Saneamento na Área Rural

Principais indicadores físicos, químicos da
qualidade da água e métodos de avaliação

Dra Tania ...
* Escassez do recurso “Água”

61 % do volume de água no
Brasil destinado à
agricultura

* Déficit rede coletora de
esgoto ...
40% da população mundial, não tem
esgoto coletado e tratado

Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento:
- Mais de ...
DISPOSIÇÃO INADEQUADA DE EFLUENTES E RESÍDUOS SÓLIDOS
Descarte in natura
- Comprometimento do ecossistema

- Doenças
- “Es...
PROBLEMAS...
Impacto indireto para o homem...
...direto para o ambiente
Contaminação de solo e lençóis
Eutrofização de rio...
ALTERNATIVAS...

-Chorumeiras

-Esterqueiras
-Composteiras
-Biodigestores e Fossas
sépticas biodigestoras

-Lagoas de esta...
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL

Portaria MS n.° 2914/2011
Estabelece os procedimentos e responsabilidades
relativos ao controle e vi...
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL

Qualidade da água
• Resolução CONAMA n° 357 de 2005
• Resolução CONAMA n° 430 de 2011
Dispõe sobre a...
Águas Doces

Classe Especial

Classe 1

Águas Salinas e Salobras
(até Classe 3)

Classe 2

Classe 3

Classe 4

- consumo
-...
estabelecem

Definição de
PADRÕES

Critérios
de QUALIDADE para corpos de água com
ou não LANÇAMENTO de efluente

Níveis pe...
Principais indicadores de
qualidade
•
•
•
•

Sólidos
Indicadores de matéria orgânica
Nutrientes
Indicadores de contaminaçã...
CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA

• Físicas
• Químicas
• Microbiológicas

pH
Turbidez
 Oxigênio dissolvido
Cor aparent...
TURBIDEZ
• Concentração de partículas em suspensão e coloidais
presentes na fase líquida
• Grau de atenuação de intensidad...
COR VERDADEIRA
-Capacidade de uma amostra em transmitir luz visível em
um comprimento de onda sensível ao olho humano

Cla...
ODOR E SABOR
• Presença de compostos inorgânicos :originado a partir
do próprio manancial (Ferro, Sólidos Dissolvidos Tota...
TEMPERATURA
Manutenção

da vida aquática
Controle de processos biológicos

Padrão

de emissão de efluentes em corpos re...
SÓLIDOS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TAMANHO
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TAMANHO

APARELHO DE FILTRAÇÃO ESTUFA DE SECAGEM
CLASSIFICAÇÃO PELAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
CLASSIFICAÇÃO PELA SEDIMENTABILIDADE
Valor expresso em mL/ L – Cone Imhoff

Cone Imhoff
(1 hora)
Distribuição típica no efluente doméstico bruto
SÉRIE DE SÓLIDOS

Lançamento:
Sólidos sedimentáveis até 1,0 mL/L
(teste de uma hora em cone “Imhoff”)
Potencial Hidrogeniônico (pH)
-“Acidez” ou “basicidade” de soluções
-Concentração de íons H3O+
-Escala de 0 a 14, logarítm...
OXIGÊNIO DISSOLVIDO
•Manutenção

•Operação

e proteção da vida aquática

de sistemas biológicos aeróbios

- Condição anaer...
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
* Quantidade de oxigênio requerida por microrganismos
aeróbios para a oxidação de com...
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO520)
- Medição do consumo de oxigênio em
laboratório
- Procedimento com 5 dias de duraç...
Demanda Química de Oxigênio (DQO)
- Quantidade de Oxigênio requerida para
estabilizar através de processos químicos,
a mat...
Nitrogênio e Fósforo
-Aporte de nutrientes:
•Problemas estéticos e recreacionais
•Condições anaeróbias no fundo do corpo d...
Eutrofização natural x Eutrofização artificial
ELEMENTOS TÓXICOS

-Efeito cumulativo
-Cancerígenos
- Tóxicos
Obrigada !
Saneamento na Área Rural

Sistemas de tratamento de efluentes

Dra Tania Leme de Almeida
Profa Assistente do Curso Superio...
TÓPICOS

1. Contextualização da geração de efluentes
2. Sistemas de tratamento de efluentes
3. Tratamento anaeróbio
4. Tra...
+ 7 bilhões de pessoas

