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Tratamento de Efluentes
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Dra. Roberta Maria Salvador Navarro
Revisão Textual:
Profa. Esp. Kelciane da Rocha Campos
Tecnologias de Tratamento: Etapas do Processo de Tratamento 
de Efluentes: Tratamentos Terciários
• Filtração
• Filtros intermitentes de areia
• Filtros de membrana
• Descrição dos tipos de processos de filtração
• Adsorção com carvão ativado
 · Estudar as etapas dos processos dos tratamentos aplicados aos 
efluentes despejados no meio ambiente.
 · Abordar quanto aos tipos de filtros existentes e suas aplicações 
específicas.
 · Compreender quando utilizar filtros para o tratamento de efluentes.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Caro(a) aluno(a),
Leia atentamente o conteúdo desta unidade, que lhe possibilitará conhecer os 
conceitos dos processos terciários que utilizam filtros para o tratamento de efluentes.
Você também encontrará nesta unidade uma atividade composta por questões 
de múltipla escolha, relacionadas com o conteúdo estudado. Além disso, 
terá a oportunidade de trocar conhecimentos e debater questões no Fórum 
de discussão.
É extremamente importante que você consulte os materiais complementares, pois 
são ricos em informações, possibilitando-lhe o aprofundamento de seus estudos 
sobre este assunto.
ORIENTAÇÕES
Tecnologias de Tratamento: 
Etapas do Processo de Tratamento 
de Efluentes: Tratamentos Terciários
UNIDADE Tecnologias de Tratamento: Etapas do Processo de 
Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
Contextualização
Caro(a) aluno(a),
Para iniciar esta unidade, a partir dos artigos disponíveis nos links a seguir, reflita 
sobre a importância da filtração na questão da qualidade da água para consumo.
VERAS, Luciana Rodrigues Valadares; BERNARDO, Luiz Di. Tratamento de água de 
abastecimento por meio da tecnologia de filtração em múltiplas etapas – FIME.
Disponível em: http://goo.gl/SaSN5A
TONETTI, Adriano Luiz; CORAUCCI FILHO, Bruno; NICOLAU, Cintia Helena; BARBOSA, Martina; 
TONON, Daniele. Tratamento de esgoto e produção de água de reuso com o emprego de 
filtros de areia. Disponível em: http://goo.gl/LCPsiF
Ex
pl
or
Oriente sua reflexão através dos seguintes questionamentos:
É possível transformar água de esgoto em água potável para consumo humano?
É possível através dos processos de filtração atender às exigências legais quanto 
à qualidade da água para consumo humano a partir do esgoto?
Você consumiria água proveniente de tratamento de efluentes de esgoto?
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Filtração
Um ótimo exemplo de segurança sanitária da água filtrada ocorreu em um surto 
de cólera em 1892. Às margens e abastecidas pelo rio Elba estão as cidades de 
Hamburgo e Altona. Durante tal epidemia, Altona, que possuía filtros lentos, não 
registrou casos dessa doença, enquanto Hamburgo, que não tinha instalações de 
filtrações, registrou 8.000 mortes (RICHTER, 2002).
A filtração é, provavelmente, um dos processos unitários mais importantes dos 
tratamentos de água. Pode ser um único processo, como na filtração lenta, ou 
apenas precedido pela coágulo-floculação, como na filtração direta.
Nos processos em que se aplica a tecnologia de transferência de fase, o poluente 
é simplesmente passado (transformado) para outro estado de agregação, isto é, 
passa da fase aquosa para outra fase, que poderá ser sólida ou gasosa, isto é, que 
pode ser transferida para a atmosfera ou ser transformada em resíduo sólido. Esse 
último ocorre, por exemplo, com o método de adsorção por carvão ativado, que 
será explicado mais adiante.
Nos processos em que se aplica a tecnologia destrutiva, o poluente é realmente 
transformado em outro tipo de composto, ou seja, deixa de existir como tal. Isso é 
conseguido através da oxidação da MO, que transforma as espécies químicas cada 
vez mais oxidadas até a sua completa mineralização.
Os filtros são divididos em lentos e rápidos, separados pela velocidade que 
trabalham e pelo método de limpeza. Os filtros rápidos trabalham em velocidades 
40 vezes superiores em relação aos filtros lentos. São constantemente limpos por 
lavagem a água a contracorrente, em uma operação rápida de limpeza (alguns 
minutos). Já os filtros lentos são limpos com uma frequência bem menor, geralmente 
por remoção manual da camada superior, onde as impurezas se juntam, podendo 
durar até horas (RICHTER, 2002).
