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Universidade Federal de Goiás – UFG Instituto de Química - IQ Níveis, processos e sistemas de tratamento de esgotos Profa.Dra.Núbia Natália de Brito.

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1 Universidade Federal de Goiás – UFG Instituto de Química - IQ Níveis, processos e sistemas de tratamento de esgotos Profa.Dra.Núbia Natália de Brito

2 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DOS ESGOTOS Esgoto doméstico 99,9% de água e 0,1% sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos e microrganismos. Esgoto doméstico 99,9% de água e 0,1% sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos e microrganismos. Água SólidosPoluição Tratamento

3 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS ESGOTOS Temperatura- Ligeiramente superior à da água de abastecimento; - Variação conforme as estações do ano; - Influência na atividade microbiana; influência na solubilidade dos gases; influência na velocidade de reações químicas; influência na viscosidade do líquido. Cor- Esgoto fresco- Ligeiramente cinza. Esgoto séptico – Cinza escuro ou preto. Odor- Esgoto fresco- Odor oleoso, relativamente desagradável. Esgoto séptico – Odor fétido (desagradável), devido ao gás sulfídrico e a outros produtos de decomposição. Despejos indústriais- odores característicos Turbidez- Causada por uma grande variedade de sólidos em suspensão. Esgotos mais frescos ou mais concentrados geralmente maior turbidez

4 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS SÓLIDOS TOTAIS Em suspensão Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são retidos em filtro de papel com aberturas de dimensões padronizadas (0,45 a 2,0 µm) Fixos Voláteis Componentes minerais, não incineráveis, inertes, dos sólidos em suspensão Componentes orgânicos dos sólidos em suspensão

5 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS SÓLIDOS TOTAIS Dissolvidos Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que não são retidos em filtro de papel com aberturas de dimensões padronizadas (0,45 a 2,0 µm). Englobam também os coloidais. Fixos Voláteis Componentes minerais, dos sólidos dissolvidos Componentes orgânicos dos sólidos dissolvidos Sedimentáveis Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em 1 hora no cone Imhoff. Indicação aproximada da sedimentação em um tanque de decantação

6 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Totais (ST) (1000 mg/L) Em suspensão (SS ou ST) (350 mg/L) Dissolvidos (SD ou SDT) (650 mg/L) Fixos (SSF) (50 mg/L) Voláteis (SSV) (300 mg/L) Fixos (SDF) (400 mg/L) Voláteis (SDV) (250 mg/L)

7 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS MATÉRIA ORGÂNICA- Mistura heterogênea de diversos compostos orgânicos. Principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios Determinação indireta DBO 5DQO DBO ÚLTIMA Determinação direta COT

8 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS NITROGÊNIO TOTAL O nitrogênio total inclui o nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato. É um nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico. O nitrogênio orgânico e a amônia compreendem o denominado nitrogênio total Kjeldahl (NTK) Nitrogênio orgânico Amônianitrito nitrato

9 Ionização do NH 3 Amônia NH 3 + H 2 O NH 4 OH NH OH - N.. H H H + O H H N H H H H + OH - + N H H H H + OH -

10 Dependência do teor de NH 3 em função do pH pH Teor de NH 3 [%] Em soluções aquosas, o equilíbrio entre NH 3 e NH 4 + depende do pH. NH OH - NH 3 + H 2 O Em 2ppm de amônia em pH 7,0 somente 1% é tóxica.

11 PROCESSO DE NITRIFICAÇÃO/DESNITRIFICAÇÃO Nitrificação 2NH 4 + -N + 3O 2 2NO 2 - – N + 4H + + 2H 2 O (Nitrosomas) 2NO 2 - – N + 3O 2 2NO 3 - – N (Nitrobacter)Desnitrificação 2NO 3 - – N+ 2H + N 2 + 2,5 O 2 + O 2 + H 2 O

12 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS FOSFÓRO TOTAL O fósforo total existe na forma orgânica e inorgânica. É um nutriente indispensável no tratamento biológico. Fósforo orgânico- combinado à matéria orgânica Fósforo inorgânico- ortofosfato e polifosfato

13 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DOS ESGOTOS pH. Cloretos- Provenientes da água de abastecimento e dos dejetos humanos. Alcalinidade- Indicador da capacidade tampão do meio (resistência às variações do pH). Devido à presença de bicarbonato, carbonato e íon hidroxila. CO H + HCO 3 - (1) HCO H + H 2 CO 3 (2) H 2 CO 3 2 H + + CO 3 2- (3) Na 2 CO 3 2 Na + + CO 3 2- (4) Óleos e graxas- Fração da matéria orgânica solúvel em hexanos. Nos esgotos domésticos, as fontes são óleos e gorduras utilizados nas comidas.

