sistemastratamento sperling

7/27/2019 SistemasTratamento Sperling

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SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSSISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS

Marcos von SperlingMarcos von Sperling

Universidade Federal de Minas Gerais


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SITUASITUAO DO ESGOTAMENTO SANITO DO ESGOTAMENTO SANITRIORIO

% cobertura no meio urbano, por rede de coleta(SNIS 2004, relativo a 2002; Companhias estaduais)

3,5

21,2

59,0

25,5

45,4

38,6

0

20

40

60

80

100

N NE SE S CO Br as il

%C

OBERTUR

Cobertura = Pop urbana conectada / Pop urbana nas cidadescom abastecimento de gua


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SITUASITUAO DO ESGOTAMENTO SANITO DO ESGOTAMENTO SANITRIORIO

% tratamento de esgotos(SNIS 2004, relativo a 2002; Companhias estaduais)

0

20

40

60

80

100

%COBERTUR

% do coletado 53,6 87,1 58,9 91,8 51,2 67,2

% do gerado 1,9 18,5 34,8 23,4 23,2 25,9

N NE SE S CO Brasil

% do esgoto coletado = Volume esgoto tratado / Volume esgoto coletado% do esgoto gerado = Cobertura de esgotamento x % do coletado


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DESAFIOS NO TRATAMENTO DE ESGOTOSDESAFIOS NO TRATAMENTO DE ESGOTOS

Implantar ETEs

Receber esgotos nas ETEs

Garantir a sustentabilidade das ETEs Garantir um nvel operacional adequado

Garantir a eficincia requerida

Garantir atendimento legislao ambiental

Gerenciar o lodo produzido

Reduzir custos operacionais

Expandir as ETEs se necessrio

Possibilitar utilizao produtiva do efluente e do lodo


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SOLUSOLUES TECNOLES TECNOLGICASGICAS

No Brasil, no h limitao tecnolgica para otratamento dos esgotos

Clima favorvel

PROSAB

Solues consolidadas + alternativas recentes


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SELESELEO DE ALTERNATIVASO DE ALTERNATIVAS


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RESOLURESOLUO CONAMA 357/05O CONAMA 357/05

guas doces: salinidade 0,5

guas salobras: salinidade > 0,5 e < 30 guas salinas: guas com salinidade 30


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CLASSIFICACLASSIFICAO DASO DASGUAS DOCESGUAS DOCESRESOLURESOLUO CONAMA 357/05O CONAMA 357/05

Uso DocesEspec 1 2 3 4

Abastecimento para consumo humano X (a) X (b) X (c) X (d)

Preserv. equilbrio natural das comunidades aquticas X

Preserv. de amb. aqut. em unid. de conserv. de prot. integral X

Proteo das comunidades aquticas X (h) XRecreao de contato primrio (*) X X

Irrigao X (e) X (f) X (g)

Aqicultura e atividade de pesca X

Pesca amadora X

Dessedentao de animais X

Recreao de contato secundrio X

Navegao X

Harmonia paisagstica X

(a)com desinfeco

(b)aps tratamento simplificado

(c)aps tratamento convencional

(d)aps tratamento convencional ou avanado

(e)hortalias consum. cruas e de frutas que se desenv. rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoo de pelcula

(f)hortal., plantas frutf. e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, c/ os quais o pblico possa vir a ter contato direto(g)culturas arbreas, cerealferas e forrageiras

(h)de forma geral, e em comunidades indgenas

(*) conforme Resoluo CONAMA 274/2000


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RESOLURESOLUO CONAMA 357/05O CONAMA 357/05PadresPadres dodo corpocorpo ddguagua e dee de lanlanamentoamento


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PARMETROS DE INTERESSE PARA ESGOTOS SANITPARMETROS DE INTERESSE PARA ESGOTOS SANITRIOSRIOSRESOLURESOLUO CONAMA 357/05O CONAMA 357/05 -- CORPOS DE AGUA DOCECORPOS DE AGUA DOCE

guas docesParmetro Unidade

1 2 3 4

Cor verdadeira mgPt/L natural 75 75

Turbidez UNT 40 100 100

Slidos dissolvidos totais mg/L 500 500 500

pH - 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0 6,0 a 9,0Coliformes termotolerantes org/100Ml 200 /

Resol.2741.000 / Resol.274 (b)

Clorofila a g/l 10 30 60

Densidade de cianobactrias clulas/mLmm3/L

20.000ou 2

50.000ou 5

100.00010 (c)

DBO5

mg/L 3 5 10

OD mg/L 6 5 4 2

N amoniacal total (pH7,5) mgN/L 3,7 3,7 13,3

N amoniacal total (7,5


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TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS

Nveis do tratamentoEstudos de concepo definir os seguintes aspectos:

impacto ambiental do lanamento no corpo receptor objetivos do tratamento (principais constituintes a serem

removidos)

nvel do tratamento eficincias de remoo desejadas

Nveis do tratamento:

Preliminar

Primrio

Secundrio Tercirio (apenas eventualmente)


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Nveis do tratamentoItem Nvel de tratamentoPreliminar Primrio Secundrio

Poluentes removidos Slidos grosseiros Slidos sedimentveis

DBO em suspenso

Slidos no sedimentveis

DBO em suspenso fina

DBO solvel

Eventualmente nutrientes

Eventualmente patgenosEficincias de remoo - DBO: 25 a 35%

SS: 60 a 70%

Coliformes: 30 a 40%

DBO: 60 a 98%

Coliformes: 60 a 99%

Mecanismo

predominante

Fsico Fsico Biolgico

Cumpre padres de

lanamento usuais?

No No Usualmente sim

Aplicao - Montante de elevatria

- Etapa inicial de todos

os processos detratamento

- Tratamento parcial

- Etapa intermediria de

tratamento mais completo

- Tratamento mais completo

(para remoo de matria

orgnica)


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Processos simplificados


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Processos mecanizados


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TRATAMENTO PRELIMINARTRATAMENTO PRELIMINAR

Gradeamento

Remoo de areia

Medio de vazo


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Gradeamento

Limpeza manualLimpeza mecanizada


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Remoo da areia

Limpeza manual ou

caminho limpa-fossaLimpeza mecanizada


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Medio da vazo

Calha Parshall


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TANQUE DE EQUALIZATANQUE DE EQUALIZAOO

Efluentes industriais

Aerador flutuante


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LAGOAS DE ESTABILIZALAGOAS DE ESTABILIZAOO

Sem aerao


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Facultativa

ETE Parque Fluminense - CE


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Lagoa anaerbia - Lagoa facultativa

ETE Jales - SP (21 ha, 60 L/s, 2 sistemas)

GO S SLAGOAS DE ESTABILIZAOO


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Facultativa

ETE Maracana - CE - 1 LAn + 1 LF + 3 LM (100 ha)



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Com aerao mecanizada



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Lagoa aerada

ETE Tupamirim - CE



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Lagoa aerada

Lagoa no sul da Frana Lagoa em Bangcoc, Tailndia

(tratamento da gua do rio)



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Com lagoas de maturao



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Lagoas de maturao

ETE Maracana - CE - 1 LAn + 1 LF + 3 LM (100 ha)

LAGOAS DE POLIMENTOLAGOAS DE POLIMENTO


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LAGOAS DE POLIMENTOLAGOAS DE POLIMENTO

Reator UASB lagoas de polimento

Lagoa depolimento

Reator

UASB

ETE UFMG Copasa (250 hab)



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Lagoas de maturao / polimento

DISPOSIDISPOSIO CONTROLADA NO SOLOO CONTROLADA NO SOLO


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Infiltrao



32/79


Escoamento superficial



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Escoamentosuperficial



34/79


Wetlands, terras midas construdas, alagadosartificiais, leitos cultivados, leitos com

macrfitas, sistemas de zonas de razes ...



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Terras midas construdas de fluxo superficial

Terras midas construdas de fluxo superficial (Nova Zelndia)



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Leitos cultivados de fluxo horizontal subsuperficial

PERFIL LONGITUDINAL

ETE Experimental UFMG / COPASA



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Leitos cultivados de fluxo vertical

REATORES ANAERREATORES ANAERBIOSBIOS


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O S OS

Reator UASB e sistema fossa-filtro



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Sistema fossa-filtro

Tanque sptico de

cmara nicaFiltro anaerbio



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Reator UASB

COMPARTIMENTODE SEDIMENTAO

partculasde lodo

defletorde gases

separadortrifsico

sada doefluente

afluente

sadado gs

REATOR UASB

Princpio de funcionamento

MANTADE LODO

LEITODE LODO



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Reator UASB

ETE Experimental Arrudas UFMG / COPASA



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Reator UASB

Reator UASB

Tratam prelim

ETE Bacanga - So Lus



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Reator UASB

ETE Ona, Belo Horizonte (COPASA) 1 milho de habitantes

LODOS ATIVADOSLODOS ATIVADOS


44/79

Fluxo contnuo



45/79

ETE Arrudas - BH



46/79

Reator aerbio

Aerao mecnica Ar difuso



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Decantador secundrio



48/79

Reator UASB - lodos ativados



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Fluxo intermitente

REATORES AERREATORES AERBIOS COM BIOFILMEBIOS COM BIOFILME


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Filtros percoladores



51/79

Filtro biolgico percolador



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53/79

Filtros percoladores meios suporte

Condute

220 m2

/m3

Escria alto-forno

60 m2

/m3

Downflow Hanging Sponge (DHS)87 m2/m3 (reteno de biomassa intersticial)

