AULA 07 - TRATAMENTO DE ESGOTOS

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SANEAMENTO 
 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
PROFESSORA: GISELA DE SOUSA RIBEIRO 
SISTEMAS DE 
TRATAMENTO DE ESGOTO 
AULA 07 
Esgoto sanitário 
• ORIGEM E DESTINO 
• CONTRIBUIÇÕES INDEVIDAS 
• CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO ESGOTO 
 
SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO 
• SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO – COLETA 
• PARTES DO SITEMA 
• REDE COLETORA 
• INTERCEPTORES E EMISSÁRIOS 
• SIFÕES INVERTIDOS E PASSAGENS FORÇADAS 
• ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ESGOTO 
• ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO 
• CORPO RECEPTOR 
TRATAMENTO DE ESGOTO 
•COMPOSIÇÃO DO ESGOTO SANITÁRIO: 
•99,9% água 
•0,1% sólido => 75% matéria orgânica em 
decomposição. 
 
•MICRORGANISMOS HETERÓTROFOS; 
AERÓBIOS, ANAERÓBIOS E FACULTATIVOS 
 
 
 
ESGOTO 
MATÉRIA 
ORGÂNICA 
MICRORGANISMOS 
DECOMPOSITORES 
AERÓBIOS 
FACULTATIVOS 
ANAERÓBIOS 
DBO – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO 
• DBO (Definição): Quantidade de oxigênio requerida por 
microrganismos aeróbios para a oxidação de compostos 
orgânicos presentes na fase líquida. 
• Importância Sanitária: Avaliação da eficiência de sistemas de 
tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais 
• O teste de DBO é feito com amostras a 20ºC e encubado por 5 dias 
então tem-se o DBO5, e sua relação com a DBO total é: 
 DBO5 ≈ 0,67 DBOu 
• DBO5 esgoto = 300mg/l 
OD – OXIGÊNIO DISSOLVIDO 
É a quantidade de oxigênio diluído existente em um rio. Variável de 
acordo com a temperatura e altitude; 
 
• OD=4,0mg/l mínimo para a sobrevivência de animais 
• OD=14,0mg/l é um valor ótimo. Nível do mar e temperatura 0ºC 
• OD=6,0 mg/l valor péssimo. Alta altitude e temperatura 30ºC. 
 
O OD pode aumentar com a movimentação da água 
 
TIPOS DE TRATAMENTO DE ESGOTO 
• FOSSAS SÉPTICAS E SUMIDOUROS 
• SISTEMA DE LODO ATIVADOS 
• LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
 
 
FOSSAS SÉPTICAS 
• Quando não há disponibilidade de uma rede de esgoto pública, 
torna-se obrigatório o uso de instalações necessárias para a 
depuração biológica e bacteriana das águas residuais. Pelo 
REGULAMENTO DO DEPARTAMENTO NACIONAL DE SAÚDE PÚBLICA-
Decreto nº 16.300 de 31/12/1932. 
• Os despejos lançados sem tratamento propiciam a proliferação de 
inúmeras doenças. Cerca de 50 tipos de infecções podem ser 
transmitidas diretamente via excretas humanas(Ex.: febre tifóide, 
cólera, disenteria, hepatite infecciosa, dentre outras) 
FOSSA SÉPTICA 
• As fossas sépticas são instalações que atenuam a agressividade das 
águas servidas. Existem vários tipos de fossas, alguns já patenteados. 
• Fisicamente consistem basicamente em uma caixa impermeável onde 
os esgotos domésticos se depositam. 
• As fossas sépticas têm a função de separar e transformar a matéria 
sólida contida nas águas de esgoto, descarregando-a no terreno, onde 
o se completará o tratamento. 
• -A altura mínima do líquido no interior da fossa para garantir a ação 
neutralizante das bactérias é de cerca de 1,20 m. 
FOSSA SÉPTICA: Funcionamento 
• Nas fossas, as águas servidas sofrem a ação de bactérias anaeróbicas, ou 
seja, microrganismos que só atuam sem a presença de oxigênio. 
• Durante a ação desses microrganismos (em grande parte presentes nos 
próprios resíduos lançados), parte da matéria orgânica sólida é 
convertida em gases ou em substâncias solúveis, que dissolvidas no 
líquido contido na fossa, são esgotadas e lançadas no terreno. 
Fossa séptica: funcionamento 
• Ao longo do processo, depositam-se no fundo da fossa, as partículas 
minerais sólidas (lodo) e forma-se na superfície do líquido uma camada 
de espuma ou crosta constituída de substâncias insolúveis e mais leves 
que contribui para evitar a circulação do ar, facilitando a ação das 
bactérias. 
• Como resultado há a destruição total ou parcial de organismos 
patogênicos. 
Fossa séptica: corte 
Fossa séptica: planta 
 
