Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR Segunda – 15 às 17h IC III – sala 16 Turma: 2015/1 Profª. Larissa Bertoldi larabertoldi@gmail.com

Aula de hoje.. Tratamento Secundário Disposição controlada no solo Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Assim como a disposição em corpos d’água  compreende processos físicos, químicos e biológicos de remoção da carga poluidora; Propriedades importantes do solo: Capacidade de troca iônica: quantidade de cátions e ânions que são absorvidos por unidade de peso no solo. Capacidade tampão: capacidade de manter o pH do meio dentro de uma faixa restrita, garantindo pouca variação. Filtrabilidade do solo: eficiência como um filtro para partículas em suspensão.

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Propriedades importantes do solo: Microbiologia do solo: microorganismos transforma alguns compostos dos esgotos, auxiliando no desenvolvimento das plantas (N, P, C, etc) Métodos de disposição de esgoto nos solos: Irrigação Percolação Escoamento superficial Infiltração subsuperficial

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta)

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta)

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Descarga controlada de efluente sobre o solo, a fim de suportar o crescimento de plantas. Esgotos aplicados em cima de plantações para auxílio na agricultura, silvicultura, etc. Irrigação é realizada por quatro sistemas: Aspersão Sulcos Inundação Gotejamento

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Aspersão – efluente é conduzido por tubulações sob pressão. Vantagens: Mais eficiente – ponto de vista agrícola Baixo risco de erosão Uso em solos cobertos por qualquer vegetação Desvantagens: Custo elevado Transporte de microorganismos patogênicos pelo vento

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Sulcos e Canais – o terreno é preparado em sulcos, com largura e profundidade variando de acordo com o volume do efluente. Volume escoado Declividade do terreno Tipo de solo

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Sulcos e Canais Vantagens: Custo reduzido Facilidade de operação e distribuição dos esgotos Não produz lodo Desvantagens: Nivelamento do terreno Gastos com prevenção de entupimentos

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Inundação – inundar o terreno com o efluente numa profundidade condizente com a vegetação e o tipo de solo (volume de efluente varia). Vantagens: Custo reduzido de implantação Facilidade operacional Não produz lodo Desvantagens: Fatores limitantes: capacidade de infiltração no solo, qualidade das águas subterrâneas.

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Irrigação (Infiltração lenta) Gotejamento – tubos com furos que permitem o gotejamento uniforme ao longo de sua extensão. Vantagens: Redução no consumo de água para irrigação Não produz lodo Desvantagens: Transporte de microorganismos patogênicos pelo vento Risco de contaminação dos operadores

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Percolação (Infiltração rápida)

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Percolação (Infiltração rápida) Vantagens: Menor área nos solos Efluente produzido pode ser recuperado por drenos e utilizados na agricultura Não produz lodo Desvantagens: Solos com elevada permeabilidade Capacidade de remoção de nutrientes é limitada Implantado apenas em áreas com lençol freático com profundidade abaixo de 4,5 metros

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Escoamento Superficial

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Escoamento Superficial Vantagens: Baixo custo Grande eficiência na remoção de DBO, sólidos suspensos e microorganismos Auxilia no processo de aeração do efluente Não produz lodo Desvantagens: Necessita de solos com baixa permeabilidade (ex.: argiloso) Requer declividade

Tratamento de Esgoto - Secundário Disposição controlada no solo Infiltração Subsuperficial

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) No reator anaeróbio Ralf/UASB o efluente é introduzido e distribuído em toda sua base; Um manto de lodo anaeróbio é mantido no seu interior. O esgoto afluente é forçado a percolar através deste manto. Nesta passagem, partículas finas suspensas são filtradas e componentes solúveis são absorvidos na biomassa; A biomassa converte o esgoto em biogás e alguma nova biomassa. O biogás sai da biomassa na forma de bolhas o que ocasiona a necessária mistura;

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Na parte de cima do reator está localizada uma estrutura que direciona o biogás para os coletores de biogás. Parte dos sólidos(lodo) e líquidos são direcionados para os compartimentos de decantação, neste local não há biogás, portanto propícia a decantação dos sólidos. Os sólidos que sedimentam no decantador retornam novamente para o compartimento em que se localiza o manto de lodo; O efluente tratado é retirado do reator através de vertedores localizados nos decantadores.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Fases do processo: HIDRÓLISE Rompimento das cadeias polímeras, em compostos mais simples, a nível de monômeros, cujo o tamanho permite sua passagem através da membrana celular.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Fases do processo: ACIDOGÊNESE Os monômeros que são os produtos da hidrólise são reduzidos a ácidos graxos voláteis, CO2 e H2 mediante um processo intracelular de oxidação/redução. Estas reduções são possíveis por ação catalizadora de um grupo de bactérias  acidogênicas.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Fases do processo: ACETOGÊNESE Os ácidos graxos voláteis que são os produtos da acidogênese são transformados em acetato, CO2 e H2 por outro grupo de bactérias, as acetogênicas.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Fases do processo: METANOGÊNESE Finalmente, outro grupo de bactérias, as metanogênicas, cumprem a função de transformar o acetato em metano. Além do metano e do CO2, o biogás contém outros gases como nitrogênio, hidrogênio.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Vantagens: Baixos requisitos de área; Simplicidade na construção e operação, ocasionando um baixo investimento e custo operacional; Baixo consumo de energia (sem aeração); O reator RALF/UASB pode ser aplicado para qualquer população; A produção de lodo é baixa; O lodo produzido é estabilizado no próprio tanque; Produz metano que poderá ser utilizado para fins energéticos; A alimentação do reator pode ser paralisada por meses, sem prejuízo na eficiência do tratamento.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Desvantagens: A remoção de DBO é limitada de 70 a 80%; O processo somente se aplica a esgotos com temperaturas maiores que 15º C; O processo é afetado por um grande número de compostos químicos; Remoção de nutrientes é baixa; A remoção de Coliformes e Patógenos é baixa.

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Exemplos: Reator UASB suspenso Rio de Janeiro, RJ São José do Calçado, ES

Tratamento de Esgoto - Secundário Reator Anaeróbio de Manto de Lodo e Fluxo Ascendente (RALF)/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) Exemplos: Reator UASB aterrado Itabira, MG

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