Com 267 nascimentos e 108 mortes a cada minuto
The New York Times
Por que tratar os efluentes?
*Contribuição per capita de carga orgânica
= 54 – 100g / habitante dia de DBO5 e DQO

Efluent...
Águas residuárias
Crescimento da população

Atividade agropecuária
Atividade industrial

Danos
ambientais
Águas residuárias

M A N E JO
ADEQUADO
Sistemas
de

tratamento
Promovam e assegurem b e n e f í c i o s na redução do
pote...
Por que tratar os efluentes?
O lançamento de efluentes em corpos receptores deve atender aos padrões
da legislação ambient...
Por que tratar os efluentes?
* Remoção de matéria orgânica e
inorgânica

Tratamento de

* Remoção de sólidos em suspensão
...
Sistemas de tratamento de águas residuárias

Tratamentos:

Preliminar

Secundário

Primário

Terciário
Sistemas de tratamento de águas residuárias
NÍVEL DE
Terciário

TRATAMENTO

Secundário

Primário

A

Desinfecção

Remoção ...
Sistemas de tratamento de águas residuárias
Preliminar
- Remoção de sólidos grosseiros;
- Não há remoção de DBO;
- Prepara...
Sistemas de tratamento de águas residuárias

Primário
- O efluente ainda contém sólidos em suspensão não grosseiros cuja r...
Sistemas de tratamento de águas residuárias
Secundário
- Fase que processa, principalmente, a remoção de sólidos e de maté...
Sistemas de tratamento de águas residuárias
Terciário
Remoção de poluentes tóxicos ou não biodegradáveis ou eliminação adi...
TÓPICOS

1. Contextualização da geração de efluentes
2. Sistemas de tratamento de efluentes
3. Tratamento anaeróbio
4. Tra...
Sistemas de tratamento anaeróbio
A digestão anaeróbia é um processo no qual um consórcio
de diferente microrganismos, na a...
Matéria orgânica complexa
(carboidratos, lipídios, proteínas)

HIDRÓLISE

Bactérias
fermentativas

Matéria orgânica simple...
Sistemas de tratamento anaeróbio
R EATO R E S
•

ANAERÓBIOS

Efluentes com ELEVADA carga orgânica
Tecnologia anaeróbia
ABR

* Desenvolvimento de reatores d...
Lagoa

R EATO R E S

ANAERÓBIOS

Fossa
séptica

Filtro
anaeróbio

Reator
UASB

Reator de
leito
fluidificado
(RALPH)
ABR

Leito granular
expandido

UASB
compartimentado

Biodisco
anaeróbio

RALF

ABR
Sistemas de tratamento anaeróbio

Afluente

Matéria Orgânica
 350 mg DBO/L
Nutrientes
 30 mg NH3/L
Microrganismos
105 ~ ...
Sistemas de tratamento aeróbio
Nos sistemas aeróbios cerca de 40 a 50% de degradação biológica, com a
conseqüente conversã...
Sistemas de tratamento aeróbio
Lodos
ativados
•

Sólidos suspensos
sedimentáveis e
matéria orgânica
suspensa são
removidos...
Sistemas de tratamento aeróbio
Lodos
ativados
• Biomassa permanece no sistema por mais tempo do que na
modalidade convenci...
Sistemas de tratamento aeróbio

Lagoa de
estabilização

Facultativa
Aerada facultativa

Aerada de mistura completa
Sistemas de tratamento aeróbio
Facultativa

•

•

•
•

DBO
particulada
se •
sedimenta e o lodo de
fundo
é
decomposto
anaer...
Sistemas de tratamento aeróbio
Filtros
biológicos
•

Matéria orgânica é estabilizada por bactérias que crescem aderidas a ...
Sistemas Anaeróbios X Sistemas Aeróbios
Biogás
(70 a 90%)

Matéria
Orgânica
(100% DQO)

CO2
(40 a 50%)

Efluente
(10 a 30%...
Sistemas de tratamento combinado
• Processo aeróbio

PÓS- TRATAMENTO
* Remoção de matéria orgânica residual

* Remoção de ...
Sistemas de tratamento combinado

O principal papel do pós-tratamento é o de
completar a remoção da matéria orgânica, bem
...
Reator UASB
+
Lodos ativados

