ietec - tratamento de efluentes rev.10 (120912)

TRATAMENTO DE ESGOTOS E TRATAMENTO DE ESGOTOS E EFLUENTES INDUSTRIAISEFLUENTES INDUSTRIAIS

Professor: Eng. Luiz Ignácio F. de Andrade, MSc. Professor: Eng. Luiz Ignácio F. de Andrade, MSc.

Rev.10 – 12/09/2012Rev.10 – 12/09/2012

ProgramaPrograma

MÓDULO 1 - Recursos Hídricos e Sustentabilidade

MÓDULO 2 – Características dos efluentes líquidos

MÓDULO 3 – Caracterização dos efluentes líquidos

MÓDULO 4 - Aspectos legais e gerenciais

MÓDULO 5 - Projeto dos Sistemas de tratamento de efluentes

MÓDULO 6 – Operações unitárias no tratamento de efluentes

MÓDULO 1MÓDULO 1

RECURSOS HÍDRICOS E RECURSOS HÍDRICOS E SUSTENTABILIDADESUSTENTABILIDADE

Recursos hídricos: disponibilidadeRecursos hídricos: disponibilidade

Água disponível no planeta: 1,36 x 1018 m3 = 1.360.000 bilhões de metros cúbicos

2/3 da superfície terrestre são cobertos de água

Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996).

Fonte: www.cprm.gov.br.

Os recursos hídricos são distribuídos de forma não uniforme nas diversas localidades, variando também em função do tempo

Demandas crescentes de água para as crescentes necessidades humanas: agricultura, indústria, comércio, abastecimento, geração de energia elétrica, navegação

Regiões vivendo escassez e racionamento de água

Poluição e baixa qualidade dos mananciais contribuindo para a escassez de água no mundo

Previsão de várias regiões no mundo sofrendo algum tipo de limitação ligada à disponibilidade de recursos hídricos

Escassez de água em 2025, segundo o International Water Management Institute em: Metcalf & Eddy

(2007).

Recursos hídricos e sustentabilidadeRecursos hídricos e sustentabilidade

Recursos hídricos: renováveis, mas finitos

Desenvolvimento sustentável: medida do uso racional dos recursos hídricos

“Desenvolvimento sustentável é aquele que satisfaz as necessidades da geração presente sem comprometer a

possibilidade das gerações futuras de satisfazerem as suas próprias necessidades.”

Gestão sustentável dos recursos hídricos

Critérios para a gestão sustentável dos Critérios para a gestão sustentável dos recursos hídricos (Metcalf & Eddy, 2007)recursos hídricos (Metcalf & Eddy, 2007)

Atendimento às necessidades básicas de água da humanidade

Manutenção da renovabilidade a longo prazo

Preservação dos ecossistemas

Promoção da eficiência no uso dos recursos hídricos

Incentivo à conservação da água

Incentivo à reciclagem e o reuso da água

Ênfase na qualidade da água para os seus diversos usos

Exame das necessidades e disponibilidades de água para construção de

consenso (solução de conflitos)

Importância do Tratamento de efluentes Importância do Tratamento de efluentes líquidoslíquidos

DISPONIBILIDADE HÍDRICA =

QUANTIDADE + QUALIDADE

NO LOCAL E NA HORA ONDE SERÁ

Poluição das águasPoluição das águas

MÓDULO 2MÓDULO 2

CARACTERÍSTICAS DOS CARACTERÍSTICAS DOS EFLUENTES LÍQUIDOSEFLUENTES LÍQUIDOS

Características típicas dos efluentes Características típicas dos efluentes líquidoslíquidos

Fonte: NBR-7229 (1993).

Estabelecimento unidade Faixa de vazão (L/unid. x dia)

Aeroporto Passageiro 8 – 15

Alojamento Residente 80 – 150

Banheiro público Usuário 10 – 25

Cinema/teatro Assento 2 – 10

Escritório Empregado 30 – 70

Hotel Hóspede 100 – 200

Lanchonete Freguês 4 – 20

Loja Empregado 30 – 50

Restaurante Refeição 15 – 30

Shopping center m2 de área 4 – 10

CONSUMO DE ÁGUA EM ALGUNS ESTABELECIMENTOS COMERCIAIS

Cálculo da vazão diária de

contribuição

Q = Pop. x QPC x R

Onde:Pop. = Número de unidades atendidasQPC = Quota per capita de água (L/unid. X dia) – Vazão unitáriaR = Coef. de retorno (0,8)

Estabelecimento unidade Faixa de vazão (L/unid. x dia)

Clínica de repouso Residente 200 – 450

Escola (c/ lanch. e ginásio c/ chuv.)