Segundo Richter (2002), a filtração é um processo físico-químico e, em alguns 
casos, é considerada um processo biológico (filtros lentos) para a separação de 
impurezas em suspensão na água, devido à passagem do efluente por um meio 
poroso. Diversos materiais granulares podem ser usados como meio poroso. Entre 
eles, a areia é o mais comum e mais barato, seguido do antracite, areia de granada, 
carvão ativado granular etc. A remoção de matéria em suspensão pelo filtro 
depende do tamanho dos grãos e do vazio entre eles (poros). A Tabela 1 compara 
as principais características dos filtros lentos e rápidos.
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
Tabela 1 - Características dos filtros lentos e rápidos (adaptada de RICHTER 2002).
Item Filtros lentos Filtros rápidos
Taxa de filtração 1-7,5 m3/m2 dia 120-480 m3/m2 dia
Profundidade do leito 0,3m de camada de pedregulho,1,0-1,5m de areia
0,4 m de pedregulho,
0,5-0,7 m de areia
Duração da carreira de filtração entre 
limpeza 20-60 dias Estratificado
Perda de carga limite Profundidade da água no filtro 1-3 dias
Penetração da matéria em suspensão Superficial Profundidade da água no filtro
Método de limpeza Raspagem da camada superficial e lavagem da areia
Lavagem a contracorrente a ar e água 
ou somente a água a alta taxa
Pré-tratamento Geralmente nenhum Coagulação + Floculação + Decantação ou Flotação
Inicialmente, acreditava-se que apenas a ação de coar era suficiente. Porém, 
no processo de filtração, as partículas consideravelmente menores que os 
poros são removidas no filtro. A filtração, na verdade, possui algumas etapas 
distintas, incluindo:
a) interceptação;
b) difusão;
c) inércia;
d) sedimentação; e
e) ação hidrodinâmica.
As etapas predominantes na filtração são a sedimentação, a interceptação e 
a difusão. Uma vez que a remoção pela sedimentação depende da superfície das 
bordas dos grãos, que proporciona uma grande massa de bordas reentrantes e 
espaço suficientemente grande para acumular o material no meio filtrante. Tal 
característica torna a eficiência do filtro dependente da área total da superfície das 
partículas do meio filtrante.
Entretanto, a redução da porosidade acarreta a diminuição da permeabilidade, 
aumentando a perda de carga. Durante a filtração, as partículas em suspensão 
penetram nos poros do leito filtrante, aderindo ao mesmo. Conforme aumenta 
o depósito de material, diminui a quantidade de espaços vazios, aumentando a 
velocidade e, consequentemente, a perda de carga. A ação das forças de viscosidade, 
através do aumento da velocidade, arranca da superfície dos grãos parte do material 
já depositado, o qual pode ser barrado nas camadas mais profundas do leito ou 
voltar para o efluente, aumentando sua turbidez. Assim, o término de uma carreira 
de filtração e o momento ideal para sua limpeza são definidos ou pelo alcance de 
uma perda de carga máxima ou pelo aumento da turbidez.
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Filtros intermitentes de areia
Desenvolvida há mais de 80 anos nos Estados Unidos, a técnica dos filtros 
intermitentes de areia (ver figura 1) acarreta a ideia de se inutilizar completamente 
qualquer atividade agrícola paralela com o objetivo de reduzir a área requerida.
Segundo Imhoff (2002), o efluente atravessa a areia da área do solo, que deverá 
permanecer vazia durante um período de tempo suficientemente longo para 
permitir reaeração. Com essa finalidade, divide-se a área em um grande número 
de leitos individuais. Estes não devem ser maiores que 0,4 ha. Todos os leitos têm 
fundo perfeitamente horizontal. Remove-se a camada superiorde terra vegetal 
e põe-se a descoberto a camada arenosa; com a terra removida são construídos 
diques. As canalizações são implantadas nos diques. Os esgotos são distribuídos 
aos leitos por meio de canaletas de madeira (ver figura 1). Colocam-se drenos a 
1 m de profundidade com espaçamento de 10 m. O diâmetro dos tubos drenantes é 
de 100 mm, a não ser que o dimensionamento hidráulico exija diâmetros maiores.