Reator UASB
+
Biofiltro
Aerad
submerso

Reator UASB
+
Disposição
no solo

Reator UASB
+
Filt...
Sistemas de tratamento anóxico

Tratamento de efluentes industriais
e/ou sanitários para a minimização de
compostos
nitrog...
Sistemas de tratamento anóxico

O tratamento anóxico caracteriza-se
pela etapa de desnitrificação dos
compostos nitrogenad...
Sistemas de tratamento anóxico
•

Remoção biológica do nitrogênio

NITRIFICAÇÃO

DESNITRIFICAÇÃO

Oxidação do N-NH3
•N-NO2...
Sistemas de tratamento anóxico

Condições anóxicas: redução de
nitratos (desnitrificação)

2NO3- + 2H+

N2 + 2,5 O2 + H2O
Sistemas de tratamento anóxico
TÓPICOS

1. Contextualização da geração de efluentes
2. Sistemas de tratamento de efluentes
3. Tratamento anaeróbio
4. Tra...
Características dos esgotos tratados pelos diversos processos e
composição de custos de implantação e operacionais
• Em um...
DBO5
(mg/L)

SS
(mg/L)

N amon
(mg/L)

Custo de Implantação
(R$/habitante)

População
(mil)

Consumo de
Energia
(kwh/hab.a...
• Obrigada !
Tecnologias de Tratamento de Águas residuárias
FÍSICO

QUÍMICO
BIOLÓGICO
AERÓBIO

ANAERÓBIO

Tipo de Reator
Biomassa Aderi...
Tecnologias de Tratamento de Águas residuárias
BIOLÓGICO
Biomassa = Microorganismos responsáveis pela degradação da
matéri...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Principais processos de_tratamento_de_água_de_abastecimento_-_tania

2,475

Published on

Palestra apresentada durante o primeiro curso de saneamento básico rural, na Embrapa Instrumentação, São Carlos - SP, outubro de 2013

Disponível em : http://saneamento.cnpdia.embrapa.br/programacao.html

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
2,475
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
126
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Principais processos de_tratamento_de_água_de_abastecimento_-_tania"

