1 NÍVEIS DE TRATAMENTO DE ESGOTO Docente: Ricardo Teixeira Setembro, 2010 INSTITUTO FEDERAL DE RONDÔNIA Campus Colorado do Oeste

2 Tratamento de Esgotos – ETEsTratamento de Esgotos – ETEs ETAPAS DO TRATAMENTO

3 Esgoto Bruto TRATAMENTO PRELIMINAR TRATAMENTO PRIMÁRIO TRATAMENTO SECUNDÁRIO TRATAMENTO TERCIÁRIO Esgoto Tratado Objetivo: remoção física de sólidos grosseiros e areia Unidades: caixas de areia, grades, peneiras,... Objetivo: remoção física e bioquímica dos sólidos facilmente sedimentáveis Unidades: fossas sépticas, reatores anaeróbios, decantadores primários,... Objetivo: remoção bioquímica da matéria orgânica dos esgotos Unidades: lodos ativados, biofiltros, reatores anaeróbios, lagoas de estabilização,.... Objetivo: remoção de microorganismos patogênicos, remoção de nutrientes Unidades: reatores com UV, ozônio, precipitação dos fosfatos,....

4 Procedimentos Iniciais: Definir os objetivos do tratamento; Estudo de Impacto Ambiental no corpo receptor; Definição do nível de tratamento do esgoto. Tratamento de Esgoto

5 Tratamento: remover as impurezas físicas, químicas, biológicas e organismos patogênicos do efluentes. Objetivos: adequação a uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade vigente. Tratamento de Esgoto

6 Tratamento de Esgotos - ETEsTratamento de Esgotos - ETEs Naturais Compactas

7 Princípios e Etapas do Tratamento de Efluentes

8 Processos de tratamento de esgotosProcessos de tratamento de esgotos - físicos - químicos - biológicos

9 O tratamento de esgotos pode ser dividido em níveis de acordo com o grau de remoção de poluentes ao qual se deseja atingir. Níveis de tratamento: Preliminar Primário Secundário Terciário. Tratamento de Esgoto

10 Planta de tratamento

11 ETE-Franca – SP Gradeamento/ Caixas de Areia Decantadores Primários Tanques de Aeração Decantadores Secundários Tratamento de lodo

12 Tratamento Preliminar Curso sobre Pós-tratamento de Efluentes Anaeróbios Objetivo: remoção de sólidos grosseiros e areia grade caixa de areia medidor de vazão adaptado de VON SPERLING, 1996

13 Remoção de sólidos grosseiros Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos; Proteção das unidades de tratamento subseqüentes (bombas e tubulações); Proteção dos corpos receptores Remoção da areia Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques e orifícios Facilitar o transporte líquido, principalmente a transferência do lodo em suas diversas fases Níveis de Tratamento

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15 Tratamento Preliminar  Sólidos em suspensão Sólidos grosseiros Areia Mecanismos Físicos  Peneiramento  Sedimentação Níveis de Tratamento Poluentes Removidos Grades grosseiras Grades Médias Desarenador

16 Medidores de Vazão – Tipo “Calha Parshall”

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19 A água é forçada por uma garganta relativamente estreita, sendo que o nível da água à montante da garganta é o indicativo da vazão a ser medida, independendo do nível da água à jusante de tal garganta. A Tabela 1 mostra os valores padronizados da largura da garganta da calha Parshall bem como de outras dimensões da calha.

20 DETERMINAÇÃO DA VAZÃO COM CALHA PARSHALL A base horizontal da calha constitui um nível de referência para o nível de água a montante. Muitas vezes mede-se a altura da água num ponto situado a 2/3 do canal de aproximação da garganta, tendo-se estabelecido empiricamente a seguinte relação entre o nível de água no ponto 0 e a vazão na seção: Q = 2,2. W. H 0 3/2, (Q em m 3 /s) onde H 0 = altura do nível de água no ponto 0 (m) W = largura da garganta (m)

21 Tratamento Preliminar Curso sobre Pós-tratamento de Efluentes Anaeróbios

22 Tratamento Primário Poluentes Removidos  Sólidos em suspensão sedimentáveis  Sólidos Flutuantes Lodo primário bruto Níveis de Tratamento Matéria orgânica em suspensão Óleos e Graxas

23 Decantador primário Tratamento Primário Níveis de Tratamento Vista aérea dos decantadores primários  Sedimentação: parte sólida do esgoto - lodo primário;  Flotação : óleos e graxas contidos nos esgotos.

24 Tratamento Primário Curso sobre Pós-tratamento de Efluentes Anaeróbios Objetivo: remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes (óleos e graxas) e parte da matéria orgânica em suspensão lodo primário

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30 Poluentes removidos Matéria orgânica dissolvida Matéria orgânica em suspensão Sólidos não sedimentáveis Nutrientes (parcialmente) Patogênicos (parcialmente) Tratamento Secundário Níveis de Tratamento

31 Tratamento Secundário Curso sobre Pós-tratamento de Efluentes Anaeróbios Objetivo: remoção de matéria orgânica dissolvida e da matéria orgânica em suspensão não removida no tratamento primário participação de microrganismos contato entre os microrganism os e o material orgânico contido no esgoto matéria orgânica + H2OH2OH2OH2Obactérias mais bactérias ++ CO 2

