12 - tratamento de aguas e outros

54
Conteúdo Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira 0. Introdução 1. Sistemas de abastecimento de água 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estações elevatórias 1.3 Choque hidráulico 2. Sistemas de drenagem de águas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estações elevatórias 2.3 Órgãos especiais 3. Sistemas de drenagem de águas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 Órgãos especiais 3.2. Soluções técnicas não correntes 4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais. 1

Upload: ricardo-pereira

Post on 25-Dec-2015

8 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Tratamento de Aguas e Outros

TRANSCRIPT

Conteúdo

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

0. Introdução 1. Sistemas de abastecimento de água 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estações elevatórias 1.3 Choque hidráulico 2. Sistemas de drenagem de águas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estações elevatórias 2.3 Órgãos especiais 3. Sistemas de drenagem de águas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 Órgãos especiais 3.2. Soluções técnicas não correntes 4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais.

1

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

2

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Ciclo de utilização da Água:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

3

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Porquê tratar a água?:

No abastecimento: Para melhorar as características organoléticas, físicas, químicas e bacteriológicas da água, para que se torne adequada ao consumo humano e não comprometa a saúde pública. Neste caso, a qualidade da água é definida em função da sua aptidão para a finalidade a que se destina. Assim, uma mesma massa de água pode considerar-se de boa qualidade para um determinado fim e não o ser para outros. Nas águas residuais: Para que, após descarga, as águas recetoras satisfaçam os objetivos de qualidade que se lhes aplicam em

função da sua sensibilidade e usos previstos.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Usos da água distribuída: A água fornecida pelas redes públicas tem como principais objetivos de utilização: 1. Produto alimentar, ingerida diretamente ou através de outros alimentos ( conceção e confeção);

2. Produto para higiene pessoal; 3. Produto para higiene de espaços físicos ( casa, etc); 4. Produto para apoio à atividade comercial e industrial; 5. Produto para limpeza pública, rega de espaços verdes e apoio a atividades lúdicas ( fontes, piscinas, etc.)

.

.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

5

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Água na alimentação

É a mais exigente em termos da qualidade que apresenta e a que condiciona a maior parte dos requisitos gerais deste tipo de águas apesar de, na globalidade, representar apenas uma parcela muito pequena na água distribuída pelos sistemas públicos de abastecimento ( entre 1,5 a 2 l de água/pessoa/dia). Características das águas destinadas à satisfação das necessidades alimentares:

• Não afete negativamente a saúde do consumidor; • Seja agradável à vista, olfato e sabor; • Satisfaça, em termos de quantidade disponível, as necessidades da população.

Deste ponto de vista, a água não deverá corroer nem incrustar os órgãos dos sistemas. Utilizadores especiais, tais como algumas indústrias e pessoas com certos tipos de doenças, podem no entanto requerer águas com características específicas, que terão de ser satisfeitas pelas entidades distribuidoras.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

6

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Água e a Saúde Pública

São indissociáveis. Há uma relação entre alguns parâmetros de qualidade da água de consumo e o aparecimento de certas doenças, designadas como Doenças de Veiculação Hídrica, (doenças transmissíveis):

• Hepatite; • Cólera; • Febre tifoide; • Certas doenças diarreicas.

A prática generalizada da desinfeção da água de consumo humano permite evitar eficazmente este tipo de problema. Por vezes a água contem também substâncias químicas que, quando ingeridas por prolongados períodos de vida, podem provocar problemas de saúde pública. As principais origens de contaminação são a atividade industrial e agrícola e para muitas substâncias existem limites máximos de concentração nas águas de consumo humano, fixados. O aspeto, o cheiro e o sabor da água podem não ter nada a ver com o perigo que eventualmente estas águas constituem para a saúde pública em termos diretos:

• A água distribuída, não é muitas vezes agradável para beber; • Águas de nascentes ou poço, apesar do bom aspeto, encontra-se muitas vezes contaminada.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

7

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Fatores que afetam a qualidade da água que é captada:

.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

8

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Fatores que afetam a qualidade da água que é captada:

A água tem a propriedade de dissolver, de arrastar em suspensão ou de se combinar com um número muito elevado de substâncias, para além de ser um ótimo habitat para muitos seres vivos animais e vegetais. Mais de 2000 parâmetros estão identificados. No entanto, de forma simplificada pode considerar-se que a água pode apresentar-se na origem como: • Ácida ( com dióxido de carbono em excesso):- Neste caso a água diz-se agressiva e pode atacar os materiais do sistema

de abastecimento; a limitação do grau de acidez da água distribuída por sistemas de abastecimento público é imposta por condicionantes de saúde pública.