Sistema de Lodo Ativado 
• O processo de tratamento por Lodos Ativados é 
estritamente biológico e aeróbio; 
• O afluente e o lodo ativado são misturados intimamente, 
agitados e aerados, após este procedimento, o lodo 
formado é enviado para o decantador secundário, onde a 
parte sólida é separada do esgoto tratado, sendo este 
último descartado. 
CONCEITO DO PROCESSO DO LODO ATIVADO 
RECIRCULAÇÃO DE PARTE DO LODO 
Remoção da 
matéria 
orgânica 
SISTEMA DE LODO ATIVADO 
• É um processo biológico onde o esgoto afluente, na presença de 
oxigênio dissolvido, agitação mecânica e pelo crescimento e atuação 
de microrganismos específicos, forma flocos denominados lodo 
ativado ou lodo biológico. 
• Essa fase do tratamento objetiva a remoção de matéria orgânica 
biodegradável presente nos esgotos. 
• Após essa etapa, a fase sólida é separada da fase líquida em outra 
unidade operacional denominada decantador. 
• O lodo ativado separado retorna para o processo ou é retirado para 
tratamento específico ou destino final. 
 
Lodo ativado: Sistema convencional 
FASES DO TRATAMENTO 
• TRATAMENTO PRELIMINAR E PRIMÁRIO - (processo 
mecânico ou físico) para retirar o material 
particulado em suspensão; 
• TRATAMENTO SECUNDÁRIO - (processo biológico) para 
remoção da carga orgânica solúvel presente; 
• TRATAMENTO TERCIÁRIO - (processo químico) para 
reduzir a DBO, os nutrientes, os patógenos e as 
substâncias tóxicas. 
TRATAMENTO PRELIMINAR 
• Gradeamento; 
• evitar abrasão nas bombas e tubulações; 
• evitar obstrução em tubulações; 
• facilitar o transporte do líquido. 
• Triturador; 
• Caixa de Areia: 
• evitar abrasão nas bombas e tubulações; 
• evitar obstrução em tubulações; 
• facilitar o transporte do líquido. 
• Caixa de gordura 
TRATAMENTO PRIMÁRIO 
Objetivos 
• Remoção da matéria orgânica decantável, (30 a 50% dos 
sólidos em suspensão); 
• Remoção da escuma que flutua para a superfície. 
Composto por 
• Sedimentação Primária; 
• Flutuação com ar dissolvido; 
• Coagulação química. 
TRATAMENTO PRIMÁRIO 
DECANTADORES PRIMÁRIOS 
• Os sólidos vão para o fundo do tanque pela ação da gravidade, e são 
removidos. 
• Estes sólidos são chamados de lodo primário 
 
Eficiência de Remoção 
• 60 % de sólidos suspensos (S.S.); 
• 35 % de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) 
 
TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
• São os tanques aerados: ocorre a adição de ar no esgoto e passam a 
atuar as bactérias aeróbias. 
• DECANTADORES SECUNDÁRIOS: 
• Os sólidos são retirados por sedimentação e também os que ficam 
suspensos. 
• Chamados Lodo secundário. Constituído por sólidos não biodegradáveis 
e principalmente por massa bacteriana que cresce no reator. 
Tratamento terciário 
• Eventual desinfecção 
FASE SÓLIDA 
• Lodos primário e secundário vão para os adensadores, 
passam por processo de desidratação. 
• O sólido é chamado de “torta” é descartado 
• O líquido volta para o sistema. 
LODO ATIVADO: Características 
• Alta eficiência de remoção de DBO (↑ 90%) 
• Pequena área para construção 
• Alto custo envolvendo construção, operação, energia 
• Amplamente utilizado, a nível mundial 
• Despejos domésticos e industriais 
• Índice de mecanização superior ao de outros 
tratamentos; 
LODO ATIVADO: Cuidados no processo 
Para a ocorrência de flocos densos é necessário que as 
principais condições ambientais dentro dos reatores estejam 
controladas. 
• meio neutro em termos de pH; 
• presença dos principais nutrientes, nitrogênio e fósforo; 
• oxigênio deve ser adicionado em quantidade suficiente; 
• Controlar a presença de substâncias tóxicas ou 
potencialmente inibidoras. 
LODO ATIVADO 
• Vantagens 
- exige pouca área para implantação; 
- maior eficiência no tratamento; 
- maior flexibilidade de operação; 
 
