Sistema de Esgotamento Sanitário e Pluvial Introdução ao Tratamento e ao Pós-tratamento de Esgotos Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG

Principais Sistemas de Tratamento de Esgotos lagoas de estabilização; disposição no solo; reatores anaeróbios. simplificados lodos ativados; lagoas de estabilização; filtros biológicos. mecanizados

decantador secundário Lodos ativados convencional aeração prolongada fluxo intermitente (batelada) tanque de aeração decantador secundário

Lodos ativados convencional MO estabilizada por bactérias que crescem dispersas no tanque de aeração TDH líquido – 6 a 8 horas Idade do lodo – 4 a 10 dias Remoção contínua do lodo biológico excedente Lodo não é estabilizado no processo Fornecimento de O2 – aeradores mecânicos ou ar difuso

Lodos ativados convencional SS sedimentáveis e MO suspensa são removidos no decantador primário Decantador secundário – biomassa sedimentam Efluente sai clarificado Lodo secundário retorna para o tanque de aeração – aumento de eficiência do processo

Lodos ativados de aeração prolongada Biomassa permanece no sistema por mais tempo do que na modalidade convencional TDH líquido – 16 a 24 horas Idade do lodo – 20 a 30 dias Bactérias utilizam sua própria biomassa para realizar os processos metabólicos Estabilização da biomassa no próprio tanque de aeração – lodo já sai estabilizado

Lodos ativados de aeração prolongada Não apresenta decantador primário – assim não há geração de um lodo não estabilizado Simplificação do processo Requerimento de maior energia para aeração Modalidade mais eficiente na remoção de MO

Lodos ativados convencional tanque de aeração decantador secundário adaptado de VON SPERLING, 1996 lodo secundário linha de recirculação

Lodos ativados de fluxo intermitente (batelada) Todas as unidades em um único tanque Ciclos de operação com duração definida enchimento reação sedimentação esvaziamento repouso (retirada do lodo excedente)

Lodos ativados de fluxo intermitente (batelada) tanque de aeração decantador secundário adaptado de VON SPERLING, 1996

Lagoa de estabilização lagoas facultativas lagoa aerada facultativa lagoas aeradas de mistura completa sistema australiano (lagoa anaeróbia - lagoa facultativa) lagoas de polimento / maturação

Lagoa facultativa DBO particulada se sedimenta – lodo de fundo (decomposto anaerobiamente) DBO solúvel – permanece dispersa na massa líquida (decomposição se dá por bactérias facultativas) TDH > 20 dias Fotossíntese – O2 para as bactérias – requer elevada área de exposição Retirada do lodo de fundo > 20 anos Simplicidade operacional

Lagoa aerada facultativa Funcionamento – lagoa facultativa Fornecimento de O2 – artificial (aeradores mecânicos) TDH entre 5 e 10 dias Menor requisito de área Requerimento de ebergia elétrica Retirada do lodo de fundo < 5 anos

Sistema australiano Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa Lagoa anaeróbia – decomposição parcial da MO (50 a 60%) – alivia a carga da lagoa facultativa Economia de área – 2/3 da área requerida para a lagoa facultativa única Lagoa anaeróbia – possibilidade de maus odores

Lagoa aerada de mistura completa Elevado nível de aeração – biomassa em suspensão na massa líquida Maior eficiência do sistema TDH – 2 a 4 dias Biomassa sai com o efluente líquido – necessidade de uma lagoa de decantação (sedimentação dos sólidos – TDH de 2 dias) Requer menor área entre as lagoas de estabilização Retirada do lodo – 2 a 5 anos

adaptado de VON SPERLING, 1996 Lagoa facultativa zona anaeróbia zona facultativa zona aeróbia algas bactérias CO2 O2 adaptado de VON SPERLING, 1996

Filtros biológicos baixa carga alta carga

Filtros biológicos MO estabilizada por bactérias que crescem aderidas a um meio suporte Esgoto é aplicado na superfície do filtro MO é retida pelas bactérias Aeração natural

Filtros biológicos de alta carga Lodo gerado não está estabilizado Recirculação do líquido efluente dos decantadores secundários Maior concentração de MO < eficiência na remoção de DBO

Filtros biológicos de baixa carga Estabilização parcial do lodo Menor concentração de MO - > eficiência de remoção de DBO

Filtro biológico percolador adaptado de VON SPERLING, 1996

Disposição no Solo infiltração lenta infiltração rápida infiltração subsuperficial aplicação com escoamento superficial

Disposição no Solo A MO é estabilizada por meio de mecanismos físicos, químicos e biológicos Retenção no solo Retenção pelas plantas Aparecimento na água subterrânea

Infiltração lenta Os esgotos fornecem água e nutrientes para as plantas Requer > área superficila > eficiência de remoção de MO

Infiltração rápida Líquido percola através de um meio poroso e vai para o lençol de água subterrânea ou para um sistema de drenagem subsuperficial

Infiltração subsuperficial Esgoto é aplicado abaixo do nível do solo Escoamento superficial Esgoto escoa por uma rampa Aplicado a terrenos com baixa permeabilidade

adaptado de VON SPERLING, 1996 Disposição no solo adaptado de VON SPERLING, 1996

Sistemas anaeróbios tanque séptico reator aeróbio de manta de lodo (reator UASB) filtro anaeróbio

Reator UASB (upflow anaerobic sludge blanket) Biomassa cresce dispersa – formação de grânulos de bactérias que servem como meio suporte Concentração de biomassa elevada – manta de lodo Formação de CH4 (metano) e CO2 Biogás – metano - queima ou reaproveitamento Baixa produção de lodo – já estabilizados – leitos de secagem Não há necessidade de decantação primária

REATORES UASB: Esquema de funcionamento Paulo Libânio

Baixíssimos requisitos de área: 0,05 a 0,10 m2/hab. REATORES ANAERÓBIOS: Alguns aspectos relevantes Baixíssimos requisitos de área: 0,05 a 0,10 m2/hab. Custos de implantação: 30,00 a 40,00 R$/hab. Custos operacionais: 1,50 a 2,00 R$/hab x ano Apesar das grandes vantagens, encontram dificuldades em produzir efluentes que se enquadrem aos padrões ambientais Necessidade de pós-tratamento

REATORES UASB: Alguns sistemas implantados em Minas Gerais Itabira Paulo Libânio

Ipatinga

Belo Horizonte – ETE Onça (em implantação) Paulo Libânio