber estas contribuições poluentes tem 
vazão de 5 m3/s e DBO de 6 mg/L. Calcular as novas 
características do rio na região da mistura
Solução
Vazões:
- Do esgoto doméstico= 3520 m3/d
- Dos despejos industriais = 850 m3/d
- Do rio, antes da mistura = 5m3/s = 432000m3/d
- Do rio na região da mistura: Q = Qd + Qind + Qrio
Qmistura = 3520 + 850 + 432000 = 436.370 m3/d
Concentração de DBO antes do lançamento:
- Do esgoto doméstico = 200mg/L
- dos despejos industriais = 0,10 x 900 = 90mg/L
- Do rio = 6 mg/L
Concentração de DBO do rio na região da mistura
DBO = (6 x 432000) + (200 x 3520) +(90 x 850) 
436370
DBO = 7,73mg/L
AR
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+
⋅+⋅
=
Poluentes orgânicos
biodegradáveis
A matéria orgânica biodegradável
lançada na água é degradada por
organismos decompositores
se houver Oxigênio Dissolvido na água a 
decomposição será feita por bactérias
aeróbias, que consomem o oxigênio dissolvido
se não houver Oxigênio Dissolvido na água a 
decomposição será feita por bactérias
anaeróbias, que produzem gases como o 
metano e o gás sulfídrico
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2 4 6 8 10 12
Tempo (dias)
O
x
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Di
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o
lv
id
o
 
(m
g/
L)
OD mínimo (rio Classe 2)
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OD mínimo (rio Classe 2)
LanLanççamento (esgoto sem tratamento)amento (esgoto sem tratamento)
RioRioLanLanççamento (esgoto tratado amento (esgoto tratado –– 70% remo70% remoçção)ão)
Efeito do Lançamento de Matéria Orgânica nos 
Cursos d´água
7
AutodepuraAutodepuraççãoão de um de um cursocurso de de 
ááguagua
Após o lançamento dos esgotos, o 
curso d’água poderá se recuperar por
mecanismos puramente naturais, 
constituindo o fenômeno da
autodepuração. 
distância
COD
Lançamento de esgoto com DBO
Corpo 
recepto
r não e
stagna
do.Efluente!
Autodepuração de um rio
4. Microrganismos patogênicos4. Microrganismos patogênicos
Conseqüências: 
• transmissão de doençasao homem
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ÊNCIAS DO LAN
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AMENTO DE EFLUENTES NÂO 
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TICOS
TICOSTICOS
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5. Nutrientes5. Nutrientes
Conseqüências: 
•eutrofização da água
• consumo de oxigênio dissolvido no corpo d’água (nos processos de 
conversão da amônia em nitrito e, em seguida, do nitrito em nitrato 
• o nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes;
• o nitrogênio na forma de nitrato está associado à doenças como a 
metahemoglobinemia infantil (doença do bebê azul - o nitrato reduz-se 
a nitrito na corrente sanguínea, competindo com o oxigênio livre, 
tornando o sangue azul).
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ÊNCIAS DO LAN
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TICOS
TICOSTICOS
TICOS
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6. Altera6. Alteraçção de pHão de pH
Conseqüências: 
• efeitos sobre a flora e a fauna
• restrições de uso da água na agricultura
• aumento da toxicidade de certos compostos 
(amônia, metais pesados, gás sulfídrico)
Remoção 
de 
matéria 
orgânica
Remoção 
de sólidos 
em 
suspensão
Remoção 
de 
organismos 
patogênicos
Remoção 
de 
nutrientes
Por que
tratar os
esgotos?
Descarte de um efluente
Um efluente, para poder ser descartado em 
um corpo receptor, deve estar enquadrado 
em padrões estabelecidos por um órgão de 
Legislação Ambiental. 
No Brasil, temos o Conselho Nacional do 
Meio Ambiente (CONAMA) que estabelece 
o limite de concentrações dos constituintes 
químicos isolados e de outros parâmetros, 
que um efluente deve ter para poder ser 
descartado.
Resoluções do CONAMA
RESOLUÇÃO N. 357, DE 17 DE 
MARÇO DE 2005
Dispõe sobre a classificação dos 
corpos de água e diretrizes ambientais 
para o seu enquadramento.
Resoluções do CONAMA
RESOLUÇÃO No 430, DE 13 DE 
MAIO DE 2011
Dispõe sobre as condições e padrões 
de lançamento de efluentes, 
complementa e altera a Resolução no 
357, de 17 de março de 2005, do 
Conselho Nacional do Meio Ambiente-
CONAMA.
RESOLUÇÃO No 377, DE 9 DE 
OUTUBRO DE 2006 
Dispõe sobre licenciamento 
ambiental simplificado de Sistemas 
de Esgotamento Sanitário.
9
RESOLUÇÃO No 375, DE 9 DE 
OUTUBRO DE 2006 
"Define critérios e procedimentos, para o 
uso agrícola de lodos de esgoto gerados em 
estações de tratamento de esgoto sanitário 
e seus produtos derivados, e dá outras 
providências". - Data da legislação: 
29/08/2006 - Publicação DOU nº 167, de 
30/08/2006, pág. 141-146
Status: Retificada pela Resolução nº
380, de 2006.
RESOLUÇÃO CONAMA no 380, de 31 de 
outubro de 2006 Publicada no DOU nº 213, 
de 7 de novembro de 2006
Retifica a Resolução CONAMA no 375/06 –
Define critérios e procedimentos para o 
uso agrícola de lodos de esgoto gerados em 
estações de tratamento de esgoto sanitário 
e seus produtos derivados, e dá outras 
providências
Normas técnicas