Anis plsticos80 m2/m3


54/79


R t UASB filt l d


55/79

Reator UASB - filtros percoladores



R t UASB filt l d


56/79

Reator UASB - filtros percoladores



Bi filt d b bi di


57/79

Biofiltros aerados submersos e biodiscos


Bi filt d b bi di


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Biofiltros aerados submersos e biodiscos

Ricardo Franci - ES


Reator UASB biofiltro aerado submerso


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Reator UASB - biofiltro aerado submerso

ETEs CESAN - ES


Reator UASB + ps tratamento


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Reator UASB + ps-tratamento

Qualquer das tecnologias anteriores pode ser utilizada

como ps-tratamentoVantagens:

Certa reduo nos custos de implantaomenor volume/rea das unidades

Grande reduo nos custos de operao menor consumo de energia menor quantidade de lodo a ser disposto

TENDNCIA: Reator UASB + pTENDNCIA: Reator UASB + pss--tratamentotratamento


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62/79



63/79

TRATAMENTO DO LODOTRATAMENTO DO LODO

Adensamento


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Adensamento


Digesto


65/79

Digesto

Digestoaerbia

Digesto

anaerbia


Desaguamento


66/79

Desaguamento

Leito de secagem

Desaguamento mecanizado

Qualidade esperada do efluente - DBOSistema DBO


67/79

100

mg/l

80

mg/l

60

mg/l

40

mg/l

20

mg/l

Lagoa facultativa

Lagoa anaerobia + lagoa facultativa

Lagoa facultative aerada

Lagoa aerada mist compl lagoa sedimLagoas + lagoas de maturao


Banhados artificiais

Tanque sptico + filtro anaerbio

Reator UASB

Reator UASB + ps-tratamento Variv

Lodos ativados convencional

Aerao prolongada

Lodos ativados c/ rem biol NLodos ativados c/ rem biol N/P

Lodos ativados c/ rem biol/qum N/P

Lodos ativ c/ rem biol/qum N/P + filtr.

Filtro biolgico percoladorBiofiltro aerado submerso

Biofiltro aerado submerso + rem biol N

Qualidade esperada do efluente - DQOSistema DQO

200 150 100


68/79

200

mg/l

150

mg/l

100

mg/lLagoa facultativa




Escoamento superficialBanhados artificiais


Reator UASBReator UASB + ps-tratamento Varivel

Lodos ativados convencionalAerao prolongada

Lodos ativados c/ rem biol NLodos ativados c/ rem biol N/PLodos ativados c/ rem biol/qum N/P



Biofiltro aerado submersoBiofiltro aerado submerso + rem biol N

Sistema SS

90 60 30

Qualidade esperada do efluente - SS


69/79

90

mg/l

60

mg/l

30




Lagoa aerada mist compl lagoa sedim

Lagoas + lagoas de maturao






Aerao prolongada





Biofiltro aerado submerso


Qualidade esperada do efluente - Amnia


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Sistema Amnia N20

mg/l15

mg/l10

mg/l5


Lagoa anaerobia + lagoa facultativaLagoa facultative aerada






Reator UASB

Reator UASB + ps-tratamento Varivel

Lodos ativados convencionalAerao prolongada

Lodos ativados c/ rem biol N

Lodos ativados c/ rem biol N/P



Qualidade esperada do efluente N totalSistema N Total

20 15 10


71/79

20

mg/l

15

mg/l

10








Reator UASB

Reator UASB + ps-tratamento Varivel


Aerao prolongada




Filtro biolgico percoladorBiofiltro aerado submerso


Qualidade esperada do efluente P totalSistema P Total

4,0 3,0 2,0 1,0


72/79

4,0

mg/l

3,0

mg/l

2,0

mg/l

1,0








Reator UASBReator UASB + ps-tratamento


Aerao prolongada







Qualidade esperada do efluente Coli termotolSistema Coli termotoler (NMP/100ml)

1 x 1 x 105 1 x 1 x


73/79

106

1 x 10

104

103

Lagoa facultativa










Aerao prolongada


Lodos ativados c/ rem biol N/PLodos ativados c/ rem biol/qum N/P




Biofiltro aerado submerso + rem biol NQualquer acima + desinf / barreira

Sistema Ovoshelmintos

Qualidade esperada do efluente - Helmintos


74/79

1 ovo/lLagoa facultativa




Lagoas + lagoas de maturaoEscoamento superficial





Aerao prolongada


Lodos ativados c/ rem biol N/PLodos ativados c/ rem biol/qum N/P





Qualquer acima + desinf / barreira Varivel

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSrea requerida (m2/hab)