14 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Sólidos. Nitrogênio Indicadores de matéria orgânica Fósforo Indicadores de contaminação fecal

15 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS MATÉRIA ORGÂNICA CARBONÁCEA (DBO) Matéria orgânica (COHNS) + O 2 + bactérias CO 2 + H 2 O + NH 3 + outros produtos finais + energia

16 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS DEMANDA ÚLTIMA DE OXIGÊNIO (DBO u) Tempo (dias) DBO mgL DBO última DBO 5

17 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Faixas típicas da relação DBOu/DBO5 OrigemDBOu/DBO5 Esgoto concentrado1,1-1,5 Esgoto de baixa concentração1,2-1,6 Efluente primário1,2-1,6 Efluente secundário1,5-3,0

18 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Faixas típicas da relação DQO/DBO5 Relação DQO/DBO baixa A fração biodegradável é elevada Indicação para o tratamento biológico < cerca de 2,5 Relação DQO/DBO intermediária A fração biodegradável não é elevada Estudos de tratabilidade para verificar viabilidade do tratamento biológico Entre cerca de 2,5 e 3,5 Relação DQO/DBO elevada A fração inerte (não biodegradável) é elevada Possível indicação para tratamento fisico-químico > Cerca de 3,5 ou 4,0

19 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Carbono Orgânico Total (COT) No método direto, o carbono orgânico presente na amostra é medido de duas formas; na primeira, o carbono inorgânico (IC) é removido por meio de um tratamento ácido, normalmente com HCl, H 3 PO 4, H 2 SO 3, ou H 2 SO 4, assumindo-se que todo IC está na forma de carbonatos e que esses reagem rápida e completamente com o meio ácido produzindo CO 2. Após a acidificação e remoção do IC, o OC não volatilizado (purgado) remanescente na amostra é submetido a um método de oxidação que pode ser térmico ou química ou ainda por raios ultravioletas, sendo o CO 2 produzido nesta oxidação, novamente arrastado por um gás inerte até um detector específico onde é efetuada a leitura e finalmente através de uma curva de calibração, obtido os resultados de níveis de COT.

20 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Carbono Orgânico Total (COT) No método indireto, o carbono orgânico (OC) é obtido por meio da substração do carbono inorgânico (IC) do conteúdo total de carbono presente na amostra, determinados isoladamente, isto é, OC= TC- IC. O carbono inorgânico é obtido pela acidificação da amostra a exemplo do método anterior sendo o IC quantificado. Em outra amostra, o carbono total é obtido pela oxidação química com persulfatos conjuntamente com raios ultravioletas ou persulfatos sob aquecimento, seguindo-se com o arraste, com um gás inerte. Outra técnica de oxidação para o carbono total é via termocatalítica onde a amostra é submetida a temperaturas da ordem de C ou maiores.

21 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Nitrogênio FormaFórmulaEstado de oxidação Nitrogênio molecularN2N2 0 Nitrogênio orgânicoVariável Amônia livreNH 3 -3 Íon amônioNH Íon nitritoNO Íon nitratoNO

22 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Poluição das águas eutrofização -O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento de algas, podendo por isso, em certas condições, conduzir a fenômenos de eutrofização de lagos e represas; consumo de oxigênio dissolvido -O nitrogênio, nos processos de conversão de amônia a nitrito e deste a nitrato (nitrificação), implica no consumo de oxigênio dissolvido no corpo d água receptor; amônia livre é diretamente tóxico aos peixes -O nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes; - O nitrogênio na forma de nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia. O nitrito – hemoglobina sangue- impedindo a absorção e o transporte de oxigênio para as células- o bebê torna-se azul e sofre de insuficiência respiratória