Estudante 50 – 100

Hospital Leito 300 – 1000

Prisão Detento 200 – 500

CONSUMO DE ÁGUA EM ALGUNS ESTABELECIMENTOS INSTITUCIONAIS

Fonte: Von Sperling (1996).

Características qualitativas dos efluentes Características qualitativas dos efluentes líquidos: Parâmetros de avaliaçãolíquidos: Parâmetros de avaliação

Parâmetros / Indicadores Físicos Químicos Biológicos

Características qualitativas dos efluentes Características qualitativas dos efluentes líquidos: Parâmetros de avaliaçãolíquidos: Parâmetros de avaliação

Importância dos parâmetros / indicadores de qualidade das águas

Avaliar a qualidade do meio Avaliar cumprimento aos requisitos legais

- Resolução CONAMA No 357 e No 430

- Deliberação normativa COPAM-CERH No 01/2008 Verificar o comportamento dos sistemas de tratamento de

efluentes líquidos

Caracterização qualitativa dos efluentes Caracterização qualitativa dos efluentes líquidos: líquidos: Parâmetros físicosParâmetros físicos

COR REAL

Unidade de medida: uH – Unidade de Hazen / padrão platina-cobalto Representa a presença de substâncias dissolvidas na água que não são

removidas por simples processos físicos de sedimentação ou filtração.

Pode ser originada de fontes naturais ou antrópicas

Impede ou restringe a fotossíntese, dificultando a aeração do corpo d’água

Grande impacto estético sobre os corpos d’água

TURBIDEZUnidade de medida: uT – Unidade de turbidez

Diferente da cor, representa a existência de materiais em suspensão na água que impedem a passagem da luz.

Também pode ser originada de fontes naturais ou antrópicas, mas está muito associada a processos de assoreamento onde há o carreamento de sólidos (erosão)

Impede ou restringe a fotossíntese, dificultando a aeração do corpo d’água

Parâmetro importante na operação de estações de tratamento de água

TEMPERATURAUnidade de medida: oC – grau Celsius

Forte influência da temperatura ambiente e dos mananciais que abastecem o fluxo de água

Grande importância na solubilidade dos gases

Elevadas temperaturas implicam a degradação de proteínas e a redução do oxigênio dissolvido nos líquidos

Pode contribuir com a emissão de odor

SÓLIDOSUnidade de medida: mg/L ou mL/L

Contribuem com a cor, turbidez e outros parâmetros físicos, químicos e biológicos

SÓLIDOS

Fonte: Adaptado de Metcalf & Eddy (1995).

ST: Sólidos totais SS: Sólidos suspensos SSV: Sólidos suspensos voláteis SSF: Sólidos suspensos fixos SD: Sólidos dissolvidos

Amostra

Cone Imhoff

Evaporação (105oC)

Filtração

Evaporação (105oC)

Mufla (550oC)

SSV SSF

SDV SDFFiltrado

Retido

SDV: Sólidos dissolvidos voláteis SDF: Sólidos dissolvidos fixos SV: Sólidos voláteis SF: Sólidos fixos

Caracterização qualitativa dos efluentes Caracterização qualitativa dos efluentes líquidos: líquidos: Parâmetros químicosParâmetros químicos

pH (Potencial hidrogeniônico)

Unidade de medida: adimensional pH = - Log[H+]

Região ácida Região alcalina

pH = 0 pH = 7 pH = 14

Padrão legal de descarte de efluentes: 6,0 a 9,0

Matéria orgânica Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

Quantidade de oxigênio consumida pelo efluente (amostra) para promover a degradação da matéria orgânica presente através de processos bioquímicos (naturais).

Normalmente o teste é realizado no período de 5 dias e executado em temperatura padrão de 20o C (DBO5,20

Unidade de medida: mg O2/L

Matéria orgânica Demanda Química de Oxigênio (DQO)

Quantidade de oxigênio consumida pelo efluente (amostra) para promover a degradação da matéria orgânica presente através de oxidação química com dicromato de potássio.

Unidade de medida: mg O2/L

Teste mais rápido que a DBO, podendo gerar resultados em aproximadamente 2 horas.