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Sistema 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Lagoa facultativa

Lagoa anaerbia - lagoa facultativaLagoa aerada facultativa

Lagoa anaer + lagoa facul + lagoa de matur

Infiltrao lentaInfiltrao rpida


Terras midas construdas (wetlands)


Reator UASBUASB + lodos ativados

UASB + biofiltro aerado submerso

UASB + filtro anaerbio

UASB + filtro biolgico alta cargaUASB + lagoas de polimento

UASB + lagoa aerada facultativa

UASB + escoamento superficial

Lodos ativados convencionalLodos ativados aerao prolongada

Filtro biolgico percolador de baixa carga

Filtro biolgico percolador de alta cargaBiofiltro aerado submerso com n itrificao

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSPotncia instalada para aerao (W/hab)

Si 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0


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Sistema 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Lagoa facultativa


Lagoa aerada mistura completa - lagoa sedimentao

Infiltrao lentaInfiltrao rpida

Escoamento superficialTerras midas construdas (wetlands)


Reator UASBUASB + lodos ativados


UASB + filtro anaerbioUASB + filtro biolgico percolador de alta cargaUASB + flotao por ar dissolvido

UASB + lagoas de polimento

UASB + lagoa aerada facultativa

UASB + lagoa aerada mist. compl. + lagoa decantUASB + escoamento superficial


Lodos ativados batelada (aerao prolongada)

Lodos ativados convencional com rem biol de N

Lodos ativados convencional com rem biol de N/P


Filtro biolgico percolador de alta cargaBiofiltro aerado submerso com n i trificao

Biofiltro aerado submerso com rem biol de N

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSLodo a ser disposto (L/hab.ano)

Si t 12 5 25 0 37 5 50 0 62 5 75 0 87 5 100 0


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Sistema 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5 100,0

Lagoa facultativa


Lagoa aerada mistura completa - lagoa sedim

Lagoa anaerbia + lagoa facul + lagoa de matur

Infiltrao lenta

Infiltrao rpidaEscoamento superficialTerras midas construdas (wetlands)

Tanque sptico + filtro anaerbioTanque sptico + infiltrao

Reator UASB

UASB + lodos ativados

UASB + biofiltro aerado submersoUASB + filtro anaerbio

UASB + filtro biolgico de alta carga

UASB + flotao por ar dissolvido

UASB + lagoas de polimentoUASB + lagoa aerada facultativa

UASB + lagoa aerada + lagoa decant

UASB + escoamento superficialLodos ativados convencionalLodos ativados aerao prolongada

Lodos at ivados convencional com rem biol de NLodos ativados convencional com rem biol de N/P

Lodos ativados convencional + filtrao terciria

Filtro biolgico percolador de baixa cargaFiltro biolgico percolador de alta carga

Biofiltro aerado submerso com n i trificao

Biofiltro aerado submerso com rem biol de N

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSCusto de implantao (R$/hab)


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Sistema 25 50 75 100 125 150 175 200Lagoa facultativa




Inf iltrao lenta


Tanque sptico + filtro anaerbioReator UASB



UASB + filtro anaerbioUASB + filtro biolgico percolador de alta carga



UASB + lagoa aerada facultativaUASB + lagoa aerada mist. compl. + lagoa sedim

UASB + escoamento superficialLodos ativados convencionalLodos ativados aerao prolongada


Lodos ativados convencional com rem biol NLodos ativados convencional com rem biol N/P


Filtro biolgico percolador de alta cargaBiofiltro aerado submerso com n itrificao

Biofiltro aerado submerso com rem biol N

TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSTECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOSCusto de operao (R$/hab.ano)

Sistema 2 5 5 0 7 5 10 0 12 5 15 0 17 5 20 0


79/79

Sistema 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0

Lagoa facultativa




Infiltrao lenta


Tanque sptico + filtro anaerbioReator UASB



UASB + filtro anaerbioUASB + filtro biolgico percolador de alta carga



UASB + lagoa aerada facultativaUASB + lagoa aerada mist. compl. + lagoa sedim

UASB + escoamento superficial



Lodos ativados convencional com rem biol NLodos ativados convencional com rem biol N/P

Lodos ativados convencional + filtrao terciria


Filtro biolgico percolador de alta cargaBiofiltro aerado submerso com n itrif icao

Biofiltro aerado submerso com rem biol N

sistemastratamento sperling

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