Atualmente, antes desse tipo de filtração é necessária sempre a realização de um 
pré-tratamento por decantação. Em seguida, deve-se ter um tanque com capacidade 
de armazenamento do volume a ser tratado por um leito isoladamente, com o 
objetivo de conseguir a inundação rápida da unidade, visando a uma distribuição 
uniforme por toda a superfície.
Existem normas bastante eficientes para a determinação da constituição do solo 
e consequente capacidade. Estas levam em consideração o peso do solo seco e o 
diâmetro do mesmo. A partir desse valor de diâmetro que depende a permeabilidade 
do solo. O volume dos interstícios do solo arenoso seco oscila geralmente entre 
25 e 40%, e a capacidade de absorção de ar do solo molhado fica entre 20 e 25%.
A etapa dos filtros intermitentes de areia baseia-se em encher cada leito individual 
com uma camada de água de 5 a 10 cm, de forma rápida, de 5 a 15 minutos, 
geralmente uma vez por dia. Se a vazão de efluentes a serem filtrados for baixa, 
intercalam-se dias de repouso; se os efluentes estiverem muito diluídos, deve-se 
repetir o processo várias vezes ao dia. A água cobre em pouco tempo toda a 
superfície do leito, infiltra-se no solo, expulsa o ar intersticial e sai purificada pela 
drenagem. O ar renovado penetra nos interstícios. Quando o tempo necessário 
para que a infiltração se complete ultrapassar 4 horas, indica haver colmatação 
superficial. Tira-se o leito do ciclo de funcionamento e aguarda-se a secagem do 
leito até um estágio em que se possa retirar o lodo superficial sob a forma de 
uma manta seca. Nivela-se novamente a superfície e o leito estará pronto para 
entrar novamente em operação. De maneira alguma deve-se revolver a superfície 
colmatada sem retirada do lodo.
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
Areia
Brita
Brita Para dreno no
poço de sucção
Ventilação
Válvula de descarga
Sistema de ventilação
Lateral em PVC e
conchas dos orifícios
Caixa de válvula
Gravilhão
Manta impermeávelTubo de PVC serrado
Figura – 1 – Seção típica dos filtros intermitentes de areia enterrados.
Apesar de todos os cuidados necessários serem atendidos, a colmatação vai 
tomando conta das camadas mais profundas do filtro progressivamente. Após 
algum tempo (poucos anos) se faz necessária a substituição da areia da camada 
superior; e após algumas dezenas de anos a eficiência do filtro estará totalmente 
comprometida, sendo necessária a substituição da areia empregada. Nesta 
oportunidade, pode-se construir uma estação de tratamento em ciclo completo 
(com filtros biológicos ou Iodos ativados) e os velhos filtros intermitentes de areia 
podem ser empregados como leitos de secagem de lodo.
Colmatação: do verbo colmatar. 1. Encher uma depressão ou abertura com determinado 
material, igual a TAPAR. 2. Corrigir ou completar as falhas de alguma coisa.Ex
pl
or
Fonte: PRIBERAM DICIONÁRIO. Disponível em: http://goo.gl/RE1CCP
A eficiência desse tipo de filtro intermitente de areia é muito elevada. A redução 
da DBO ultrapassa geralmente os 90% e a da contagem de bactérias, os 95%. Uma 
vantagem especial é produzir-se um efluente absolutamente hialino. Devido à sua 
simplicidade, o processo é também adequado às pequenas populações. Também 
pode ser aplicado eficientemente no tratamento de alguns despejos industriais, como 
os de cervejarias, destilarias, fábricas de papel, lanifícios — sempre pressupondo a 
existência de solo arenoso.
Filtros de membrana
Outro tipo de filtro que também é empregado no tratamento de efluentes é o de 
membrana. É aplicado quando se quer separar uma ou mais substâncias de uma 
fase líquida ou gasosa usando para isso, principalmente, a diferença de tamanho das 
partículas dos compostos. A segregação de partículas sólidas imiscíveis presentes 
no efluente a ser tratado é realizada por uma barreira porosa; tal barreira denomina-
se membrana.
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Tal filtração é muito utilizada em indústrias de laticínios com o objetivo de 
concentrar proteínas no processo de fabricação do queijo, para a remoção de 
gorduras e para a clarificação da salmoura. Em indústrias de alimentos e bebidas, 
com a finalidade de concentrar o leite, clarificar sucos, cervejas, vinhos, vinagres, e 
também na clarificação e concentração de gelatinas.