Matéria orgânica Relação entre a DQO e a DBO5

- DQO é sempre maior que a DBO

-DQO / DBO5 : Indicador de biodegradabilidadeDQO / DBO5 < 3,0: Alta biodegradabilidade

3,0 < DQO / DBO5 < 5,0: Média biodegradabilidade

DQO / DBO5 > 5,0: Baixa biodegradabilidade

DQOParcela bio e não

biodegradávelDBOParcela

biodegradável

DQO – DBOParcela não

biodegradável

Matéria orgânica Surfactantes (detergentes)

ABS, MBAS, ATA- Substâncias tensoativas que reduzem a tensão superficial da água- Contribuem com a carga orgânica- Presença de espumas- Em geral são agentes biodegradáveis (LAS)

Unidade de medida: mg /L

Matéria orgânica Óleos e graxas

- Podem ser de origem vegetal, animal ou mineral (fóssil)- Podem ser tóxicos (óleos minerais)- Problemas de entupimentos de tubulações- Entupimento (colmatação) de filtros biológicos- Reduzem a eficiência de transferência de O2 em sistemas aerados- Em presença de surfactantes encontram-se emulsionados

Matéria orgânica Fenóis

- Representam uma classe de compostos de baixa biodegradabilidade- Em geral associados a solventes e outros subprodutos de atividades industriais- Potencial toxicidade dos efluentes

Unidade de medida: mg C6H5OH /L

Metais Possuem origens diversas Em geral indicam contaminação industrial Observação em relação aos “metais pesados” Metais de grande toxicidade: Hg, Cr6+, Pb, Cd, Be, As

Outros metais potencialmente tóxicos: Al, Cu, Mn, Fe, Ni, Se, Hg, Zn, etc... (ver: http://www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/index.html)

Metais PRECIPITAÇÃO DE METAIS COMO HIDRÓXIDOS

Fonte : http://www.hoffland.net/index.php/hydroxide-precipitation.html

Nutrientes Nitrogênio

- Orgânico (Nitritos e Nitratos)- Amônia (NH3): Composto tóxico

Fósforo- Necessários aos mecanismos biológicos- Relação C:N:P (100:5:1) - Sistemas aeróbios - Relação C:N:P (130 – 330:5:1) – Sistemas anaeróbios-Contribuição com a Eutrofização de Rios e Lagos

Unidade de medida: mg (N ou P)/L

Caracterização qualitativa dos efluentes Caracterização qualitativa dos efluentes líquidos: líquidos: Parâmetros biológicosParâmetros biológicos

Coliformes Coliformes fecais ou termotolerantes (E. Coli)

- Indicador de contaminação das águas com fezes humanas podendo implicar em risco de contaminação por outros organismos patogênicos

Unidade de medida: NMP/100 mL

Características qualitativas dos efluentes Características qualitativas dos efluentes líquidos: Esgoto sanitáriolíquidos: Esgoto sanitário

Parâmetro Unidade Faixa TípicoSólidos em suspensão mg/L 200 – 450 400

Sólidos sedimentáveis mL/L 10 – 20 15

DBO5 mg/L 200 – 500 350

DQO mg/L 400 – 800 700

Nitrogênio total mg/L 35 – 70 50

Amônia mg/L 20 – 40 30

Fósforo total mg/L 5 – 25 14

pH - 6,7 – 7,5 7,0

Alcalinidade mg CaCO3/L 110 – 170 140

Cloretos mg/L 20 – 50 35

Óleos e graxas mg/L 55 – 170 110

MÓDULO 3MÓDULO 3

CARACTERIZAÇÃO DOS CARACTERIZAÇÃO DOS EFLUENTES LÍQUIDOSEFLUENTES LÍQUIDOS

Caracterização dos efluentes líquidosCaracterização dos efluentes líquidos

Esgotos sanitários possuem certa padronização

Necessidade da caracterização dos efluentes (especialmente industriais)

Aspectos quantitativos e qualitativos dos efluentes líquidos

Grande variação das características dos efluentes líquidos dependendo de

rotinas operacionais, insumos utilizados, características da água utilizada,

Grande diversidade das características dos efluentes em um mesmo setor!