  1. 1. Saneamento na Área Rural Principais indicadores físicos, químicos da qualidade da água e métodos de avaliação Dra Tania Leme de Almeida Profa Assistente do Curso Superior em Meo Ambiente e Recursos Hídricos Faculdade de Tecnologia de Jahú Fatec - CEETESP
  2. 2. * Escassez do recurso “Água” 61 % do volume de água no Brasil destinado à agricultura * Déficit rede coletora de esgoto e seu tratamento Apenas SP, RJ e ES possuem mais da metade dos municípios com tratamento de esgoto (IBGE, 2008)
  3. 3. 40% da população mundial, não tem esgoto coletado e tratado Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento: - Mais de 1,5 milhão de crianças morrem ao ano
  4. 4. DISPOSIÇÃO INADEQUADA DE EFLUENTES E RESÍDUOS SÓLIDOS Descarte in natura - Comprometimento do ecossistema - Doenças - “Estética” e mau cheiro
  5. 5. PROBLEMAS... Impacto indireto para o homem... ...direto para o ambiente Contaminação de solo e lençóis Eutrofização de rios
  6. 6. ALTERNATIVAS... -Chorumeiras -Esterqueiras -Composteiras -Biodigestores e Fossas sépticas biodigestoras -Lagoas de estabilização
  7. 7. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL Portaria MS n.° 2914/2011 Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade - Responsabilidade do Estado-municípios - Fiscalização de sistemas e soluções alternativas de abastecimento - Não se aplica à água mineral , à água natural e às águas adicionadas de sais, destinadas ao consumo humano após o envasamento, e a outras águas utilizadas como matéria-prima para elaboração de produtos - Plano de amostragem (população, tipo de captação) - Acompanhamento: Anexos da Portaria
  8. 8. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL Qualidade da água • Resolução CONAMA n° 357 de 2005 • Resolução CONAMA n° 430 de 2011 Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências.
  9. 9. Águas Doces Classe Especial Classe 1 Águas Salinas e Salobras (até Classe 3) Classe 2 Classe 3 Classe 4 - consumo - consumo consumo humano, após tratamento convencional ou - navegação; e - humano, com humano, após tratamento simplificado; avançado; - consumo humano, após tratamento convencional; - proteção das comunidades aquáticas; desinfecção/filtração; culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; - irrigação de -harmonia paisagística - proteção das recreação de contato primário, comunidades aquáticas; - preservação do amadora; equilíbrio - pesca -recreação de- contato primário, irrigação natural das comunidades de hortaliças (cruas) e de frutas que se - recreação de contato secundário; e - irrigação de desenvolvam rentes ao solo e de parques, jardins, campos de hortaliças, plantas frutíferas aquáticas; dessedentação de animais -e esporte e lazerproteção comcomunidades aquáticas em Terras contato direto); - (público -ambientes aquáticos em das -aqüicultura e à atividade de pesca. Indígenas. unidades de conservação de proteção integral
  10. 10. estabelecem Definição de PADRÕES Critérios de QUALIDADE para corpos de água com ou não LANÇAMENTO de efluente Níveis permitidos (dos parâmetros ou das concentrações)
  11. 11. Principais indicadores de qualidade • • • • Sólidos Indicadores de matéria orgânica Nutrientes Indicadores de contaminação fecal
  12. 12. CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA • Físicas • Químicas • Microbiológicas pH Turbidez  Oxigênio dissolvido Cor aparente e cor real  Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) Odor e sabor  Demanda química de oxigênio (DQO) Temperatura  Carbono Orgânico Total (COT) Série de sólidos  Nitrogênio total Contagem cianobactérias  Fósforo total  Coliformes termotolerantes Elementos tóxicos  Compostos orgânicos sintéticos e voláteis  Óleos e graxas        
  13. 13. TURBIDEZ • Concentração de partículas em suspensão e coloidais presentes na fase líquida • Grau de atenuação de intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessar um corpo d´água Classe 2: Até 100 UNT Unidade Nefelométrica de turbidez Turbidímetro
  14. 14. COR VERDADEIRA -Capacidade de uma amostra em transmitir luz visível em um comprimento de onda sensível ao olho humano Classe 2: Até 75 U.C. Unidades de cor Colorímetro