32 Acelerar os mecanismos de degradação que ocorrem naturalmente nos corpos receptores Decomposição dos poluentes Condições controlada Intervalos de tempo menores que na natureza Reações bioquímicas realizada por microrganismos Tratamento Secundário Níveis de Tratamento

33 Processo Biológico  Contato entre os microrganismos e material orgânico contido no esgoto Bactérias + Matéria Orgânica Bactérias H 2 O + C O 2 (Processo Aeróbio) H 2 O + CO 2 + CH 4 + H 2 S (Processo Anaeróbio) Níveis de Tratamento Tratamento Secundário

34 Métodos mais comuns de tratamento secundário  Lagoas de estabilização  Lodos ativados  Filtros biológicos  Tratamento anaeróbio  Disposição sobre o solo Níveis de Tratamento Tratamento Secundário Decantador secundário

35 Lagoas de estabilização DBO CO 2 O2O2 AlgasBactérias Fotossíntese Respiração  Processo de construção simples  Eficiência satisfatória  Necessita de grandes áreas  Tempo de detenção típico 20dias LAGOA JARDIM PAULISTANO I Franca-SP

36 Lagoas de estabilização  Conhecido por sistema australiano  Economia de 1/3 de área em relação a facultativa  Possibilidade de liberação de maus odores( gás sulfídrico) 40a50% DBO

37 Lagoas de estabilização  O 2 obtido através de aeradores  Dimensões menores que as facultativas convencionais  Consumo de energia elétrica  Tempo de detenção típico 5 a 10 dias

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39 Lagoas de estabilização  Os sólidos são mantidos em suspensão e mistura completa  Maior contato matéria orgânica – bactéria  Tempo de detenção típico 2 a 4 dias

40 Processos biológicosProcessos biológicos biomassa suspensa biomassa aderida

41 Lodos ativados Os sólidos são recirculados do fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento para a unidade de aeração Bactéria em suspensão Assimilação de M.O.

42 Lodos ativados LODOS ATIVADOS – FLUXO CONTÍNUO (CONVENCIONAL / PROLONGADO)

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44 Filtros biológicos A biomassa cresce aderida a um meio suporte Sistemas aeróbios Leito de material grosseiro ( pedras, ripas ou plástico) Aplicação de esgoto na forma de jatos ou gotas Crescimento bacteriano na superfície do material do leito Filtro biológico de baixa carga com distribuidor rotatório

45 Tratamento Anaeróbio  Filtro anaeróbio A biomassa cresce aderida a um meio suporte Fluxo de líquido ascendente O filtro trabalha afogado A unidade é fechada Baixa produção de lodo Filtro Biológico Anaeróbio (FBA)

46 Tratamento Anaeróbio A biomassa cresce dispersa no meio A biomassa se aglutina formando grânulos Fluxo de líquido ascendente Formação de gases (CH 4 e CO 2 ) Baixa produção de lodo  Reator anaeróbio de manta de lodo Afluente Coleta do afluente Compartimento de decantação Partícula de lodo Compartimento de digestão Separador Trifásico Bolha de gás Manta de lodo Leito de lodo ETE - UFES

47 Disposição sobre o solo  Infiltração Lenta ( irrigação)  Infiltração Rápida (altas taxas)  Infiltração superficial  Escoamento superficial Tipos mais comuns Escoamento superficial no Solo (EES) Vala de filtração

48 Tratamento de Esgoto Planta de tratamento

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50 Tratamento Terciário Poluentes Removidos  Nutrientes  Patogênicos  Compostos não biodegradáveis  Metais pesados  Sólidos inorgânicos dissolvidos  Sólidos em suspensão remanescentes Níveis de Tratamento Ovo de helminto.

51 Tratamento de Esgoto Planta de tratamento

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53 Métodos mais comuns de tratamento terciário  Lagoas de maturação  Desinfecção  Processos de remoção de nutrientes  Filtração final Níveis de Tratamento Tratamento Terciário

54 Lagoa de maturação Lagoa de Maturação A função desta lagoa é a remoção de patogênicos. Esta é uma alternativa mais barata à outros métodos como por exemplo a desinfecção por cloração.

55 Agentes Químicos; Agentes Físicos; Desinfecção Tipos de Desinfecção: Reator de Desinfecção com Tecnologia Ultravioleta.

56 Conclusão  O nível de tratamento que um efluente deve receber esta relacionado com os impactos e os usos previstos para corpo receptor.  De acordo com a área, com os recursos financeiros disponíveis e com o grau de eficiência que se deseja obter, um ou outro processo de tratamento pode ser mais adequado.

57 Eficiência de remoção E = C o – C e * 100 C o E = eficiência de remoção C o = Concentração afluente do poluente C e = Concentração efluente do poluente

58 Estimativa da eficiência de remoção esperada nos diversos níveis de tratamento incorporados numa ETE. Tipo de tratamento Matéria orgânica (% DBO) Sólidos em suspensão (% SS) Nutrientes (% nutrientes) Bactérias (% remoção) Preliminar5 – 105 –20Não remove10 – 20 Primário25 –5040 –70Não remove25 –75 Secudário80 –9565 –95Pode remover70 – 99 Terciário40 - 9980 – 99Até 99Até 99,999 Fonte: (CETESB, 1988 - http://www.fec.unicamp.br/~vanys/sisttrat.htm) Eficiência de remoção