1 2 3 4 5 6 7DQO (mg/L) 1764 904 581 1635 1033 802 378

DBO5 (mg/L) 991 270 251 963 333 286 121

H2O (L/kg) 96 145 204 158 118 306 360

DQO / DBO5

Caracterização quantitativa: vazão média, picos de vazão, hidrograma

Caracterização quantitativa dos efluentes Caracterização quantitativa dos efluentes líquidoslíquidos

Calha parshall

Aplicável a canais abertos

Pequenas vazões apresentam maiores

erros de medição

Possibilidade de automação da leitura

Certificados de calibração

Calha parshall

Q (m3/s) = x Hn

- Sendo H a lâmina d’água no ponto de medição de montante medida em metros e n variam em função das dimensões da calha (medidas exatas e instalação 100% nivelada)

Calha parshall

Vertedores triangulares

-Mais adequados para pequenas vazões

(20 a 30 L/s)

-Problema de acumularem sedimentos a

montante do vertedor

- Pré-tratamento prévio e limpeza constante

- Q (m3/s) = 1,4 x H(5/2), com H em metros

(Fórmula de Tompson - = 90o).

Dispositivos eletrônicos de medição de vazão

Medidor ultra-som em canais abertos

Medidor magnético em condutos forçados (tubulações sob pressão –

bombeamento)

FONTE: www.levelcontrol.com.br

FONTE: http://www.digitrol.com.br/saneamento.php

Caracterização qualitativa dos efluentes Caracterização qualitativa dos efluentes líquidoslíquidos

Referências para caracterização qualitativa dos efluentes líquidos NBR-9897 – Planejamento de amostragem de efluentes líquidos Fluxogramas do processo produtivo Regulamentação / legislação Bibliografia técnica nacional e internacional Fichas técnicas das matérias-primas e insumos utilizados no processo

produtivo Referências de outros empreendimentos similares

Planejamento de amostragem dos efluentes Amostras simples e amostras compostas Período de composição Ensaios in situ

- pH- Temperatura- Oxigênio dissolvido

Critérios de preservação de amostras Seleção de laboratórios

Teste interlaboratorial

PONTOS DE COLETA LAB 1 Erro % Ef (%) LAB 2 Erro % Ef (%) LAB 3 Erro % Ef (%) LAB 4 Erro % Ef (%) LAB 5 Erro

% Ef (%)

BRUTO 01 9.1293%

15.01236%

13.4787%

11.847 -

14.07314%

BRUTO 02 8.899 9.614 12.500 12.158

TRAT. 01 2.699

12% 1.124 -

TRAT. 02 929 673 643 683

EFLUENTE BRUTO EFLUENTE TRATADOLABORATÓRIO DQO AVALIAÇÃO DQO AVALIAÇÃO

Laboratório 1 9.129 INADEQUADO 2.699 INADEQUADOLaboratório 1 8.899 INADEQUADO 929 INADEQUADOLaboratório 2 15.012 INADEQUADO 791 OKLaboratório 2 9.614 INADEQUADO 673 INADEQUADOLaboratório 3 13.478 OK 730 OKLaboratório 3 12.500 OK 643 INADEQUADOLaboratório 4 11.847 OK 1.124 INADEQUADOLaboratório 4 - - - -Laboratório 5 14.073 INADEQUADO 788 OKLaboratório 5 12.158 OK 683 OK

TRATAMENTO ESTATÍSTICOMÉDIA 11.857 795DESVIO PADRÃO 1.764 116DESVIO % 15% 15%MÁXIMO ACEITÁVEL 13.621 911MÍNIMO ACEITÁVEL 10.093 679

EXERCÍCIO: Interpretar os

resultados da amostragem

realizada.

Conclusões do exercício:

MÓDULO 4MÓDULO 4

ASPECTOS LEGAIS E ASPECTOS LEGAIS E GERENCIAISGERENCIAIS

Legislação federal e estadual

- Resolução CONAMA No 430

- Deliberação normativa COPAM – CERH No 01 / 2008 (ART.29).

- Observar diferentes legislações estaduais

- Obrigações: Manutenção das classes dos corpos d’água

- Obedecer aos padrões de lançamento de efluentes líquidos

- Diferenciação entre esgotos sanitários e efluentes industriais

- COPAM: Envio anual da declaração de carga poluidora (DN COPAM

– CERH No 01 / 2008).