  15. 15. ODOR E SABOR • Presença de compostos inorgânicos :originado a partir do próprio manancial (Ferro, Sólidos Dissolvidos Totais, sulfetos, etc...) • Presença de compostos orgânicos (fontes antropogênicas) • Processo de tratamento (eventualmente): oxidantes residuais Legislação Conama 357/05: Não objetável/virtualmente ausente
  16. 16. TEMPERATURA Manutenção da vida aquática Controle de processos biológicos Padrão de emissão de efluentes em corpos receptores Temperatura inferior a 40 0C
  17. 17. SÓLIDOS
  18. 18. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TAMANHO
  19. 19. CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TAMANHO APARELHO DE FILTRAÇÃO ESTUFA DE SECAGEM
  20. 20. CLASSIFICAÇÃO PELAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
  21. 21. CLASSIFICAÇÃO PELA SEDIMENTABILIDADE Valor expresso em mL/ L – Cone Imhoff Cone Imhoff (1 hora)
  22. 22. Distribuição típica no efluente doméstico bruto
  23. 23. SÉRIE DE SÓLIDOS Lançamento: Sólidos sedimentáveis até 1,0 mL/L (teste de uma hora em cone “Imhoff”)
  24. 24. Potencial Hidrogeniônico (pH) -“Acidez” ou “basicidade” de soluções -Concentração de íons H3O+ -Escala de 0 a 14, logarítmica -Eletrodo de pH Parâmetro que também atua: -Influência nas soluções e biomoléculas -Idéia do comportamento do sistema (aeróbio/anaeróbio) Lançamento: faixa de pH entre 5 e 9
  25. 25. OXIGÊNIO DISSOLVIDO •Manutenção •Operação e proteção da vida aquática de sistemas biológicos aeróbios - Condição anaeróbia: taxas inferiores de OD (AUTODEPURAÇÃO DO CORPOS D’ÁGUA) Corpos d’água Classe 2 OD ≥ 5,0 mg O2/L Corpos d’água Classe 4 OD ≥ 2,0 mg O2/L
  26. 26. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) * Quantidade de oxigênio requerida por microrganismos aeróbios para a oxidação de compostos orgânicos presentes na fase líquida (DBO520 ) Permite avaliar a quantitativa da concentração de material orgânico presente na fase líquida  Permite avaliar a eficiência de sistemas de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais
  27. 27. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO520) - Medição do consumo de oxigênio em laboratório - Procedimento com 5 dias de duração - Teste efetuado à temperatura de 20°C – DBO520 Esgotos domésticos  350 mg/L
  28. 28. Demanda Química de Oxigênio (DQO) - Quantidade de Oxigênio requerida para estabilizar através de processos químicos, a matéria orgânica, na presença de um forte oxidante e, em um meio ácido. - Podem ser utilizados várias substâncias químicas como oxidantes. - Teste pode superestimar o oxigênio consumido, pois compostos inorgânicos podem ser oxidados.
  29. 29. Nitrogênio e Fósforo -Aporte de nutrientes: •Problemas estéticos e recreacionais •Condições anaeróbias no fundo do corpo d’água •Mortandade de peixes •Captação comprometida •Toxicidade de algas EUTROFIZAÇÃO
  30. 30. Eutrofização natural x Eutrofização artificial
  31. 31. ELEMENTOS TÓXICOS -Efeito cumulativo -Cancerígenos - Tóxicos
  32. 32. Obrigada !
  33. 33. Saneamento na Área Rural Sistemas de tratamento de efluentes Dra Tania Leme de Almeida Profa Assistente do Curso Superior em Meo Ambiente e Recursos Hídricos Faculdade de Tecnologia de Jahú Fatec - CEETESP
  34. 34. TÓPICOS 1. Contextualização da geração de efluentes 2. Sistemas de tratamento de efluentes 3. Tratamento anaeróbio 4. Tratamento aeróbio 5. Tratamento anóxico 6. Características dos esgotos tratados pelos diversos processos e composição de custos de implantação e operacionais
  35. 35. + 7 bilhões de pessoas Com 267 nascimentos e 108 mortes a cada minuto The New York Times
  36. 36. Por que tratar os efluentes? *Contribuição per capita de carga orgânica = 54 – 100g / habitante dia de DBO5 e DQO Efluentes no Brasil *Consumo per capita = 200 L / habitante dia de água *Contribuição per capita de vazão efluentes = 160 L / habitante dia * Coeficiente de retorno Água/Esgoto = 0,8
  37. 37. Águas residuárias Crescimento da população Atividade agropecuária Atividade industrial Danos ambientais
  38. 38. Águas residuárias M A N E JO ADEQUADO Sistemas de tratamento Promovam e assegurem b e n e f í c i o s na redução do potencial poluente e na reutilização dessas águas