As indústrias farmacêuticas e biológicas utilizam esse método de filtração para 
remover bactérias, sólidos em suspensão, para clarificar e concentrar produtos 
fermentados, para o fracionamento de produtos e para a produção de enzimas, 
entre outras aplicações. Para o tratamento de água, é aplicado quando se quer 
concentrar proteínas ou também para remover óleos emulsionados.
É possível separar os sólidos dissolvidos no efluente com muita facilidade. A 
membrana faz o papel de uma barreira seletiva, a qual permite apenas a passagem 
de alguns componentes, impedindo que os demais componentes indesejados 
ultrapassem a membrana. O fluxo do efluente é, preferencialmente, tangencial 
à membrana. São produzidas duas correntes, o concentrado e o permeado ou 
purificado. Para melhor entendimento, a figura 2 detalha tal fluxo.
Para que a separação por membrana seja eficiente, é importante usar a membrana 
certa em cada caso. Existem diversos tipos de membranas que serão descritas a 
seguir. Cada uma dessas membranas oferece um tipo diferente de filtração, que é 
descrito na figura 3.
Água + Sólidos
em Supensão
SólidosElemento �ltrante
Água
Concentrado
Permeado
Elemento �ltrante
(MEMBRANA)
Figura 2 – Separação por membranas filtrantes (PINTO, 2009).
Sabia que é possível transformar esgoto doméstico em energia? A cidade de Hamburgo, na 
Alemanha, faz isso e de forma mais barata. Confira nesta matéria do Jornal Nacional.
Disponível em: https://youtu.be/vTszMirXufY
Ex
pl
or
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https://youtu.be/vTszMirXufY
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
As membranas porosas de Microfiltração (MF), Ultrafiltração (UF), Nanofiltração 
(NF) e Diálise são produzidas de acetato de celulose e polisulfona; as membranas 
não porosas ou densas, de Osmose Reversa (OR) e Pervaporação são de materiais 
como o polipropileno, poliamida, poliacrilonitrilo, e de materiais cerâmicos como 
a alumina, o zircônio, a sílica e a hematite. E nas membranas eletricamente 
carregadas (Eletrodiálise) ou membranas de troca iônica, a presença de cargas 
elétricas influencia na capacidade de separação. A maioria das membranas 
apresenta carga elétrica líquida negativa e melhor desempenho para separação de 
contaminantes com a mesma carga. Contaminantes com cargas positivas resultam 
na redução do fluxo através da membrana; essa redução resulta do fenômeno de 
adesão. (DIAS, 2006).
Além disso, os processos de separação por membranas também podem ser 
classificados em função do tamanho e do peso molecular dos materiais a serem 
filtrados. Existem 4 tipos relacionados a seguir e que estão melhor descritos na figura 4.
• MF – microfiltração: filtra bactérias, vírus e sólidos suspensos.
• UF – ultrafiltração: filtra proteínas, amido, antibióticos, vírus, sílica coloidal, 
gelatina, orgânicos, bactérias, corantes, gorduras e pigmentos.
• NF – nanofiltração: filtra amido, açúcar, pesticidas, herbicidas, pirogênios, íons 
di-polivalentes, DBO, DQO, metais pesados, detergentes e corantes.
• OR – osmose reversa: filtra íons metálicos, ácidos, açúcares, sais em solução, 
corantes, resinas naturais, íons monovalentes, DBO e DQO.
Osmose Reserva
Pressão (bar)
Membrana
Diâmentro do
Poro (mm)15 - 150
5 - 35
1 - 10
< 2,0
< 0,001
< 0,001
0,001 - 0,1
0,1 - 5
ConcentradoAlimentação
Permeado
Nano�ltração
Ultra�ltração
Micro�ltração
Água
Sais dissolvidos
Lactose
Proteínas
Bactérias e gorduras
Figura 3 – Eficiência obtida através da filtração entre os diferentes tipos de membranas existentes (PINTO, 2009).
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Importante!
A falta de tratamento dos esgotos e condições adequadas de saneamento podem 
contribuir para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas, além da 
degradação do corpo da água? Saiba mais em: http://goo.gl/KUNwf2
Você Sabia?