Aspectos legais e gerenciaisAspectos legais e gerenciais

Eficiência de tratamento:

E (%) = (Bruto – Tratado) / Bruto (x 100%)

DQO 1 2 3 4 5 6 7Bruto (mg/L) 1764 904 581 1635 1033 802 378

Tratado (mg/L) 128 955 60 240 333 190 170

Carga poluidora:

Carga (kg poluente / dia) = Poluente (mg/L) x Vazão (L / dia) / (106 mg / kg)

Unid. 1 2 3 4 5 6 7DQO (mg/L) 1764 904 581 1635 1033 802 378

DBO5 (mg/L) 991 270 251 963 333 286 121

Unid. 1 2 3 4 5 6 7Vazão (m3/h) 65 110 101 12 1,8 7,3 27

CargaDQO (kg/dia)

Normatização técnica (principais):

ABNT NBR – 7229: Projeto, construção e operação de tanques sépticos

ABNT NBR – 9648: Estudos de concepção de sistemas de esgotamento sanitários

ABNT NBR – 9649: Projeto de redes coletoras de esgotos sanitários

ABNT NBR – 12208: Projetos de estações elevatórias de esgotos sanitários

ABNT NBR – 12209: Projetos de estações de tratamento de esgotos sanitários

ABNT NBR – 13969: Tanques sépticos: Unidade de tratamento complementar

Poluição e autodepuração de cursos d’águaPoluição e autodepuração de cursos d’água

Capacidade dos cursos d’água de se autoregenerarem após o recebimento

de uma carga de poluentes biodegradáveis

Mecanismos físicos de diluição e bioquímicos de degradação biológica

Normalmente utilizados para avaliar o decaimento de matéria orgânica e

o retorno dos níveis de OD

Decaimento de nutrientes e coliformes

Curva de OD

Modelo de Streeter-Phelps

tktkst eCCee

kkLkCC 221

Sendo:

Co – Concentração inicial de OD logo após a mistura (mg/L)

Cs – Concentração de saturação do oxigênio (mg/L)

Lo – Demanda última de oxigênio após a mistura (mg/L)

K1 – Coeficiente de desoxigenação

K2 – Coeficiente de reaeração

k1: Coeficiente de desoxigenação

k2: Coeficiente de reaeração

Determinação de Lo (demanda última de oxigênio após a mistura)

EErrT K

QQDBOQDBOQKDBOL

Aplicação

MÓDULO 5MÓDULO 5

PROJETO DOS SISTEMAS DE PROJETO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO DE EFLUENTES

O projeto do sistema de tratamento de efluentes líquidos consiste na seleção

de operação físicas, químicas e biológicas que viabilizem a redução da carga

poluidora do líquido de forma a atender os objetivos de tratamento

(legislação, normas internas, metas de gestão ambiental, padrões de reuso)

dentro dos níveis de investimento previstos.

Concepção do sistema

Projeto básico e executivo das unidades

Instalação e operação

Monitoramento, manutenção e melhorias

Ampliação

Projeto do sistema de tratamento de Projeto do sistema de tratamento de efluentesefluentes

Etapas de um projeto de tratamento de efluentes

Entendimento das unidades geradoras de efluentes líquidos

Execução de uma campanha de amostragem (quali e quanti)

Definição do fluxograma de tratamento

Dimensionamento das unidades de tratamento (tanques,

equipamentos e tubulações)

Locação das unidades em planta (requisitos de área e solo)

Especificação das unidades e equipamentos necessárias

Definição de um plano de monitoramento do sistema

Documentos esperados

Memorial descritivo contendo fluxograma do processo (Ver manual

no anexo 2)

Memoriais de cálculo

Especificação de equipamentos

Plantas de implantação com lay-out, cortes, e detalhes

Perfil hidráulico do sistema

Locação das unidades em planta (requisitos de área e solo)

Manuais de operação e manutenção dos equipamentos

Projeto do sistema de tratamento de efluentesProjeto do sistema de tratamento de efluentes

FONTE: Adaptado de CETESB, 1991.

PROCESSO DE TRATAMENTO Remoção de DBO5 (%) Remoção de DQO (%) Tratamento Primário

Equalização 0-20 - Neutralização - -

Sedimentação primária 5-15 - Tratamento Secundário

Lodos ativados 70-95 50-70 Lagoa aerada 60-90 45-60 Lagoa aeróbia 50-80 35-60

Filtros biológicos 40-70 20-40 Tratamento Terciário

Coagulação química 40-70 40-70 Carvão ativado 25-40 25-60

Cloração 0-5 0-5 Ozonização - 30-40

Tratamentos Avançados Evaporação 98-99 95-98

Osmose reversa 95-99 90-95

Projeto do sistema de tratamento de Projeto do sistema de tratamento de efluentesefluentesContaminante a ser removido

