Disciplina: Controle da Poluição Industrial

Apresentação em tema: "Disciplina: Controle da Poluição Industrial"— Transcrição da apresentação:

1 Disciplina: Controle da Poluição Industrial
FACULDADES SANTO AGOSTINHO Curso de Engenharia Ambiental Disciplina: Controle da Poluição Industrial

2 APLICAÇÃO DE UMA LEGISLAÇÃO
Cabe aos órgãos ambientais dos estados, territórios e Distrito Federal efetuar, não só o enquadramento dos corpos de água no âmbito das classes preconizadas pela Resolução CONAMA n0. 357/05, como exercer atividade orientadora, fiscalizadora e punitiva junto às fontes de poluição que possam alterar os valores dos padrões de qualidade das águas da classe estabelecida para o corpo d’água receptor.

3 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Várias formas de tratamento de águas residuárias foram desenvolvidas, partindo-se do princípio da autodepuração, ou seja, empregando a ação de microrganismos para a remoção da matéria orgânica presente nos esgotos. Esse tipo de tratamento é denominado tratamento biológico. As ETE’s otimizam esses processos, a fim de reduzir custos e incrementar a eficiência de degradação, para se atingir o menor tempo de tratamento no menor espaço possível.

4 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
O tratamento biológico ganhou grande destaque pelas formas razoavelmente simples de se consumir matéria orgânica em grande escala, como em esgoto sanitário, ou mesmo substâncias orgânicas tóxicas como fenol, BTEX – benzeno, tolueno, etil- benzeno e xileno ou formaldeído O tratamento biológico pode ser feito por microrganismos aeróbios, que necessitam de oxigênio, ou anaeróbios, para os quais o oxigênio é tóxico. Os sistemas biológicos podem oferecer bons resultados, resultando os subprodutos principais da degradação: água, dióxido de carbono e metano (só em processo anaeróbio), além do excesso de lodo, composto principalmente por microorganismos vivos e mortos, restos de matéria orgânica e material inorgânico não biodegradável.

5 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Tipo Processo Predominante Filtro biológico aeróbio Aeróbio Filtro anaeróbio Anaeróbio Tanque séptico + Filtro anaeróbio Reator anaeróbio de manta de lodo Reator anaeróbio compartimentado com chicanas Anaeróbioo Reator anaeróbio de leito fluidificado Reator aeróbio de leito fluidificado

6 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
Tipo Processo Predominante Filtro biológico aeróbio Aeróbio Filtro anaeróbio Anaeróbio Tanque séptico + Filtro anaeróbio Reator anaeróbio de manta de lodo Reator anaeróbio compartimentado com chicanas Anaeróbioo Reator anaeróbio de leito fluidificado Reator aeróbio de leito fluidificado

7 Níveis do Tratamento dos Esgotos
Tratamento preliminar Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário ou pós-tratamento

8 Tratamento Preliminar
Objetivo: remoção de sólidos grosseiros e areia grade caixa de areia medidor de vazão adaptado de VON SPERLING, 1996

9 Finalidades da remoção de sólidos grosseiros
proteger as unidades subsequentes; proteger as bombas e tubulações; proteger os corpos receptores. Finalidades da remoção de areia evitar abrasão nas bombas e tubulações; evitar obstrução em tubulações; facilitar o transporte do líquido.

10 Tratamento Preliminar

11 Tratamento Primário Objetivo: remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes (óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão lodo primário

12 Tratamento Secundário
Objetivo: remoção de matéria orgânica dissolvida e da matéria orgânica em suspensão não removida no tratamento primário contato entre os microrganismos e o material orgânico contido no esgoto participação de microrganismos matéria orgânica + H2O bactérias mais bactérias CO2

13 Características Típicas dos Principais Sistemas de Tratamento de Esgotos
Fonte: Von Sperling (1996)

14 Ocorrências de microrganismos nos esgotos brutos e remoções esperadas no tratamento

15 Sistemas de Desinfecção
lagoas de maturação/polimento disposição no solo pequenas profundidades; radiação solar, elevado pH. cloração ozonização radiação UV subprodutos corrosivos e tóxicos; elevadas dosagens. escapa para a atmosfera; oxidante mais forte. não há geração de subprodutos; requer áreas pequenas.

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

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

18 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

19 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

20 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

21 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

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

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

24 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

25 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

26 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

27 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

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

29 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)

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

31 Filtros biológicos baixa carga alta carga

32 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

33 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

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

35 Filtro biológico percolador
adaptado de VON SPERLING, 1996

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

37 Aeradores lentos (fixos e flutuantes);

38 Sopradores de ar e malha difusora

39 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

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

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

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

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

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

45 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

46 REATORES UASB: Esquema de funcionamento
Paulo Libânio

47 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

48 REATORES UASB Paulo Libânio

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50 Subprodutos Sólidos do Tratamento de Esgotos
areia lodo primário escuma material gradeado lodo secundário

51 Destinação Final dos Subprodutos Sólidos
areia material gradeado escuma aterro

52 Etapas do Tratamento do Lodo
adensamento: remoção de umidade estabilização: remoção de matéria orgância condicionamento: preparação para desidratação desidratação: remoção de umidade disposição final

53 Lodo biológico (secundário)
Tratamento do Lodo Lodo biológico (secundário) já estabilizado adensadores leitos de secagem aplicação no solo aterramento

54 lodo secundário não estabilizado
Tratamento do Lodo lodo primário lodo secundário não estabilizado ESTABILIZAÇÃO desidratação mecânica leitos de secagem aplicação no solo aterramento

55 Estabilização do Lodo Digestores

56 Reuso do Lodo lodo higienização tratamento reuso na agricultura

57 Por que higienizar o lodo?
Principais patógenos que colocam em risco a saúde humana e animal: Ovos de helmintos, bactérias e cistos de protozoários Fatores relacionados à sua disseminação: Ampla distribuição geográfica; Alta frequência de parasitismo na população mundial e tempo de sobrevivência no meio externo (ovos de Ascaris sp podem sobreviver até 7 anos no solo); Baixa dose infectante (ovo ou cisto é suficiente para contaminar o hospedeiro).

58 Por que higienizar o lodo?
Organismos patogênicos mais encontrados nas fezes humanas nos países tropicais: Helmintos intestinais 70 milhões de brasileiros apresentam doenças causadas por A. lumbricoides (Campos, 1988) 1 bilhão de pessoas infectadas por A. Lumbricoides em todo o mundo (WHO, citado por Neves, 2000) Uma fêmea de A. lumbricoides pode eliminar 200 mil ovos ou mais por dia Grande quantidade de ovos + condições sanitárias precárias + fatores ambientais = Disseminação da Ascaridíase.

59 Higienização do Lodo caleação temperatura compostagem