FEC UNICAMP. Biblioteca didática de tecnologias ambientais. Disponível em: <http://www.fec.unicamp.br/~bdta/esgoto/importancia.html
MICRO
FILTRAÇÃO
Bactéria
Virus
Sólidos Suspensos (MF)
ULTRA
FILTRAÇÃO
Proteínas
Amído
Antibióticos
Virus
Sílica Coloidal
Orgânicos
Bactérias
Corantes
Gorduras
Pigmentos
(UF)
NANO
FILTRAÇÃO
Amído
Açúcar
Pesticidas
Herbicidas
Pirogênios
Íons Di-polivalentes
DBO
DQO
Metais Pesados
Detergentes
Corantes
(NF)
NANO
FILTRAÇÃO
Íons Metálicos
Ácidos
Açucares
Sais em Solução
Corantes
Resinas Naturais
Íons Monovalentes
DBO
DQO
(OR)
Figura 4 - Separação por membranas classificada em função do tamanho 
e do peso molecular dos materiais a serem filtrados (PINTO, 2009).
Descrição dos tipos de processos 
de filtração
A Microfiltração é um processo de separação em que são utilizadas membranas 
com poros muito pequenos (membranas para baixa pressão de partículas coloidais 
e em suspensão na faixa entre 0,05 - 10 micron) e em que a separação da parte 
líquida dos sólidos poluentes é devida à pressão exercida através da passagem do 
efluente na membrana e os seus poros.
A microfiltração é utilizada para remover sólidos em suspensão e também 
bactérias do efluente a ser tratado. É possível reter parte da quantidade de vírus 
presente no efluente; apesar de os vírus serem menores que os poros da membrana 
de microfiltração, muitos se juntam às bactérias e, portanto, acabam retidos 
juntamente com as mesmas. Através da microfiltração, é possível se obter uma 
redução significativa na turbidez do efluente tratado.
A retenção dos contaminantes pode ser realizada de duas maneiras distintas e 
de fluxos diferentes: “dead end” ou “crossflow”.
Nas microfiltrações de processos “dead end”, uma corrente do efluente passa 
através do mesmo; então os sólidos ficam retidos e se acumulam sobre a superfície 
e no interior do meio filtrante.
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
Nas microfiltrações de processos “crossflow”, é possível obter duas vazões 
distintas ao passar uma corrente do efluente através do filtro: uma das vazões flui 
de maneira paralela à membrana arrastando os sólidos retidos, e a outra vazão, já 
purificada, consegue transpassar a membrana.
A Ultrafiltração é um processo em que ocorre um fracionamento exclusivo; são 
aplicadas pressões acima de 145 psi (10 bar). A ultrafiltração é capaz de concentrar 
sólidos suspensos e solutos de peso molecular maior do que 1.000. É o processo 
mais eficiente para a remoção de sólidos em suspensão, bactérias, vírus e outros 
organismos patogênicos.
Além disso, o processo de ultrafiltração é muito aplicado como pré-tratamento de 
águas superficiais, água de mar e efluentes biologicamente tratados, para os sistemas 
de desmineralização por membranas, tais como osmose reversa e nanofiltração. 
O que diferencia o processo de osmose reversa do processo de ultrafiltração é o 
tamanho das partículas retidas pelas membranas e as características distintas das 
membranas utilizadas em cada processo.
A Nanofiltração é utilizada quando os processos de osmose reversa e 
ultrafiltração não são adequados. No processo de nanofiltração, o mecanismo de 
transferência de massa é a difusão que permite a propagação de certas soluções 
iônicas (tais como sódio e cloretos), predominantemente íons monovalentes, 
bem como água.
A filtração por processo de nanofiltração consegue reter facilmente 
espécies iônicas maiores, incluindo íons bivalentes e multivalentes, além de 
moléculas mais complexas. O processo acontece a uma pressão de 5 a 35 bar. 
Compostos como o cálcio e magnésio são facilmente removidos nos processos 
de nanofiltração, mas não é tão eficiente quanto a dessalinização, em que é 
possível verificar a passagem de pouca quantidade de cloro. É considerado 
ainda um processo mais barato que a osmose reversa e por isso é largamente 
utilizada para dessalinização.
A Osmose Reversa – OR, também conhecida como Osmose Inversa, é um 
processo em que o efluente passa por uma membrana semipermeável que retém 
o sal e componentes nocivos à saúde, permitindo apenas a passagem da água 
purificada (ver figura 5).
A osmose reversa ocorre quando duas soluções distintas, de concentrações 
diferentes (exemplo: água pura e água salobra), são separadas por uma membrana 
semipermeável, ou seja: permeável para solventes e impermeável para solutos. Nesse 
exemplo, o sistema de OR consegue remover até 99% do sal (cloreto de sódio), além 
de atingir quase a mesma eficiência para outros minerais presentes na água.
