Universidade Federal de Goiás – UFG Instituto de Química - IQ

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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. Água Sólidos Poluição 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 Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são retidos em filtro de papel com aberturas de dimensões padronizadas (0,45 a 2,0 µm) Em suspensão 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 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. Dissolvidos Fixos Voláteis Sedimentáveis Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em 1 hora no cone Imhoff. Indicação aproximada da sedimentação em um tanque de decantação Componentes minerais, dos sólidos dissolvidos Componentes orgânicos dos sólidos dissolvidos

6 Dissolvidos (SD ou SDT)
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 Determinação direta DBO 5 DQO DBO ÚLTIMA 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) nitrato Amônia nitrito Nitrogênio orgânico

9 ⇆ ⇆ N H + N .. H + ⇆ O .. H N H + ⇆ + Ionização do NH3 Amônia
NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH- ⇆ ⇆ N H + N .. H + ⇆ O .. H OH- N H + OH- ⇆ +

10 Dependência do teor de NH3 em função do pH
6 7 1 8 4 9 25 10 78 11 96 12 100 Em soluções aquosas, o equilíbrio entre NH3 e NH4+ depende do pH . Em 2ppm de amônia em pH 7,0 somente 1% é tóxica. NH4+ + OH-  NH3 + H2O

11 PROCESSO DE NITRIFICAÇÃO/DESNITRIFICAÇÃO
2NH4+ -N + 3O2  2NO2- – N + 4H+ + 2H2O (Nitrosomas) 2NO2- – N + 3O2  2NO3- – N (Nitrobacter) Desnitrificação 2NO3- – N+ 2H+  N2 + 2,5 O2 + O2 + H2O

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. Alcalinidade- Indicador da capacidade tampão do meio (resistência às variações do pH). Devido à presença de bicarbonato, carbonato e íon hidroxila. CO H+  HCO3- (1) HCO3- + H+  H2CO3 (2) H2CO3  2 H+ + CO32- (3) Na2CO3  2 Na+ + CO32- (4) Cloretos- Provenientes da água de abastecimento e dos dejetos humanos. 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. Indicadores de matéria orgânica Nitrogênio Fósforo Indicadores de contaminação fecal

15 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
MATÉRIA ORGÂNICA CARBONÁCEA (DBO) Matéria orgânica (COHNS) + O2 + bactérias  CO2 + H2O + NH3 + outros produtos finais + energia

16 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
DEMANDA ÚLTIMA DE OXIGÊNIO (DBO u) DBO última DBO mgL-1 DBO 5 5 10 15 20 Tempo (dias)

17 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Faixas típicas da relação DBOu/DBO5 Origem DBOu/DBO5 Esgoto concentrado 1,1-1,5 Esgoto de baixa concentração 1,2-1,6 Efluente primário Efluente secundário 1,5-3,0

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, H3PO4, H2SO3, ou H2SO4, assumindo-se que todo IC está na forma de carbonatos e que esses reagem rápida e completamente com o meio ácido produzindo CO2. 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 CO2 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 6800C ou maiores.

21 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Nitrogênio Forma Fórmula Estado de oxidação Nitrogênio molecular N2 Nitrogênio orgânico Variável Amônia livre NH3 -3 Íon amônio NH4+ Íon nitrito NO2- +3 Íon nitrato NO3- +5

22 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Poluição das águas 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; 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; 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 Condição Forma predominante do nitrogênio Esgoto bruto Nitrogênio orgânico, Amônia Poluição recente em um curso d’ água Amônia. Estágio intermediário da poluição em um curso d’ água Nitrito (em menores concentrações) Nitrato Poluição remota em um curso d’ água Efluente de tratamento sem nitrificação Nitrogênio orgânico (em menores concentrações) Efluente de tratamento com nitrificação 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 + NO2- + NO3- Nitrogênio total

25 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Tratamento de esgotos A amônia existe em solução tanto na forma de íon amônio (NH4+) como na forma livre, não ionizada (NH3): pH Distribuição entre as formas de amônia pH<8 Praticamente toda a amônia na forma de NH4+ pH=9,5 Aproximadamente 50% NH3 e 50% NH4+ pH>11 Praticamente toda a amônia na forma de NH3

26 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Fósforo 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

27 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Fósforo 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 PO43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4. Em esgotos domésticos típicos a forma predominante é o HPO42-

28 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Fósforo 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 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
A importância do fósforo associa-se principalmente aos seguintes aspectos: 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. 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 Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L) Sólidos totais 1100 Em suspensão Fixos Voláteis 40-100 350 80 320 Dissolvidos 700 400 300 Sedimentáveis (mL/L) 10-20 15

31 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L) DBO 300 DQO 600 DBO (u) 450

32 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L) Nitrogênio total 35-60 45 Amônia 15-25 20 Nitrito ≈ 0 Nitrato 0-1

33 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários Parâmetros Faixa (mg/L) Típico (mg/L) Fósforo total 4-15 7 Fósforo orgânico 1-6 2 Fósforo inorgânico 3-9 5

34 PRINCIPAIS PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Características físico-químicas dos esgotos sanitários Parâmetros Faixa Típico pH 6,7-8,0 7,0 Alcalinidade (mgCaCO3/L) 200 Metais tóxicos (mg/L) traços Compostos orgân. Tóxicos (mg/L)

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 Objetivos do tratamento (principais constituintes a serem removidos). Nível tratamento Eficiência de remoção desejadas Preliminar Primário Secundário Terciário

43 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Tratamento preliminar objetiva apenas a remoção dos sólidos grosseiros; 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 terciário- Remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis)

44 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Nível Remoção Preliminar Sólidos 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 TRATAMENTO PRELIMINAR
REMOÇÃO: Sólidos grosseiros e areia MEDIDOR DE VAZÃO GRADE DESARENADOR Fase sólida 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 TRATAMENTO PRELIMINAR
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. 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 TRATAMENTO PRELIMINAR
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.

49 TRATAMENTO PRELIMINAR
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. 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

52 DECANTADORES

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
GRADEAMENTO – CHEGADA ESGOTO CENTRADO LODO DOSAGEM DE FECl3 e polímero aniônico

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 BACTÉRIAS+ MATÉRIA ORGÂNICA 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 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Principais mecanismos de remoção de poluentes no tratamento de 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 NÍVEIS DO TRATAMENTO DOS ESGOTOS
Matéria Orgânica (indireta) 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. 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