Operação, processo ou sistema aplicável

Sólidos em suspensão Gradeamento, Sedimentação, filtração, flotação, coagulação, aplicação no solo

Orgânicos biodegradáveis

Lodos ativados, filtros biológicos, lagoas, Sistemas físico-químicos, Reatores anaeróbios, aplicação no solo

Orgânicos voláteis Stripping, Carvão ativado, tratamento do gás

Patogênicos Cloração, ozonização, radiaçãoUV, lagoas de maturação

Nitrogênio / Amônia Nitrificação e desnitrificação biológica, Stripping de amônia, Troca iônica, Cloração, lagoas

Fósforo Coagulação, remoção biológica, lagoas

Orgânicos refratários Adsorção em carvão ativado, ozonização, POA

Metais Precipitação química, troca iônica, adsorção

Sólidos orgânicos dissolvidos

Troca iônica, Osmose reversa, eletrodiálise

Fatores a serem considerados na definição do fluxograma de tratamento

FATORES A SEREM CONSIDERADOS1. Aplicabilidade do processo 11. Requisitos de energia

2. Variações de vazão 12. Outros requisitos

3. Características do efluente 13. Requisitos de pessoal

4. Sustância inibidoras 14. Requisitos de operação e manutenção

5. Restrições ambientais 15. Processos auxiliares

6. Cinética de reação 16. Confiabilidade

7. Eficiência esperada 17. Complexidade

8. Resíduos do processo 18. Compatibilidade

9. Gerenciamento de lodo 19. Disponibilidade de área10. Insumos químicos

MÓDULO 6MÓDULO 6

OPERAÇÕES UNITÁRIAS NO OPERAÇÕES UNITÁRIAS NO TRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO DE EFLUENTES

Unidades e Operações envolvidas no Unidades e Operações envolvidas no tratamento de efluentestratamento de efluentes

TRATAMENTO PRELIMINAR / PRIMÁRIO

Peneiras / Gradeamento

Desarenadores / decantadores primários

Remoção de gorduras e outros materiais flotantes

Equalização

Ajuste de pH

Complementação de nutrientes

PENEIRAS / GRADEAMENTO

Objetivo: Proteção dos equipamentos a jusante

Gradeamento: sólidos de maiores dimensões

Grosso: 35 a 50 mm

Médio: 25 a 30 mm

Fino: 10 a 20 mm

Peneiramento: Remoção de sólidos menores

(efluentes industriais)

Largura mínima = 30 cm (Limpeza manual)

NBR-11885, 13059, 13160.

http://www.youtube.com/watch?v=tATV7AG387E

PENEIRAS / GRADEAMENTO

Objetivo: Proteção dos equipamentos a jusante

Gradeamento: sólidos de maiores dimensões

Grosso: 35 a 50 mm

Médio: 25 a 30 mm

Fino: 10 a 20 mm

Peneiramento: Remoção de sólidos menores

(efluentes industriais)

Largura mínima = 30 cm (Limpeza manual)

NBR-11885, 13059, 13160.

http://www.youtube.com/watch?v=tATV7AG387E

DESARENADORES

Objetivo: Remover sólidos sedimentáveis

NBR-12.209

Dimensionamento baseado na taxa de

aplicação superficial:

600 – 1300 m3/m2 x dia

REMOÇÃO DE GORDURAS / MATERIAIS FLOTANTES

-Caixas de gorduras (TDH) = 20 – 30 minutos

http://www.copasa.com.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=657&sid=259

SEPARADORES DE ÁGUA E ÓLEO

-TDH = +/- 20 – 30 minutos

- Flotação com ar dissolvido

http://www.youtube.com/watch?v=K1GiLJnS0FE&feature=related

EQUALIZAÇÃO

- Homogeneizar vazão e

- Dimensionamento pelo

TDH (variável)

TDH = 6 a 8 horas (usual)

- Agitação (10 W/m3)

SISTEMAS BIOLÓGICOS DE TRATAMENTO

- Sistemas anaeróbios

- Sistemas aeróbios

- Sistemas mistos

- Sistemas mecanizados

- Sistemas não mecanizados

- Sistemas naturais

SISTEMAS ANAERÓBIOS

- Tanques sépticos

- Filtros anaeróbios

- RAFAs

- Lagoas anaeróbias

SISTEMA FOSSA SÉPTICA SEGUIDA DE FILTRO ANAERÓBIO

-Sistema simplificado de tratamento de esgotos sanitários (pequenas

contribuições e reduzida necessidade de tratamento)

http://www.dko.com.br/arquivos_internos/?abrir=como_funciona

TANQUES SÉPTICOS

- Pequenas contribuições

- Baixa eficiência (DBO – 20 a 40%)