Os sistemas de OR são muito empregados nas indústrias, e na maioria das vezes 
com o objetivo de separar os íons presentes nos efluentes. A água pura obtida 
nesse processo é muito empregada na alimentação de caldeiras e para a produção 
de alguns produtos químicos que necessitam de uma água praticamente pura.
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Figura 5 – Fluxograma de um processo de OR (FOGAÇA, 2015).
Adsorção com carvão ativado
O processo de adsorção para tratamento de efluentes consiste na adsorção física 
de compostos orgânicos solúveis poluentes presentes no efluente na superfície do 
carvão ativado.
A adsorção de vários componentes orgânicos e inorgânicos poluentes dissolvidos 
na água em carvão ativado baseia-se na adesão desses compostos poluentes na 
superfície de um grão de carvão poroso (alta superfície específica) ou na retenção 
física dentro desses poros.
Os compostos que foram adsorvidos podem ser removidos sempre que 
necessário, o que permite a reutilização do carvão regenerado durante alguns ciclos 
do processo.
O processo de regeneração do carvão pode ser térmico, a vapor, por extração por 
solvente, tratamento básico ou ácido e oxidação química. O processo de adsorção por 
carvão ativado é muito empregado no tratamento e recuperação de águas residuais 
industriais com o objetivo de remover substâncias não biodegradáveis, como, por 
exemplo, pesticidas e fenóis, além de compostos que conferem cor aos efluentes.
O carvão ativado normalmente é 100 vezes mais poroso que o carvão comum. 
Essa porosidade está diretamente ligada à “limpeza” que o material sofre no 
processo de ativação. Para melhor entendimento, a figura 6 ilustra a diferença 
entre o carvão comum e o carvão ativado.
O processo de ativação do carvão consiste em remover as substâncias contidas 
nos poros obstruídos do carvão comum. Esse processo é realizado em fornos 
ativadores a uma temperatura de aproximadamente 800 °C, e atmosfera redutora; 
proporcionando, dessa forma, pontes de ligações abertas no interior dos poros.
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UNIDADE Tecnologias de Tratamento: Etapas do Processo de 
Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
O processo de adsorção por carvão ativado é bem simples. Em um leito fixo 
ou fluidizado são utilizadas colunas em série, onde é possível atingir uma utilização 
máxima da capacidade do carvão.
A adsorção dos poluentes, compostos orgânicos da fase líquida para sólida, 
ocorre em três estágios: movimento do contaminante, chamado de adsorvato ou 
soluto, através de um filme superficial envolvendo a fase sólida, conhecida como 
adsorvente, isto é, o próprio carvão ativado. Após isso, acontece, então, a difusão 
do adsorvato (poluente) para dentro dos poros do carvão ativo, e a adsorção do 
material na superfície do meio adsorvedor (carvão ativado).
Macro poro
Carvão Ativado
Cortede uma partícula
Carvão Comum
Meso poro
Micro poro
Figura 6 – Diferença entre o carvão comum e o carvão ativado (PINTO, 2009).
Fonte: FOGAÇA, 2015
Outros processos de tratamento biológicos 
Processos oxidativos
Os processos oxidativos oferecem três opções distintas para tratamento de 
efluentes contaminados. São elas:
1. transformar (oxidar) os poluentes presentes nos efluentes em compostos 
finais não poluentes;
2. converter os poluentes em compostos intermediários mais biodegradáveis; e
3. converter os compostos poluentes em compostos de fácil remoção por alguma 
operação ou processo unitário.
Como resultado da oxidação dos poluentes, verifica-se a remoção de compostos como 
H2S, CN
-, além da remoção de odor e cor presentes nos efluentes tratados. Também se 
verifica a redução da DQO e a melhora significativa na desinfecção de águas.
A conversão de poluentes em compostos intermediários que possuem maior 
biodegradabilidade é feita através da pré-oxidação com o O3 (ozônio) ou H2O2 
(peróxido de hidrogênio) de compostos orgânicos recalcitrantes (não biodegradáveis).
E a terceira opção, que consiste na conversão de poluentes em substâncias 
removíveis por alguma operação ou operação unitária, é realizada através da 
oxidação do Fe2+ a Fe3+ e a oxidação do As3+ em As5+, o que permite a precipitação 
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dos mesmos e consequentemente a sua fácil remoção. Além disso, nesse processo 
ocorre também a oxidação parcial de compostos orgânicos, o que permite a sua 
posterior adsorção em carvão ativado em complementação ao processo.
