Aula 1. Tratamento de água, efluentes e resíduos sólidos

Apresentação em tema: "Aula 1. Tratamento de água, efluentes e resíduos sólidos"— Transcrição da apresentação:

1 Aula 1. Tratamento de água, efluentes e resíduos sólidos
Biotecnologia Módulo 3 Prof.ª. Chayane C. de Souza

2 A água é necessidade primordial para a vida, recurso natural indispensável ao ser humano e aos demais seres vivos, além de ser suporte essencial aos ecossistemas. Utilizada para o consumo humano e para as atividades sócio - econômicas, é retirada de rios, lagos, represas e aquíferos, tendo influência direta sobre a saúde, a qualidade de vida e o desenvolvimento das populações (SOUZA, 2000).

3 MINISTÉRIO DA SAÚDE, “Portaria Nº 2. 914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011
MINISTÉRIO DA SAÚDE, “Portaria Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE Controle e Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano e seu Padrão de Potabilidade”. Brasília, Fundação Nacional da Saúde, 2011.

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5 Entrada Filtro de areia Floculador Decantador
Sistema para a inserção do cloro. Floculador Decantador

6 Tratamento de Efluentes
Resíduos são quaisquer substâncias ou objeto de que o detentor se desfaz ou tem intenção ou obrigação de se desfazer que possam ser contaminantes de águas. Resolução CONAMA nº 357/2005 (alterada pela Resolução CONAMA nº 430/2011)

7 O sistema de tratamento de resíduos líquidos é constituído por uma série de operações de processos que são empregados parra a remoção de substâncias indesejáveis da água ou para transformação de outras em formas aceitáveis.

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9 Resíduos Líquidos- DBO
Sua alta concentração pode ocasionar em problemas ambientais graves. Como o DBO corresponde a alta quantidade de matéria orgânica no meio, para sua total decomposição há o uso do oxigênio dissolvido na água, caso a matéria orgânica seja muito abundante, a decomposição pode ser anaeróbia, tendo como resultados substâncias que podem degradar a qualidade da água.

10 Os produtos mais comuns envolvidos na degradação anaeróbia são gás carbônico, metano, amônia, ácidos graxos, mercaptanas, fenóis e aminoácidos. A total depleção do oxigênio dissolvido ocasiona na morte da biota aquática dependente do oxigênio e eutrofização do corpo d'água.

11 O funcionamento de uma Estação de Tratamento de Efluente (ETE) compreende basicamente as seguintes etapas: pré-tratamento (gradeamento e desarenação), tratamento primário (floculação e sedimentação), tratamento secundário (processos biológicos de oxidação), tratamento do lodo e tratamento terciário (polimento da água).

12 TRATAMENTO PRELIMINAR
Constituído unicamente por processos físicos. Nesta etapa, é feita a remoção dos materiais em suspensão, através da utilização de grelhas e de crivos grossos (gradeamento), e a separação da água residual das areias a partir da utilização de canais de areia (desarenação). Na desarenação os grãos de areia, devido às suas maiores dimensões e densidade, vão para o fundo do tanque, enquanto a matéria orgânica, de sedimentação bem mais lenta, permanece em suspensão, seguindo para as unidades seguintes.

13 TRATAMENTO PRIMÁRIO O tratamento primário é constituído unicamente por processos físico-químicos. Nesta etapa procede-se a equalização e neutralização da carga do efluente a partir de um tanque de equalização e adição de produtos químicos. Seguidamente, ocorre a separação de partículas líquidas ou sólidas através de processos de floculação e sedimentação, utilizando floculadores e decantador (sedimentador) primário.

14 Floculação- consiste na adição de produtos químicos que promovem a aglutinação e o agrupamento das partículas a serem removidas, tornando o peso especifico das mesmas maior que o da água, facilitando a decantação. Decantação Primária Esta etapa consiste na separação sólido (lodo) – líquido (efluente bruto) por meio da sedimentação das partículas sólidas.

15 Peneira Rotativa- Dependendo da natureza e da granulometria do sólido, as peneiras podem substituir o sistema de gradeamento ou serem colocadas em substituição aos decantadores primários. A finalidade é separar sólidos com granulometria superior à dimensão dos furos da tela.

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19 TRATAMENTO SECUNDÁRIO
Etapa na qual ocorre a remoção da matéria orgânica, por meio de reações bioquímicas. Os processos podem ser Aeróbicos ou Anaeróbicos. Os processos Aeróbios simulam o processo natural de decomposição, com eficiência no tratamento de partículas finas em suspensão. O oxigênio é obtido por aeração mecânica (agitação) ou por insuflação de ar. Já os Anaeróbios consistem na estabilização de resíduos feita pela ação de microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar. O tratamento pode ser referido como fermentação mecânica.

20 Tanque de Aeração Tanque no qual a remoção da matéria orgânica é efetuada por reações bioquímicas, realizadas por microrganismos aeróbios (bactérias, protozoários, fungos etc).Os microrganismos convertem a matéria orgânica em gás carbônico, água e material celular (crescimento e reprodução dos microrganismos). Os decantadores secundários exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados. São os responsáveis pela separação dos sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo em concentração mais elevada

21 O efluente líquido oriundo do decantador secundário pode ser descartado diretamente para o corpo receptor. Elevatória do Lodo Excedente - Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. Os sólidos suspensos, lodo produzido diariamente correspondente à reprodução das células que se alimentam do substrato, devem ser descartados do sistema para que este permaneça em equilíbrio (produção de sólidos = descarte de sólidos). O lodo excedente extraído do sistema é dirigido para a seção de tratamento de lodo.

22 A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95% ou mais, dependendo da operação da ETE. Os microrganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários.