• Desvantagens 
- custo operacional elevado; 
- controle laboratorial diário; 
- operação mais delicada; 
• - baixa eficiência na remoção de coliformes 
LODO ATIVADO: Variantes do processo 
A) Divisão do lodo quanto a idade: 
•Lodos ativados convencionais: 4 a 10 dias; 
• Aeração prolongada:18 a 20 dias; 
 
B) Divisão quanto ao fluxo: 
•Fluxo contínuo; 
•Fluxo intermitente 
 
 
C)Divisão quanto ao afluente à etapa biológica; 
• Efluente de decantador primário; 
• Efluente de reator anaeróbio; 
• Efluente de outro processo de tratamento de 
esgoto. 
 
LODO ATIVADO: Variantes do processo 
LODO ATIVADO CONVENCIONAL – FLUXO CONTÍNUO 
Idade do Lodo: 4 a 10 dias; 
Tempo de Detenção: 6 a 8 horas (no reator aeróbio); 
DECANTADOR PRIMÁRIO RETANGULAR 
TANQUE DE 
AERAÇÃO 
TANQUE DE AERAÇÃO COM SISTEMA DE AR DIFUSO 
AR DIFUSO EM 
OPERAÇÃO 
DECANTADOR SECUNDÁRIO CIRCULAR 
DECANTADOR SECUNDÁRIO – REMOÇÃO DO LODO 
Lodos ativados convencional 
(fluxo contínuo) 
Vantagens 
• Reduzidas possibilidades de maus 
odores, insetos e vermes; 
• Flexibilidade operacional 
Lodos ativados convencional (fluxo contínuo) 
Desvantagens 
• Necessidade de tratamento 
completo do lodo e disposição 
final; 
• Possíveis problemas ambientais 
ruídos e aerossóis; 
Aeração Prolongada – Fluxo Contínuo 
LODO ATIVADO: 
Aeração Prolongada – Fluxo Contínuo 
Idade do lodo 18 a 30 dias 
Tempo de detenção hidráulico de 16 a 24 horas; 
Mesma carga de DBO(que o convencional); 
Menor quantidade de alimentos para as bactérias; 
Maior quantidade de biomassa; 
Volume de reator aeróbio mais elevado; 
LODO ATIVADO: 
Aeração Prolongada (fluxo contínuo) 
Vantagens 
• Mais simples conceitualmente que o 
convencional; 
• Menor geração de lodo que o 
convencional; 
• Satisfatória independência das 
condições climáticas. 
LODO ATIVADO: 
Aeração Prolongada (fluxo contínuo) 
Desvantagens 
• Sistema com maior consumo de 
energia; 
• Necessidade de operação 
sofisticada; 
• Necessidade de remoção da 
umidade do lodo e da sua 
disposição final(embora inferior ao 
convencional); 
LODO ATIVADO: Fluxo Intermitente 
• Todas as unidades: 
•Decantação primária 
•Oxidação biológica 
•Decantação secundária 
 
• Pode ser utilizado: 
• Modalidade convencional; 
• Modalidade aeração prolongada ( mais comum). 
 
Único 
Tanque 
LODO ATIVADO: Fluxo Intermitente 
LODO ATIVADO: Fluxo Intermitente 
CICLOS NORMAIS DE TRATAMENTO 
• Enchimento 
 Entrada do esgoto bruto ou decantado no reator; 
• Reação 
 Aeração/mistura da massa líquida contida no reator; 
• Sedimentação 
 Sedimentação e separação dos sólidos em suspensão no esgoto tratado; 
• Descarte do efluente tratado 
 Retirada do esgoto tratado no reator 
• Repouso 
 Ajuste de ciclos e remoção do lodo excedente. 
 
LODO ATIVADO: Fluxo Intermitente 
Vantagens 
• Mais simples conceitualmente que 
outros sistemas de lodos ativados; 
• Flexibilidade operacional; 
• Decantador secundário e elevatória 
de recirculação de lodo não são 
necessários. 
LODO ATIVADO: Fluxo Intermitente 
Desvantagens 
• Maior potência instalada que 
os demais; 
• Necessidade de tratamento 
completo do lodo e 
disposição final; 
LODO 
ATIVADO: 
Reatores 
Anaeróbios 
LODO ATIVADO: Reatores Anaeróbios 
• O lodo aeróbio excedente é enviado para o reator UASB, onde 
sofre adensamento e digestão, juntamente com o lodo anaeróbio. 
• A vazão de retorno do lodo aeróbio é baixa, comparada com a 
vazão afluente, não há distúrbios operacionais introduzidos no 
reator UASB