Os processos oxidativos convencionais visam à destruição dos poluentes 
por processos oxidativos, e são amplamente utilizados na remoção de odores e 
como agentes desinfectantes. Os compostos oxidantes mais empregados nesse 
processo são: H2O2, Cl2 (cloro), KMNO4 (permanganato de potássio), HClO (ácido 
hipocloroso ou ácido perclórico) e O3.
Os processos oxidativos avançados (POA) têm como objetivo transformar os 
compostos contaminantes orgânicos em CO2, H2O e ânions inorgânicos, através 
da degradação que envolve espécies transitórias oxidantes, principalmente radicais 
OH-. São processos limpos e não seletivos, amplamente utilizados com o objetivo 
de destruir compostos orgânicos em fase aquosa, gasosa ou adsorvidos numa 
matriz sólida. Os compostos oxidantes mais empregados nesse processo são: O3/
U.V. (ultravioleta), O3/OH-, O3/H2O2/U.V., Catalisador/H2O2/U.V., H2O2/U.V., 
TiO2/U.V. (dióxido de titânio), O3/H2O2, e H2O2/Fe2
+.
Os compostos oxidantes KMnO4 e HClO devem ser utilizados com muita cautela, 
pois podem se tornar um risco à saúde devido à sua elevada toxicidade. O cloro 
quando dissolvido em água pura é rapidamente hidrolisado, formando uma mistura 
de ácido hipocloroso e ácido clorídrico, conforme representado pela equação 1.
 Cl2 + H2O → HClO + H
+ + Cl- (eq. 1)
Alguns compostos que são empregados nos processos de oxidação são 
considerados oxidantes contaminantes, pois podem deixar resíduos indesejáveis 
no tratamento dos efluentes. São eles: Cloro/Hipoclorito, Ácido Crômico/Di-
cromato, Ácido Nítrico e Permanganato de potássio.
Em contrapartida, são considerados oxidantes limpos compostos como o 
Oxigênio, Ozônio, Peróxido de Hidrogênio, e os processos de oxidação avançada 
que utilizam os radicais HO-.
Oxidação com peróxido de hidrogênio
Considerado um ácido fraco, em contato com a água o peróxido de hidrogênio 
se dissocia facilmente, formando 2 compostos iônicos distintos, conforme descrito 
na equação 2.
 H2O2 + H2O ↔ H3O
+ + HO2
- (eq. 2)
A forma oxidante HO2
- ocorre de maneira significativa em meio alcalino. Na 
maioria das vezes, é adicionado no sistema reacional em concentrações que podem 
variar de 35,5 a 70%. Dentre as vantagens que o processo com H2O2 oferece, 
estão a grande capacidade de oxidar compostos diretamente, a sua solubilidade em 
água, a formação de dois radicais OH por meio da própria molécula de H2O
2 e a 
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UNIDADE Tecnologias de Tratamento: Etapas do Processo de 
Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
sua boa estabilidade térmica. Como desvantagens, é possível destacar que a taxa 
de oxidação é limitada exatamente pela formação dos radicais OH, e que o H2O2 
pode se tornar um receptor de OH (o que ocorre na reação inversa, conforme já 
observado na equação 2).
Como precauções, mesmo em processos combinados com U.V. ou sais 
de Ferro, deve ser utilizado na estequiometria certa, para que não ocorra a 
formação de resíduos, evitando-se, assim, o gasto excessivo (pois é um reagente 
oneroso) e a interferência que poderá vir a provocar em análises de DQO, 
como exemplo.
O H2O2 é muito utilizado na remoção de cianetos, sulfetos, sulfitos, nitritos, 
metais pesados, na indústria têxtil, de papel, de alimentos, metalúrgicas, 
petroquímica, entre outras. Também pode ser utilizado na produção de água 
potável e na remediação de solos contaminados e efluentes perigosos.
Oxidação com ozônio
Considerada a forma tri atômica do oxigênio, o ozônio possui alto poder 
oxidante (E° = 2,08V). Em solução aquosa se decompõe em O2 e em espécies 
radicais, como o OH- e o HO2
- (ver equação 3), ambos compostos iônicos também 
possuem grande poder oxidativo.