23 TRATAMENTO DE LODO Os subprodutos sólidos gerados nas diversas unidades de tratamento, tais como: material gradeado, areia, escuma e lodo devem ter um tratamento apropriado que inclue etapas de adensamento, estabilização, condicionamento, desidratação e/ou disposição final.

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25 TRATAMENTO TERCIÁRIO O tratamento terciário pode ser empregado com a finalidade de se conseguir remoções adicionais de poluentes em águas residuárias, antes de sua descarga no corpo receptor e/ ou para recirculação em sistema fechado. Essa operação é também chamada de “polimento”. Elaborado em etapas: filtração, cloração ou ozonização para a remoção de bactérias, absorção por carvão ativado, e outros processos de absorção química para a remoção de cor, redução de espuma e de sólidos inorgânicos tais como: eletrodiálise, osmose reversa e troca iônica.

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29 Resíduos sólidos Os resíduos sólidos são todos os restos sólidos ou semi- sólidos das atividades humanas ou não-humanas, que embora possam não apresentar utilidade para a atividade fim de onde foram gerados, podem virar insumos para outras atividades.

30 Art. 9° da Lei 12.305/2010, o Tratamento de Resíduos Sólidos.
O Tratamento de Resíduos Sólidos consiste no uso de tecnologias apropriadas com o objetivo maior de neutralizar as desvantagens da existência de resíduos ou até mesmo de transformá-los em um fator de geração de renda como a produção de matéria prima secundaria. Dessa forma podemos denominar de tratamento de resíduos as várias tecnologias existentes desde a reciclagem até a disposição final de rejeitos. Art. 9° da Lei /2010, o Tratamento de Resíduos Sólidos.

31 A transformação de resíduos em matéria prima secundária abastece o mercado local, onde os recursos naturais são limitados, e hoje representam uma importante fonte de renda. Isso é possível porque, a partir do momento que reaproveitamos certos materiais, deixamos de consumir energia para fabricá-los, ou seja, quanto mais produtos recicláveis utilizamos, menos energia elétrica precisamos consumir e assim, menos impactos ambientais teremos.

32 Podemos separar as formas de tratamento de resíduos em 3 grupos:
Tratamento Mecânico No tratamento mecânico são realizados processos físicos geralmente no intuito de separar (usinas de triagem) ou alterar (reciclagem) o tamanho físico dos resíduos. Neste processo não ocorrem reações químicas entre os componentes como nos muitos casos do tratamento térmico.

33 Diminuição do tamanho das partículas: Quebra, trituração, moinhos.
Os maiores exemplos de tratamento mecânico de resíduos são encontrados no setor de reciclagem. as formas de tratamento mecânico de resíduos de acordo com sua finalidade. Diminuição do tamanho das partículas: Quebra, trituração, moinhos. Aumento do tamanho das partículas: aglomeração, briquetagem, peletagem. Separação da fração física: Classificação . Separação pelo tipo de substancia . Mistura de substancias: extrusão, compactação. Separação de fases físicas: sedimentação, decantação, filtração, centrifugação, floculação,. Mudança de estados físicos: condensação, evaporação, sublimação.

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35 Tratamento Bioquímico
O tratamento bioquímico ocorre através da ação de grupos de seres vivos, (em sua maioria micro- organismos como bactérias e fungos mas também organismos maiores como lesmas e minhocas), que ao se alimentarem dos resíduos, quebram suas moléculas grandes transformando-as em uma mistura de substancias e moléculas menores..

36 Os processos de tratamento bioquímico mais conhecidos são:
Em alguns casos só ocorre o processo biológico, em outros somente o químico. Isso vai depender da tecnologia e metodologia utilizada. Os processos de tratamento bioquímico mais conhecidos são: Biodigestão: Decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio nos chamados Biodigestores ou Centrais de Biogás. Compostagem: Decomposição da matéria orgânica na presença de oxigênio.

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38 Tratamento Térmico No tratamento térmico, os resíduos recebem uma grande quantidade de energia em forma de calor a uma temperatura mínima que varia de acordo com a tecnologia aplicada (Temperatura de reação) durante uma certa quantidade de tempo (Tempo de reação) tendo como resultado uma mudança nas suas características como por exemplo a redução de volume, devido a diversos processos físico- químicos que acontecem durante o processo.

39 Principais processos : Secagem: Retirada de umidade.
Pirólise: Decomposição da matéria orgânica a altas temperaturas e na ausência total ou quase total de oxigênio. Gaseificação: Transformação de matéria orgânica em uma mistura combustível de gases (gás de síntese). Incineração: Oxidação total da matéria orgânica com auxilio de outros combustíveis a temperaturas variando entre 850 e 1300°C. Plasma: Desintegração da matéria para a formação de gases.

40 Aspectos Sociais – Catadores e população de baixa renda
Sendo o lixo um aglomerado de matéria prima de diferentes tipos e origens a primeira coisa que devemos fazer é a separação dessa matéria prima de acordo com o seu tipo. Uma solução de curto prazo para a separação de resíduos é a qualificação de catadores de material reciclável ou reutilização para trabalharem em centrais de triagem.

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42 Disposição ambientalmente adequada
A Política Nacional de Resíduos Sólidos define a disposição a Lei /2010 Art. 3° Inciso VIII – disposição final ambientalmente adequada: distribuição ordenada de rejeitos em aterros, observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos ambientais adversos;

43 Para receber a denominação de aterro sanitário é necessário que a disposição final cumpra todas as exigências dos órgãos responsáveis como por exemplo: Isolamento subterrâneo ou inferior e de superfície Tratamento dos gases e chorume resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica existente nos resíduos

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45 Dúvidas???