  39. 39. Por que tratar os efluentes? O lançamento de efluentes em corpos receptores deve atender aos padrões da legislação ambiental vigente como, por exemplo, a resolução CONAMA 357 de 17 de março de 2005. *CONAMA 430 ( 2011) Decreto Estadual nº 8.468/1976 (Atualizado com redação dada pelo Decreto 54.487, de 26/06/09) Aprova o Regulamento da Lei nº 997/1976, que dispõe sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente Parâmetros físico-químicos Parâmetros inorgânicos Parâmetros orgânicos pH Chumbo Benzeno OD Cromo Fenóis totais Turbidez Ferro Tolueno Sólidos Fósforo Xileno Nitrogênio amoniacal
  40. 40. Por que tratar os efluentes? * Remoção de matéria orgânica e inorgânica Tratamento de * Remoção de sólidos em suspensão efluentes * Remoção de nutrientes * Remoção de organismos patogênicos
  41. 41. Sistemas de tratamento de águas residuárias Tratamentos: Preliminar Secundário Primário Terciário
  42. 42. Sistemas de tratamento de águas residuárias NÍVEL DE Terciário TRATAMENTO Secundário Primário A Desinfecção Remoção de nutrientes, de materiais não biodegradáveis e do lodo Remoção de lodo biológico Degradação de compostos carbonáceos Recirculação Remoção de sólidos sedimentáveis e M.O. F L U E N Lodo T E Adensamento, digestão, condicionamento, desidratação, secagem Disposição adequada
  43. 43. Sistemas de tratamento de águas residuárias Preliminar - Remoção de sólidos grosseiros; - Não há remoção de DBO; - Preparação do afluente para tratamento; - Remoção de grandes sólidos e areia para proteger as demais unidades de tratamento, os dispositivos de transporte (bombas e tubulações) e os corpos receptores e a ocorrência de abrasão nos equipamentos e tubulações e facilita o transporte dos líquidos; - Uso de: grades ( papéis, pedaços de madeira, plásticos entre outros); caixas de areia ( retenção de areia) tanques de flutuação (retirada de óleos e graxas).
  44. 44. Sistemas de tratamento de águas residuárias Primário - O efluente ainda contém sólidos em suspensão não grosseiros cuja remoção pode ser feita em unidades de sedimentação, reduzindo a matéria orgânica contida neste; - Os sólidos sedimentáveis e flutuantes são retirados através de mecanismos físicos, via decantadores. - Os efluentes fluem vagarosamente pelos decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão de maior densidade sedimentem gradualmente no fundo, formando o lodo primário bruto. Os materiais flutuantes como graxas e óleos, de menor densidade, são removidos na superfície. - A eliminação média do DBO é de 30% a 40%.
  45. 45. Sistemas de tratamento de águas residuárias Secundário - Fase que processa, principalmente, a remoção de sólidos e de matéria orgânica não sedimentável e, eventualmente, nutrientes como nitrogênio e fósforo. - Após as fases primária e secundária a eliminação de DBO deve alcançar 90%. - É a etapa de remoção biológica dos poluentes e sua eficiência permite produzir um efluente em conformidade com o padrão de lançamento previsto na legislação ambiental. - Reproduzidos os fenômenos naturais de estabilização da matéria orgânica que ocorrem no corpo receptor, sendo que a diferença está na maior velocidade do processo, na necessidade de utilização de uma área menor e na evolução do tratamento em condições controladas.
  46. 46. Sistemas de tratamento de águas residuárias Terciário Remoção de poluentes tóxicos ou não biodegradáveis ou eliminação adicional de poluentes não degradados na fase secundária Desinfecção Grande parte dos microorganismos patogênicos foi eliminada nas etapas anteriores, mas não a sua totalidade. A desinfecção total pode ser feita pelo processo natural - lagoa de maturação, por exemplo - ou artificial - via cloração, ozonização ou radiação ultravioleta. A lagoa de maturação demanda grandes áreas pois necessita pouca profundidade para permitir a penetração da radiação solar ultravioleta. Entre os processos artificiais, a cloração é o de menor custo mas pode gerar subprodutos tóxicos, como organoclorados. A ozonição é muito dispendiosa e a radiação ultravioleta não se aplica a qualquer situação
  47. 47. TÓPICOS 1. Contextualização da geração de efluentes 2. Sistemas de tratamento de efluentes 3. Tratamento anaeróbio 4. Tratamento aeróbio 5. Tratamento anóxico   6. Características dos esgotos tratados pelos diversos processos e composição de custos de implantação e operacionais