 O3 + H2O → H2O2 + O2 (eq. 3)
O O3 é muito utilizado na remoção de cianetos, sulfetos, nitritos e metais 
pesados. É utilizado no tratamento de efluentes das indústrias de papel e têxteis, 
proporcionando a degradação de seus compostos poluentes. Também pode ser 
utilizado no pré-tratamento, oxidação e desinfecção de água potável, na remoção 
de ferro e manganês, na inativação de bactérias, na degradação de efluentes 
agrícolas e na remoção de odores em fases gasosas.
Processos oxidativos avançados
Nesse tipo de processo, o radical OH atua como principal oxidante. Quanto 
mais eficientemente esses radicais forem gerados, maior será o poder oxidativo do 
processo. Isso se deve ao fato de que o radical OH possui um potencial de oxidação 
bastante elevado (E° = 2,80V). Tem sido amplamente utilizado devido à sua elevada 
eficiência e sua baixa toxicidade.
Nos sistemas homogêneos, não é necessária a presença de catalisadores sólidos, 
e a degradação do composto poluente pode ser realizada por dois mecanismos:
• Fotólise direta com U.V.: onde o comprimento de onda U.V. é o responsável 
pela destruição do composto poluente, porém esse método possui baixa 
eficiência quando comparado ao processo de geração de OH-.
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• Geração do radical OH-: ocorre devido à presença de oxidantes fortes, como 
o H2O2 e O3 na presença ou não de irradiação U.V. Os radicais OH
- podem 
ser gerados pela oxidação eletroquímica, radiólise, feixe de elétrons e plasma.
Em sistemas heterogêneos, é necessária a presença de catalisadores sólidos 
(semicondutores que atuam como fotocatalisadores). São processos muito rápidos 
(com duração de nanosegundos). O TiO2 é o mais empregado devido ao custo 
baixo, não toxicidade, fotoestabilidade, insolubilidade em água, estabilidade química 
e possibilidade de imobilização em sólidos.
Nesse processo, quando os compostos poluentes são irradiados por U.V. ocorre 
uma excitação eletrônica. O processo forma radicais OH-, responsáveis pela 
oxidação da matéria orgânica, transformando-a em CO2 e H
+. Como vantagens, 
pode-se destacar o baixo custo e toxicidade, a estabilidade química e a possibilidade 
de adsorção em sólidos. É muito empregado na degradação de componentes 
orgânicos, na redução de metais pesados e na degradação de cianotoxinas.
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
Para complementar os conhecimentos adquiridos nesta unidade e enriquecer sua 
compreensão a respeito dos benefícios do tratamento dos efluentes, pesquise:
 Sites
Cuidar da água que se consome evita doenças
Portal da Saúde.
Disponível em: http://goo.gl/0oip7N
Site SABESP.
Disponívelem: http://goo.gl/9R5Ay
Abastecimento de água no meio rural
UFCG. Capítulo III – Tratamento.
Disponível em: http://goo.gl/Gveoid
 Leitura
Saneamento domiciliar
BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde. Manual de instruções de 
uso das melhorias sanitárias domiciliares. Brasília: FUNASA, 2014.
Disponível em: http://goo.gl/Uitplj
Boas práticas no abastecimento de água: procedimentos para a minimização de riscos à saúde
BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Manual para os 
responsáveis pela vigilância e controle. Brasília: Ministério da Saúde, 2006.
Disponível em: http://goo.gl/k8Krfh
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Referências
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Campinas, 29 de agosto de 2009. Disponível em: <http://goo.gl/C4Q2yC>. 
Acesso em: 16 nov. 2015.
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Filtrante. Ano V – Edição nº 23 – novembro/dezembro de 2006. Disponível em: 
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publicado em 1999. Disponível em: <https://www.finep.gov.br/images/apoio-e-
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São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda, 2002. 4ª reimpressão.
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rural. Porto Alegre: Emater, 2003.
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Tratamento de Efluentes: Tratamentos Terciários
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– lodos ativados. Prof. Carlos Ernando da Silva. Disponível em: <http://jararaca.
ufsm.br/websites/ces/download/A4.pdf>. Acesso em: 16 nov. 2015.
VON SPERLLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos. Belo Horizonte: Editora da UFMG, 1996.
VON SPERLLING, M. Lagoas de estabilização. Belo Horizonte: Editora da 
UFMG, 1896.
VON SPERLLING, M. Lodos ativados. Belo Horizonte: Editora da UFMG, 1997.
VON SPERLLING, M. Lodos de esgotos: tratamentos e disposição final I. Belo 
Horizonte: Editora da UFMG, 2001.
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