Proteção do meio ambiente.

Apresentação em tema: "Proteção do meio ambiente."— Transcrição da apresentação:

1 Proteção do meio ambiente.
Tratamento de águas residuárias.

2 Processo de alto depuração

3 Processo de auto depuração
Um fator importante na auto depuração é a chamada vazão de diluição. Cj = (CM x QM + CE x QE) / QE + QM

4 O processo de eutrofização.
A eutrofização é o enriquecimento das águas com os nutrientes necessários ao crescimento da vida aquática; Manifesta-se por meio do aumento da produtividade biológica dos lagos sendo observada a proliferação de algas e outros vegetais aquáticos devido a maior quantidade de nutrientes disponível; Os nutrientes mais importantes para a ocorrência da eutrofização são em geral o fósforo e/ou o nitrogênio.

5 O processo de eutrofização
De acordo com a produtividade biológica, podemos classificar os lagos em: Oligotróficos: lagos com baixa produtividade biológica e baixa concentração de nutrientes; Eutróficos: lagos com produção vegetal excessiva e alta concentração de nutrientes; Mesotróficos: lagos com características intermediárias entre oligotrófico e estrófico.

6 O processo de eutrofização
O processo natural de eutrofização

7 O processo de eutrofização
A eutrofização acelerada é causada pelo aporte de fósforo que provém principalmente das seguintes fontes: Esgotos domésticos; Esgotos industriais; Fertilizantes agrícolas.

8 O processo de eutrofização
Desequilíbrio ecológico nos lagos eutrofizados:

9 Tratamento de águas residuárias.
Objetivos do tratamento: Esgotos domésticos: remoção de matéria orgânica, sólidos em suspensão e organismos patogênicos. Eventualmente, em processos de tratamento mais sofisticados, processa-se a remoção de nitrogênio e fósforo (nutrientes). Esgotos industriais, ou mistura de esgotos domésticos e industriais (dependendo do tipo de indústria que contribui ao sistema de esgotamento sanitário): matéria orgânica, sólidos em suspensão, nitrogênio e fósforo, compostos tóxicos e compostos não biodegradáveis.

10 Tratamento de águas residuárias.
Níveis do tratamento: Preliminar: objetiva apenas a remoção dos sólidos grosseiros (materiais de maiores dimensões e areia); Primário: visa a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica. Predomina os mecanismos físicos de remoção de poluentes. Secundário: objetiva-se a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes. Predominam mecanismos biológicos. Terciário (ou polimento): objetiva a remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário.

11 Tratamento de águas residuárias. Tratamento preliminar.
Principais finalidades da remoção dos sólidos grosseiros: Proteção de unidades de tratamento subseqüentes; Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos (bombas e tubulações) Proteção dos corpos receptores (aspéctos estéticos. Principais finalidades da remoção de areia: Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações e demais unidades do sistema; Facilitar o transporte do líquido.

12 Tratamento de águas residuárias. Tratamento preliminar.

13 Tratamento de águas residuárias. Tratamento primário.
Os esgotos, após passarem pelas unidades de tratamento preliminares, contém ainda os sólidos em suspensão não grosseiros, os quais podem ser parcialmente removidos em unidades de sedimentação. Com a remoção de uma grande parcela dos sólidos em suspensão, remove-se também parte da matéria orgânica. A massa sólida decantada é denominada de lodo primário bruto. Materiais flutuantes, como graxas e óleo, tendo uma menor densidade, tendem a flutuar, sendo removidos na superfície.

14 Tratamento de águas residuárias. Tratamento primário

15 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Destina-se principalmente à remoção dos seguintes poluentes: Matéria orgânica em suspensão fina, remanescente do tratamento primário (DBO suspensa ou particulada); Matéria orgânica na forma de sólidos dissolvidos (DBO solúvel), a qual não é removida no tratamento primário. Em termos de eficiência é o único capaz de produzir um efluente de acordo com o padrão de lançamento da legislação ambiental. Tenta reproduzir os fenômenos naturais de estabilização da matéria orgânica, que ocorrem no corpo receptor, com a vantagem de ser realizado mais rapidamente (ocupando menos espaço), e em condições controladas.