- V = 1000 + Nx(C x TDH + Lf x K)

N – número de habitantes

C – Contribuição per capita

Lf – Contribuição de lodo fresco

K – Taxa de acumulação de lodo (=65, para 10oC < Temp < 20oC

e limpeza anual)

TANQUES SÉPTICOS

Câmara única

Câmara dupla

Com revolvimento de lodo

Eficiência baixa

Eficiência elevada

FILTROS ANAERÓBIOS

- Pequenas contribuições

- Baixa eficiência

- V = 1,60 x N x C x TDH

N – número de habitantes

C – Contribuição per capita

TDH – Tempo de detenção

hidráulica = 8 – 16 h

DESINFECÇÃO

REATOR ANAERÓBICO DE

FLUXO ASCENDENTE

- Reator de alta taxa

- TDH – Tempo de detenção

hidráulica = 6 – 10 h

- Carga orgânica volumétrica

- Carga hidráulica

REATOR ANAERÓBICO DE FLUXO ASCENDENTE

Partida do sistema

Controle operacional

Controle de lodo

Ver manual de operação em ANEXO.

Carga Orgânica Volumétrica:

- DQO (mg/L) é o valor de DQO obtido analiticamente através do teste em uma amostra composta do esgoto bruto;- Q (m3/dia) é o valor da vazão média obtido através da leitura da calha parshall ao longo de um dia de operação da ETE e multiplicado pelas 24 horas de operação da ETE;- V (m3) é o volume útil do RAFA.Sugere-se que a COV não ultrapasse 15 kg DQO/m3 x dia (de acordo com projeto).

)(1000)/()/(

mxVdiamxQLmgDQOCOV

Carga Hidráulica Volumétrica:

- Q (m3/dia) é o valor da vazão média obtido através da leitura da calha parshall ao longo de um dia de operação da ETE e multiplicado pelas 24 horas de operação da ETE;- A (m2) é a área do RAFA, ou seja, m2.Sugere-se que a CHV não ultrapasse 4 m3/m2 x dia para a vazão média (de acordo com projeto)

mAdiamQCHV

Unidades e Operações envolvidas no tratamento Unidades e Operações envolvidas no tratamento de efluentesde efluentes

LAGOAS (Link)

Lagoas Facultativas

Lagoas anaeróbias

Lagoas aeradas facultativas

Lagoas aeradas

Lagoas de maturação

LODOS ATIVADOS: CONCEITO

TANQUE DE AERAÇÃO DECANTADOR

SECUNDÁRIO

Lodo Excedente (decarte)

Recirculação de

TRATADOBRUTO

Injeção de ar

LODOS ATIVADOS

Categoria Parâmetro Lodos ativados

convencional

Lodos ativados em aeração prolongada

Parâmetros a ser assumido

Idade do lodo (dias)Concentração de SSVTA (mg/L)SS efluente (mg/L)Razão de recirculação (Qr/Q)Concentração média de OD no reator (mg/L)

4 – 101500 – 3500

10 – 300,6 – 1,01,5 – 2,0

18 – 302500 – 4000

10 – 300,8 – 1,21,5 – 2,0

Dado resultante

Relação A/M (kg DBO / kg SSVTA)Tempo de detenção hidráulica (h)Concentração SSTA (mg/L)Eficiência da remoção de DBO (%)Produção de lodo secundario por DBO removida (kg SS / kg DBO)

0,3 – 0,86 – 8

2000 – 400085 – 930,7 – 1,0

0,08 – 0,1516 – 24

3500 – 500095 – 980,9 – 1,1

IDADE DE LODO:

- SSVTA (mg/L) é o valor dos sólidos suspensos voláteis no tanque de aeração obtido através do teste em uma amostra simples do esgoto presente no tanque de aeração em um momento onde há agitação no tanque;- V (m3) é o volume útil do reator, ou seja, X m3.- Qex (m3/dia) é o valor da vazão diária de recirculação para o tanque avaliado, obtido através de cálculo da vazão de bombeamento;- SSVrecirculado (mg/L) que é a concentração de sólidos suspensos voláteis no lodo recirculado para o tanque, obtido através de teste em uma amostra simples do lodo recirculado para o tanque de aeração.