  48. 48. Sistemas de tratamento anaeróbio A digestão anaeróbia é um processo no qual um consórcio de diferente microrganismos, na ausência de oxigênio molecular, promove a transformação de compostos orgânicos complexos em produtos mais simples, como metano e gás carbônico. Fatores que influenciam o desempenho da digestão anaeróbia Temperatura pH e alcalinidade Nutrientes Substâncias tóxicas Sobrecarga hidráulica Tempo de retenção celular
  49. 49. Matéria orgânica complexa (carboidratos, lipídios, proteínas) HIDRÓLISE Bactérias fermentativas Matéria orgânica simples (açúcares, aa’s e peptídeos) ACIDOGÊNESE Bactérias fermentativas Ácidos orgânicos (propionato, butirato) ACETOGÊNESE Bactérias acetogênicas Acetato H2 + CO2 CH4 + CO2 Metanogênicas hidrogenotróficas (CHERNICHARO, 2007) Metanogênicas acetoclásticas
  50. 50. Sistemas de tratamento anaeróbio
  51. 51. R EATO R E S • ANAERÓBIOS Efluentes com ELEVADA carga orgânica Tecnologia anaeróbia ABR * Desenvolvimento de reatores de A L T A T A X A Anaerobic baffled reactor – reator anaeróbio compartimentado ou de chicanas UASB Upflow anaerobic sludge blanket reactor – reator anaeróbio de fluxo ascendente com manta de lodo. efluente Bolhas do biogás Grânulos Afluente
  52. 52. Lagoa R EATO R E S ANAERÓBIOS Fossa séptica Filtro anaeróbio Reator UASB Reator de leito fluidificado (RALPH)
  53. 53. ABR Leito granular expandido UASB compartimentado Biodisco anaeróbio RALF ABR
  54. 54. Sistemas de tratamento anaeróbio Afluente Matéria Orgânica  350 mg DBO/L Nutrientes  30 mg NH3/L Microrganismos 105 ~ 108 NMP /100mL Efluente 40 a 85% Baixa ou Nula Legislação Ambiental (Padrão de Lançamento) Matéria Orgânica 60 mg DBO/L ou 40~160 mg DBO/L Eficiência > 60%  Nutrientes  30 mg NH3/L 20 mg NH3/L x 4 x 103 x Microrganismos Baixa ( 1 log) 104 ~ 107 NMP /100mL
  55. 55. Sistemas de tratamento aeróbio Nos sistemas aeróbios cerca de 40 a 50% de degradação biológica, com a conseqüente conversão em CO2. Verifica-se uma alta incorporação de matéria orgânica na forma de biomassa microbiana LODO EXCEDENTE DO SISTEMA 50 a 60% O material orgânico não convertido em gás carbônico, ou em biomassa, deixa o reator como material não degradado (5 a 10%). EFLUENTE 5 a 10% Fungos Protozoários Bactérias Metazoários
  56. 56. Sistemas de tratamento aeróbio Lodos ativados • Sólidos suspensos sedimentáveis e matéria orgânica suspensa são removidos no decantador primário • Decantador secundário • Tanque de aeração • Efluente sai clarificado • Lodo secundário retorna para o tanque de aeração – aumento de eficiência do processo RECIRCULAÇÃO
  57. 57. Sistemas de tratamento aeróbio Lodos ativados • 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
  58. 58. Sistemas de tratamento aeróbio Lagoa de estabilização Facultativa Aerada facultativa Aerada de mistura completa
  59. 59. Sistemas de tratamento aeróbio Facultativa • • • • DBO particulada se • sedimenta e o lodo de fundo é decomposto anaerobiamente • DBO solúvel: permanece dispersa na massa líquida • (decomposição -> 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 Aerada facultativa Aerada de mistura completa Funcionamento – lagoa facultativa • Fornecimento de O2 por meio de aeradores Elevado nível de aeração, biomassa em suspensão na massa líquida • Maior sistema TDH entre 5 e 10 dias • TDH – 2 a 4 dias Menor requisito de área • Biomassa sai com o efluente líquido, necessidade de uma lagoa de decantação • Requer menor área entre as lagoas de estabilização • Retirada do lodo – 2 a 5 anos Requerimento energia elétrica de Retirada do lodo de fundo < 5 anos eficiência do
  60. 60. Sistemas de tratamento aeróbio Filtros biológicos • Matéria orgânica é estabilizada por bactérias que crescem aderidas a um meio suporte • Aeração natural • Lodo não estabilizado • Recirculação auxilia em maiores eficiências de remoção de matéria orgânica, nutrientes e coliformes
  61. 61. Sistemas Anaeróbios X Sistemas Aeróbios Biogás (70 a 90%) Matéria Orgânica (100% DQO) CO2 (40 a 50%) Efluente (10 a 30%) Reator Anaeróbio Lodo (5 a 15%) Reator Aeróbio Efluente (5 a 10%) Lodo (50 a 60%) Aproveitamento Energético do Biogás? Baixa Produção de Lodo! Reciclagem dos Biossólidos? Atendimento à Legislação Ambiental?
  62. 62. Sistemas de tratamento combinado • Processo aeróbio PÓS- TRATAMENTO * Remoção de matéria orgânica residual * Remoção de nutrientes e coliformes * Legislação ambiental Anaeróbio Aeróbio Melhorar a e s t a b i l i d a d e e e f i c i ê n c i a dos processos de tratamento de águas residuárias