23 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Tratamento de esgotos CondiçãoForma predominante do nitrogênio Esgoto brutoNitrogênio orgânico, Amônia Poluição recente em um curso d águaNitrogênio orgânico, Amônia. Estágio intermediário da poluição em um curso d água Nitrogênio orgânico, Amônia Nitrito (em menores concentrações) Nitrato Poluição remota em um curso d águaNitrato Efluente de tratamento sem nitrificaçãoNitrogênio orgânico (em menores concentrações) Amônia Efluente de tratamento com nitrificaçãoNitrato Efluente de tratamento com nitrificação/desnitrificação Concentrações mais reduzidas de todas as formas de nitrogênio.

24 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Tratamento de esgotos NTK= amônia + nitrogênio orgânico. Forma predominante nos esgotos domésticos NT= NTK + NO NO 3 - Nitrogênio total

25 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS A amônia existe em solução tanto na forma de íon amônio (NH 4 + ) como na forma livre, não ionizada (NH 3 ): Tratamento de esgotos pHDistribuição entre as formas de amônia pH<8Praticamente toda a amônia na forma de NH 4 + pH=9,5Aproximadamente 50% NH 3 e 50% NH 4 + pH>11Praticamente toda a amônia na forma de NH 3

26 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS O fósforo nos esgotos domésticos apresenta-se na forma de fosfatos: - Inorgânica (polifosfatos e ortofosfatos)- Origem principal nos detergentes e outros produtos químicos domésticos -Orgânica (ligada a compostos orgânicos)- origem fisiológica Fósforo

27 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS O fósforo nos detergentes ocorre, na água residuária bruta, na forma de polifosfatos solúveis ou, após hidrólise, na forma de ortofosfatos. Os ortofosfatos são diretamente disponíveis para o metabolismo biológico sem necessidade de conversões a formas mais simples. A forma como os ortofosfatos se apresentam na água depende do pH. Tais incluem PO 4 3-, HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, H 3 PO 4. Em esgotos domésticos típicos a forma predominante é o HPO 4 2- Fósforo

28 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Os polifosfatos são moléculas mais complexas com dois ou mais átomos de fósforo. Os polifosfatos se transformam em ortofosfatos pelo mecanismo de hidrólise, a qual é um processo lento, embora parte ocorra no próprio sistema de coleta de esgotos. Fósforo Fósforo solúvel: Principalmente polifosfatos e ortofosfatos (fósforo inorgânico), acrescidos de uma pequena fração correspondente ao fósforo ligado à matéria orgânica solúvel nos esgotos. Fósforo particulado: (tudo na forma orgânica) ligado à matéria orgânica particulada dos esgotos.

29 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. Usualmente os esgotos domésticos possuem um teor suficiente de fósforo, mas este pode estar deficiente em certos despejos industriais. A importância do fósforo associa-se principalmente aos seguintes aspectos: O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento de algas, podendo por isso, em certa condições, conduzir a fenômenos de eutrofização de lagoas e represas.

30 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características físico-químicas dos esgotos sanitários ParâmetrosFaixa (mg/L)Típico (mg/L) Sólidos totais Em suspensão Fixos Voláteis Dissolvidos Fixos Voláteis Sedimentáveis (mL/L)

31 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características físico-químicas dos esgotos sanitários ParâmetrosFaixa (mg/L)Típico (mg/L) DBO DQO DBO (u)

32 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características físico-químicas dos esgotos sanitários ParâmetrosFaixa (mg/L)Típico (mg/L) Nitrogênio total Amônia Nitrito 0 0 Nitrato0-10

33 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características físico-químicas dos esgotos sanitários ParâmetrosFaixa (mg/L)Típico (mg/L) Fósforo total4-157 Fósforo orgânico1-62 Fósforo inorgânico3-95

34 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características físico-químicas dos esgotos sanitários ParâmetrosFaixaTípico pH6,7-8,07,0 Alcalinidade (mgCaCO 3 /L) Metais tóxicos (mg/L)traços Compostos orgân. Tóxicos (mg/L) traços

35 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características efluentes industriais Biodegradabilidade- Capacidade dos despejos de serem estabilizados por processos bioquímicos, através de microrganismos. Tratabilidade – Facilidade dos despejos serem tratados por processos biológicos convencionais Concentração de matéria orgânica: DBO dos despejos, a qual pode ser: a- mais elevada do que a dos esgotos domésticos (despejos predominantemente orgânicos, tratáveis por processos biológicos), ou inferior a dos esgotos domésticos (despejos não predominantemente orgânicos, em que é menor a necessidade de remoção da DBO, mas em que o caráter poluidor pode ser expresso em termos de outros parâmetros de qualidade).