16 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Processos biológicos de tratamento: Reator anaeróbico de manta de lodo: é uma unidade de fluxo ascendente que possibilita o transporte das águas residuárias através de uma região que apresenta elevada concentração de microorganismos.

17 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Sistema de lodos ativados convencional: Baseia-se em processos biológicos aeróbicos, retém parte das bactérias ativas, recirculando-as mantendo-se a maior parte de microorganismos ativos no reator aerado. Os microorganismos produzem flocos que podem ser removidos por sedimentação em decantador secundário (ou flotador por ar dissolvido), parte do lodo é recirculado ao reator aeróbico e parte é descartada para tratamento e destino final. Apresenta alta eficiência e ocupa espaços relativamente pequenos, porém, a operação exige consumo de energia elétrica bastante elevado.

18 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Esquema do processo de lodos ativados convencional.

19 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Sistema de lodos ativados com reator de mistura completa: Este sistema é uma variação da proposta anterior, sofrendo uma maior aeração com mistura bastante intensa, para se conseguir uma maior homogeneização.

20 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Lagoa Facultativa: é uma solução simples de baixo custo, quando se dispõe de área com topografia adequada e de custo acessível. Exige operação simples, sem qualquer necessidade de se contratar operador especializado. Quando bem dimensionada raramente produz maus odores, porém recomenda-se que não sejam construídas junto a áreas com residências. Deve-se levar em consideração o sentido dos ventos predominantes e localizá-las a pelo menos 500 metros de residências. Podem apresentar remoção de patogênicos da ordem de 99,99%.

21 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Esquema de uma lagoa facultativa.

22 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Lagoa anaeróbica + lagoa facultativa: O uso de lagoa anaeróbica seguida por facultativa (sistema australiano) é uma das melhores soluções técnicas que existem e também é uma das mais econômicas, quando se dispõe de área adequada e de baixo custo. Na primeira lagoa ocorre a retenção e a digestão anaeróbia do material sedimentável e na segunda ocorre preponderadamente a degradação dos contaminantes solúveis e contidos em partículas suspensas muito pequenas. Na segunda lagoa, atribui-se às algas a função da produção e a introdução da maior parte de oxigênio consumido pelas bactérias.

23 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Sistemas de lagoas tipo australiano.

24 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Lagoa aerada + lagoa de sedimentação de lodo. Quando não se dispõe de área suficiente para se implantar sistemas de estabilização naturais, pode-se utilizar um sistema constituído por lagoa aerada seguida por lagoa de sedimentação de lodo. Nesse caso já se tem a necessidade de efetuar a aeração, na primeira lagoa, empregando-se aeradores superficiais ou difusores instalados no fundo da unidade . Na aeração há a produção de lodo biológico que tem de ser removido antes do lançamento dos efluentes no corpo receptor. Por este motivo emprega-se uma segunda lagoa que tem por objetivo a retenção e a digestão desse resíduo.

25 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Esquema de sistema constituído por lagoa aerada seguida por lagoa de sedimentação de lodo.

26 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Associação de processos biológicos: Os sistemas aeróbios convencionais (lodos ativados), envolvem grande consumo de energia elétrica e grande produção de lodo, porém apresentam elevada eficiência. Por outro lado, os sistemas anaeróbios apresentam eficiência da ordem de 70% (remoção de matéria orgânica degradável), porém não envolvem consumo de energia elétrica e produzem pouco lodo. A associação desses dois processos tem resultado em sistemas de elevada eficiência e produção de lodo aceitável, a a custos baixos de operação e manutenção.