  63. 63. Sistemas de tratamento combinado O principal papel do pós-tratamento é o de completar a remoção da matéria orgânica, bem como o de constituintes proporcionar pouco a afetados remoção no de tratamento anaeróbio, como os nutrientes (N e P) e os organismos patogênicos protozoários e helmintos). (vírus, bactérias,
  64. 64. Reator UASB + Lodos ativados Reator UASB + Biofiltro Aerad submerso Reator UASB + Disposição no solo Reator UASB + Filtro aerado Reator UASB + Reator microaerófilo Reator UASB + Lagoa facultativa
  65. 65. Sistemas de tratamento anóxico Tratamento de efluentes industriais e/ou sanitários para a minimização de compostos nitrogenados, como N=amoniacal, N orgânico, Nitratos e Nitritos. As reações biológicas ocorrem somente na presença de oxigênio combinado, utilizando os íons como aceptores de elétrons
  66. 66. Sistemas de tratamento anóxico O tratamento anóxico caracteriza-se pela etapa de desnitrificação dos compostos nitrogenados, que já passaram por processo de nitrificação em condições aeróbicas. O processo anóxico proporciona redução de compostos nitrogenados à compostos mais simples, como N gasoso.
  67. 67. Sistemas de tratamento anóxico • Remoção biológica do nitrogênio NITRIFICAÇÃO DESNITRIFICAÇÃO Oxidação do N-NH3 •N-NO2- Nitrosomonas •N-NO3- Nitrobacter Redução do N-NO3- • COV • baixa OD suficiente CaCO3 velocidade de crescimento • Bactérias heterotróficas Pseudomonas • Bactérias autotróficas Thiobacillus • Assimilação biológica do N-NO3- • ANAMMOX® competição com heterotróficas
  68. 68. Sistemas de tratamento anóxico Condições anóxicas: redução de nitratos (desnitrificação) 2NO3- + 2H+ N2 + 2,5 O2 + H2O
  69. 69. Sistemas de tratamento anóxico
  70. 70. TÓPICOS 1. Contextualização da geração de efluentes 2. Sistemas de tratamento de efluentes 3. Tratamento anaeróbio 4. Tratamento aeróbio 5. Tratamento anóxico      6. Características dos esgotos tratados pelos diversos processos e composição de custos de implantação e operacionais 
  71. 71. Características dos esgotos tratados pelos diversos processos e composição de custos de implantação e operacionais • Em um importante estudo desenvolvido pelo PROSAB, Programa de Pesquisa em Saneamento Básico (Chernicharo, 2000), foram identificadas as seguinte as características dos esgotos tratados pelos diversos processos e composição de custos de implantação e operacionais:
  72. 72. DBO5 (mg/L) SS (mg/L) N amon (mg/L) Custo de Implantação (R$/habitante) População (mil) Consumo de Energia (kwh/hab.ano) AT < 30 < 30 > 15 100,00 – 130,00 200 e 600 12 C < 20 < 20 <5 120,00 – 160,00 200 e 600 20 C (AP) < 20 < 40 <5 60,00 – 80,00 50 - 150 35 < 30 > 15 Até 500 15 50 - 500 6 Tipos de Tratamentos Lodos Ativados Filtros Biológicos UASB + Lodos Ativados UASB + Filtro Biológico AT AT C < 30 < 20 < 20 < 30 < 30 > 20 50,00 – 80,00 <5 70,00 – 100,00 < 30 < 30 UASB + Filtro Biológico AS < 20 < 30 > 20 Lagoas Aeradas Aeróbias + Lagoas de decantação < 30 < 40 > 25 AT AT = Alta Taxa C= Convencional C( AP) = Convencional ( Aeração Prolongada) 100,00 – 130,00 > 20 50,00 – 80,00 50 - 500 15 20 - 200 6 80,00 – 100,00 20 - 200 6 50,00 – 70,00 30 - 200 22
  73. 73. • Obrigada !
  74. 74. Tecnologias de Tratamento de Águas residuárias FÍSICO QUÍMICO BIOLÓGICO AERÓBIO ANAERÓBIO Tipo de Reator Biomassa Aderida -Introdução de material de enchimento - Fixos ou Móveis -Garantindo aderência da biomassa que cresce sob a forma de biofilme aderido ao meio inerte, ou meio suporte. Em suspensão na Massa líquida - Não há suporte inerte para aderência dos microorganismos - Microorganismos crescem floculados em suspensão na massa
  75. 75. Tecnologias de Tratamento de Águas residuárias BIOLÓGICO Biomassa = Microorganismos responsáveis pela degradação da matéria orgânica dos efluentes Com retenção de Biomassa Biomassa Aderida ( fixo ou móvel) Compactos Permitem Maior concentração de microorganismos ativos Maior Capacidade de recebimento de cargas orgânicas Sem retenção da Biomassa TDH = Tempo de residência celular ( idade do lodo) Microorganismos ficam no sistema o tempo necessário para a estabilização da M. O. Lodos ativados( reatores de crescimento em suspensão na biomassa líquida)
  1. Gostou de algum slide específico?

    Recortar slides é uma maneira fácil de colecionar informações para acessar mais tarde.

×