)/()/()()/(

LmgxSSVdmQmxVLmgSSVTA

circuladoexc

FATOR A / M:

- Q (m3/dia) é o valor da vazão diária afluente à ETE medido através de leitura da calha parshall durante um dia de operação da ETE;- DBOafluente (mg/L) é a DBO5 afluente ao tanque de aeração, ou seja, aquela que sai do RAFA, medida através de análise em amostra simples coletada na saída do RAFA;- DBOefluente (mg/L) é a DBO5 efluente do sistema, ou seja, aquela que sai do decantador secundário, medida através de análise em amostra composta coletada na caixa de saída da ETE;- SSVTA (mg/L) é o valor dos sólidos suspensos voláteis no tanque de aeração obtido através do teste em uma amostra simples do esgoto presente no tanque de aeração em um momento onde há agitação no tanque;- V (m3) é o volume útil do reator, ou seja, X m3.

)/()()/)(()/(

LmgxSSVTAmVLmgDBODBOxdmQ

MA efluenteafluente

INDICE VOLUMÉTRICO DE LODO (mL/g):

- H30 (cm) é a altura da interface sólido líquido na bureta graduada após 30 minutos de sedimentação;- H0 (cm) é a altura da lâmina d’água interface sólido líquido no instante zero;- SSrecirculado (mg/L) é o valor dos sólidos suspensos totais no lodo.

LmgxSSHxH

IVLorecirculad

TAXA DE RECIRCULAÇÃO DE LODO:

- Qr – Vazão recirculada (m3/dia)- Q – Vazão afluente à ETE (m3/dia)

Últimas tecnologias em tratamento biológicoÚltimas tecnologias em tratamento biológico

VARIANTES DO PROCESSO DE LODOS ATIVADOS

- MBBR (Moving Bed Biological Reactor)

-Utilização de meio suporte para aumentar a quantidade de sólidos

no tanque de aeração

-Configuração do sistema permanece a mesma

- MBR (Membrane Biological Reactor)

- Utilização de membranas para a separação do lodo

- Efluentes com características muito favoráveis para reuso

- Dispensa decantador secundário

MBBR (Moving Bed Biological Reactor)

MBR (Membrane Biological Reactor)

http://www.triqua.eu/Triqua/fs3_site.nsf/htmlViewDocuments/7B7C9442D9990AAFC12573D00043A4F2

PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS DE TRATAMENTO DE

EFLUENTES

- Precipitação de metais

- Coagulação / Floculação / Decantação

- Oxidação química

- Eliminação de compostos tóxicos

- Oxidação de cromo hexavalente

- Redução de sulfetos

- Oxidação de cianetos

PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS DE TRATAMENTO DE

EFLUENTES

- Teste de bancada

- Jarteste

CONFIGURAÇÃO BÁSICA DE UM SISTEMA FÍSICO QUÍMICO DE

TRATAMENTO DE EFLUENTES

PRECIPITAÇÃO DE METAIS COMO HIDRÓXIDOS

Fonte : http://www.hoffland.net/index.php/hydroxide-precipitation.html

PRECIPITAÇÃO DE METAIS COMO CARBONATOS

COAGULAÇÃO / FLOCULAÇÃO / DECANTAÇÃO

COAGULANTE FAIXA DE pHCompostos de Alumínio

Sulfato de Alumínio 5 – 8

Policloreto de Alumínio 6 – 7

Compostos de Ferro Sulfato ferroso 8,5 – 11

Sulfato férrico 5 – 11

Cloreto férrico 5 – 11

Cal – Carbonato de cálcio

Fonte: Adaptado de Cavalcanti (2012).

COAGULAÇÃO / FLOCULAÇÃO / DECANTAÇÃO

POLÍMEROSPolímeros Aniônicos

Galvanoplastia, Siderurgia, Metalurgia : Efluentes carregados positivamente

Polímeros CatiônicosÁgua bruta, emulsões oleosas, indústria têxtil, papel e celulose,

usinas de açúcar e álcool, cervejarias, efluentes contendo produtos químicos orgânicos.

Fonte: Adaptado de Cavalcanti (2012).

Vista geral da ETE Detalhe dos tanques de tratamento físico-químico

EXEMPLO

MUITO OBRIGADO!

CONTATOS:

Luiz Ignácio F Andrade

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(31) 3281-9543 | 3282-5425

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revista ietec - edição 42

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