36 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Características efluentes industriais Disponibilidade de nutrientes- O tratamento biológico exige um equilíbiro harmônico entre os nutrientes C:N:P. Tal equilíbrio é normalmente encontrado em esgotos domésticos. Toxicidade - Determinados despejos industriais possuem constituintes tóxicos ou inibidores, que podem afetar ou inviabilizar o tratamento biológico.

37 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Poluentes de importância nos efluentes industriais Metais- Toxicidade aos seres humanos e a outras formas de vida animal e vegetal, através da disposição de águas residuárias em corpos d água e de lodo de agricultura e inibição de microrganismos responsáveis pelo tratamento biológico dos esgotos Principais metais tóxicos: cádmio, chumbo, mercúrio, níquel, zinco, cromo, arsênio, alumínio e o bário.

38 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Poluentes de importância nos efluentes industriais Nos esgotos, a presença de metais está associada, principalmente, aos despejos das seguintes indústrias, lançados nas redes coletoras de esgotos urbanos: -galvanoplastias; -indústrias químicas (formulação de compostos orgânicos, curtumes, indústrias farmacêuticas) -indústrias metálicas (fundições) -indústrias químicas (formulação de compostos inorgânicos, lavanderias, indústria de petroléo, formulação de corantes e pigmentos).

39 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Poluentes de importância nos efluentes industriais Micropoluentes orgânicos – Grande parte destes compostos são biodegradados lentamente e persistem no meio ambiente por longo período de tempo. Podem penetar na cadeia alimentar e, mesmo que não sejam detectáveis no corpo receptor, podem estar presentes em quantidades elevadas nos níveis tróficos mais altos devido à sua característica de bioacumulação. Quando ingeridos seus metabólitos podem ser mais tóxicos do que os produtos originais. Efeito sinérgico o efeito combinado pode ser maior que a soma dos efeitos exercidos individualmente.

40 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS Poluentes de importância nos efluentes industriais Micropoluentes orgânicos – Vários poluentes são voláteis, podem ser transferidos para a atmosfera. A integridade estrutural do sistema de coleta de esgotos também é afetada, pois muitos compostos são corrosivos, inflamáveis e explosivos (metanol, metil, etil, cetona, hexano, benzeno, entre outros). Podem se concentrar no floco biológico causando inibição na digestão no lodo ou gerar um lodo com características perigosas. Podem não ser removidos e passar pela ETE até o manancial.

41 PRINCIPAIS OPÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS.

42 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Impacto ambiental do lançamento no corpo receptor Impacto ambiental do lançamento no corpo receptor Objetivos do tratamento (principais constituintes a serem removidos). Objetivos do tratamento (principais constituintes a serem removidos). Nível tratamento Nível tratamento Eficiência de remoção desejadas Eficiência de remoção desejadas Preliminar Preliminar Primário Primário Secundário Secundário Terciário Terciário

43 Tratamento preliminar objetiva apenas a remoção dos sólidos grosseiros; Tratamento preliminar objetiva apenas a remoção dos sólidos grosseiros; Tratamento primário visa a remoção de sólidos sedimentáveis, em decorrência, parte da matéria orgânica. Tratamento primário visa a remoção de sólidos sedimentáveis, em decorrência, parte da matéria orgânica. Tratamento secundário- Mecanismos biológicos, o objetivo é principalmente a remoção da matéria orgânica; e eventualmente nutrientes nitrogênio e fósforo. Tratamento secundário- Mecanismos biológicos, o objetivo é principalmente a remoção da matéria orgânica; e eventualmente nutrientes nitrogênio e fósforo. Tratamento terciário- Remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) Tratamento terciário- Remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS

44 NívelRemoção PreliminarSólidos em suspensão grosseiros (matérias de maiores dimensões e areia) Primário-Sólidos em suspensão e sedimentáveis; -DBO em suspensão (associada à matéria orgânica componente dos sólidos em suspensão sedimentáveis) Secundário-DBO em suspensão -DBO em suspensão finamente particulada -DBO solúvel Terciário-Nutrientes -Organismos patogênicos Compostos não biodegrádaveis -Metais tóxicos ´-Sólidos inorgânicos dissolvidos -Sólidos em suspensão remanescentes

45 Fase sólida REMOÇÃO: Sólidos grosseiros e areia TRATAMENTO PRELIMINAR GRADEDESARENADOR MEDIDOR DE VAZÃO Fase sólida O mecanismo de remoçao da areia é simplesmente o da sedimentação: os grão de areia, devido à suas maiores dimensões e densidade vão para o fundo do tanque

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47 FINALIDADES DA REMOÇÃO DOS SÓLIDOS GROSSEIROS: -Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos (bombas e tubulações); -Proteção das unidades de tratamento subsequentes; -Proteção dos corpos receptores. TRATAMENTO PRELIMINAR FINALIDADES BÁSICAS DA REMOÇÃO DE AREIA: -Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; -Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques, orifícios, sifões etc; -Facilitar o transporte do líquido.

48 MECANISMO DE REMOÇÃO DE AREIA: Sedimentação: Os grãos de areia, devido às suas maiores dimensões e densidade vão para o fundo do tanque, enquanto a matéria orgânica, sendo de sedimentação bem mais lenta, permanece em suspensão. TRATAMENTO PRELIMINAR

49 TANQUE DE EQUALIZAÇÃO: Em ETE tratando efluentes industriais, pode ser necessária a inclusão de um tanque de equalização após o tratamento preliminar. Como a vazão afluente usualmente varia bastante ao longo das horas do dia, pode ser interessante reduzir esta variação, de forma a facilitar a operação das unidades de jusante, que passa a trabalhar com uma vazão próxima a vazão média. TRATAMENTO PRELIMINAR Vazão variável Misturador aerador Bomba Afluente Vazão Média Efluente

50 TRATAMENTO PRIMÁRIO REMOÇÃO: Sólidos em suspensão sedimentáveis; sólidos flutuantes. TANQUES DE DECANTAÇÃO: Os esgotos fluem vagarosamente através dos decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão, possuindo uma densidade maior do que a do líquido circundante, sedimentem gradualmente no fundo. Essa massa de sólido é denominada lodo primário. Materiais flutuantes, como graxas e óleos, tendo uma menor densidade que o líquido circundante, sobem para a superfície dos decantadores, onde são coletados e removidos do tanque para posterior tratamento.

51 DECANTADORES

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53 TRATAMENTO PRIMÁRIO TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO: Coagulação/Floculação- Os agentes coagulantes podem ser sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro, auxiliado ou não por um polímero. O fósforo pode ser também removido por precipitação. A geração de lodo é maior, como resultado da maior quantidade de sólidos removidos do líquido, bem como, dos produtos químicos adicionados. O lodo primário pode ser digerido em digestores convencionais, mas em alguns casos pode ser também estabilizado por meio de cal (estabilização alcalina).

54 TRATAMENTO PRIMÁRIO TANQUES SÉPTICOS: Usualmente utilizados para pequenas populações contribuintes, são também uma forma de tratamento em nível primário. Os tanques sépticos e suas variantes, como os tanques Imhoff (tanque séptico e câmaras sobrepostas), são basicamente decantadores, onde os sólidos sedimentáveis são removidos para o fundo, constituindo o lodo, a qual permanece no fundo dos tanques por um tempo longo o suficiente (alguns meses) para a sua estabilização. Esta estabilização se dá em condições aneróbias. Por este motivo, os tanques sépticos são também denominados de decanto-digestores

55 PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICO ETE GOIÂNIA DOSAGEM DE FECl 3 e polímero aniônico GRADEAMENTO – CHEGADA ESGOTO CENTRADO LODO

56 TRATAMENTO SECUNDÁRIO REMOÇÃO: Matéria orgânica: Matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel ou filtrada), a qual não é removida por processos meramente físicos, como o de sedimentação, que ocorre no tratamento primário; Matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada), a qual é em grande parte removida no eventual tratamento primário, mas cujos sólidos de sedimentabilidade mais lenta persistem na massa líquida. METABOLISMO BACTERIANO BACTÉRIAS+ MATÉRIA ORGÂNICA BACTÉRIAS ÁGUA + GÁS CARBÔNICO (+ METANO, EM CONDIÇÕES ANAEROBIAS)

57 TRATAMENTO SECUNDÁRIO -Lagoas de estabilização; -Processo de disposição sobre o solo; -Reatores anaeróbios; -Lodos Ativados; -Reatores aeróbios.