27 Tratamento de águas residuárias. Tratamento secundário.
Exemplos de associações de processos biológicos: Reatores anaeróbio de manta de lodo seguido de lodos ativados; Reatores anaeróbio de manta de lodo seguido de lagoa facultativa; Reatores anaeróbio de manta de lodo seguido de filtro biológico aeróbio; Reatores anaeróbio de manta de lodo seguido de lagoa aerada e lagoa de sedimentação; Lagoa anaeróbia seguida por lagoa aerada e lagoa de sedimentação; Lagoa anaeróbia, seguida por: Filtro biológico aeróbio ou lodos ativados, ou lagoa facultativa.

28 Tratamento de águas residuárias. Tratamento terciário.
Tratamento de polimento é utilizado quando se deseja a redução de nutrientes (nitrogênio e fósforo) ou substâncias consumidoras de oxigênio. Não deve ser solução para eficiência insatisfatória dos tratamentos primário e secundário. O tipo de tratamento mais utilizado é a lagoa de maturação (ou polimento) que retêm parte dos sólidos sedimentáveis ainda contidos nos efluentes tratados e funcionam como decantador, como tanque de homogeneização e como tanque biológico, possibilita maior redução de organismos patogênicos.

29 Tratamento de águas residuárias. Tratamento terciário.
Esquema de lagoa de maturação

30 Tratamento de águas residuárias. Tratamento terciário.
Disposição no solo: Os esgotos são aplicados ao solo, fornecendo água e nutrientes necessários para o crescimento das plantas. Parte do líquido é evaporado, parte pode infiltrar pelo solo, e parte absorvida pelas plantas. Em alguns casos, quando a infiltração no solo é baixa, aparece efluente tratado na extremidade oposta do terreno. Os sistemas de disposição no solo requerem áreas superficiais bastante elevadas.

31 Tratamento de águas residuárias. Tratamento terciário.
Infiltração no solo (escoamento superficial).

32 Tratamento de águas residuárias.
Características típicas dos principais sistemas de tratamento de esgotos:

33 Águas residuárias das indústrias.
Na industria, de modo geral, a água pode ser matéria-prima que se junta a outras para cria produtos acabados, ou ser utilizada como meio de transporte, como agente de limpeza em sistemas de refrigeração, como fonte de vapor e produção de energia. Atualmente, os poluentes industriais que mais preocupam são os orgânicos, especialmente os sintéticos e os metais pesados. A quantidade e a concentração dos despejos de uma determinada industria variam dentro de amplos limites, dependendo dos processos de fabricação empregados e dos métodos de controle dos dejetos. Cada industria é um caso distinto e , entre industrias do mesmo tipo, existem despejos diferentes.

34 Águas residuárias das indústrias.
As indústrias cuja rede de esgoto pode ser ligada à rede de coletores urbanos por via de regra devem lançar nesta seus dejetos sem qualquer pré-tratamento, pois a maior parte dos resíduos líquidos industriais só pode receber tratamento eficiente e econômico quando misturada com esgoto doméstico. Entretanto é necessário remover desses resíduos as substâncias de valor comercial bem como aquelas que possam prejudicar os coletores públicos ou as estações de tratamento. Devem ser removidos e recuperados materiais, tais como moinha de carvão, alcatrão, óleos minerais, fibras de celulose, lanolina, fenóis, benzina, sais de ferro.

35 Águas residuárias das indústrias.
Também devem ser eliminados certos elementos tóxicos, como sais de cobre, arsênico, cianetos, cromo, os quais inibem o tratamento biológico e a digestão do lodo. Uma das condições normalmente impostas para o recebimento de despejos industriais na rede pública é a limitação da temperatura, que não deve ser superior a 35ºC. Outra condição é a da neutralização dos ácidos. Quando não há possibilidade de ligação da indústria à rede urbana, deve-se prever a segregação dos despejos dentro do estabelecimento, sendo as águas servidas coletadas em dois sistemas separadamente (águas relativamente limpas e águas que necessitam de tratamento).