58 Principais mecanismos de remoção de poluentes no tratamento de esgotos NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Sólidos Sólidos grosseiros (> 1cm)- Gradeamento – Retenção de sólidos com dimensões superiores ao espaçamento entre barras. Sólidos em suspensão (> 1µm)- Sedimentação – Separação de partículas com densidade superior ao esgoto Sólidos dissolvidos (< 1µm)- Adsorção – Retenção na superfície de aglomerados de bactérias ou biomassa.

59 DBO em suspensão (> 1µm)- Sedimentação – separação de partículas com densidade superior a do esgoto. Adsorção – Retenção na superfície de aglomerados de bactérias ou biomassa. Hidrólise – Conversão da DBO suspensa em DBO solúvel, por meio de enzimas, possibilitando a sua estabilização. Estabilização – Utilização pelas bactérias como alimento, com conversão a gases, água e outros compostos inertes. NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Matéria Orgânica (indireta) DBO solúvel (< 1µm)- Adsorção – Retenção na superfície de aglomerados de bactérias ou biomassa. Estabilização – Utilização pelas bactérias como alimento, com conversão a gases, água e outros compostos inertes.

60 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Patógenos Maiores dimensões (cistos de protozoários e ovos de helmintos)- Sedimentação- separação de patógenos de maiores dimensões e com densidade superior à do esgoto. Filtração- Retenção dos patógenos em um meio filtrante de granulometria adequada Menores dimensões (bactérias e vírus)- Condições ambientais adversas- temperatura, pH, falta de alimento, competição com outras. Radiação ultravioleta- radiação do sol ou artificial. Desinfecção- Adição de algum agente desinfectante, como o cloro.

61 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS Nitrogênio Nitrogênio orgânico- Amonificação; Nitrogênio (Amônia)- nitrificação; assimiliação (incorporação da amônia na composição de células bacteriana), dessorção (escape da amônia livre para a atmosfera, em condições de elevado pH), cloração ao break point (Conversão da amônia a cloramina, através da presença de cloro); Nitrato – Desnitrificação. Fósforo (fosfato)- Desfosfatação- (Assimilação em excesso de fosfóro do meio líquido por organismos acumuladores de fosfato, que ocorre ao se alternar condições aeróbios e anaeróbias). Precipitação- (Precipitação do fósforo em condições de pH elevado, ou através da adição de sais metálicos)- Filtração- (Retenção de biomassa rica em fósforo, após etapa de desfosfatação biológica).

62 Operações, processos e sistemas de tratamento frequentemente utilizados para a remoção de poluentes dos esgotos domésticos Sólidos em suspensão- Gradeamento, remoção da areia, sedimentação, disposição no solo Matéria orgânica biodegrádavel- lagoas de estabilização, lodos ativados, reatores aeróbios com biofilmes, tratamento anaeróbio, disposição no solo. Orgânismos patogênicos- lagoas de maturação, disposição no solo, desinfecção com produtos químicos, desinfecção com radiação ultravioleta.

63 Operações, processos e sistemas de tratamento frequentemente utilizados para a remoção de poluentes dos esgotos domésticos Nitrogênio- Nitrificação e desnitrificação biológica, lagoas de maturação e de alta taxa, disposição no solo, processos físico-químicos. Fósforo- Remoção biológica, lagoas de maturação e de alta taxa, processos físico- químicos. Lagoa de maturação- Predominam condições ambientais adversas tais como: radiação ultravioleta, elevado pH, falta de nutrientes e predação por outros microrganismos.

64 Referências Bibliográficas Von Sperling, M. Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental- DESA. Universidade Federal de Minas Gerais. Volume edição


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