• Calcária: Neste caso temos uma água dura ou incrustante e identifica-se por dificultar a formação de espuma nas lavagens com sabão. Pode causar incrustações nas tubagens, sobretudo de água quente. A nível de saúde pública, a ingestão muito prolongada pode estar relacionada com maior ocorrência de doenças renais e menor ocorrência de doenças cardiovasculares. Águas muito pouco calcárias são designadas por águas macias.

• Contendo ferro e manganês: Pode causar incrustações nas tubagens e acessórios de ferro, dar cor e turvação à água e manchar a roupa e louças sanitárias. A sua ingestão temporária não apresenta riscos para a saúde pública.

• Turva: Diminui a qualidade estética, podendo dar á água, cor, sabor e cheiro. Dependendo das substâncias presentes pode pôr em risco a saúde pública. A água turva requerer maiores dosagens de desinfetantes.

• Contaminada: • Do ponto de vista bacteriológico: Põe em risco a saúde pública pela presença de microrganismos causadores de

doenças. • Do ponto de vista físico-químico: Põe em risco a saúde pública pela presença de substâncias tóxicas.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

9

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Infraestruturas afetam a qualidade da água que é consumida?:

A qualidade da água pode sofrer alterações durante o percurso que faz dentro de condutas e reservatórios, até chegar às torneiras dos consumidores. Este aspeto deve ser tido em conta ao longo da vida útil das infraestruturas, desde a fase de dimensionamento à de manutenção e exploração. • Na fase de dimensionamento, velocidades de escoamento muito baixas ou nulas, que proporcionam o

desenvolvimento de micro organismos; • Evitar zonas de estagnação nos reservatórios, condutas sobredimensionadas, ou que terminem em juntas cegas e sem

ligação.

• Minimizar potenciais contaminações externas: • Razão pela qual os coletores de águas residuais se situarem a cotas inferiores às das condutas de água; • Pressão em qualquer ponto da rede deve ser sempre superior à pressão atmosférica.

• Seleção dos materiais, devem oferecer segurança na sua aplicação. Na manutenção e conservação: Cuidados como limpeza periódica dos reservatórios, limpeza e desinfeção das condutas que são sujeitas a reparações ou substituições..

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

10

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Infraestruturas afetam a qualidade da água que é consumida?:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

11

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Legislação e Normalização que regulam a qualidade de água para consumo humano:

Objetivo: Garantir o não desencadear de situações de toxicidade ou de desequilíbrio na água para consumo humano.

Decreto-Lei 236/1998, Estabelece Normas, Critérios e Objetivos de Qualidade para: Proteção do meio aquático

Melhorar a qualidade das águas em função dos seus principais usos

Aplicável a Águas Doces Superficiais e Subterrâneas destinadas à produção de água para consumo humano

Decreto-Lei 306/2007 Regula a qualidade da água para consumo humano.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

12

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento de água para abastecimento público:

O tratamento constitui a fase do Ciclo de Utilização da Água em que lhe são conferidas as características de potabilidade, mediante processos físicos, químicos e biológicos.

As características que deve apresentar uma água potável constituem objeto de legislação e tais normas fixam, em geral, limites: para a coloração, turvação, dureza, agressividade, teor em diferentes substâncias, características químicas, bacteriológicas e radioativas. É corrente serem indicados padrões não só para as características da água potável, mas também para a água bruta, suscetível de vir a ser objetivo de tratamento.

Os tipos de tratamento a adotar na produção de água para abastecimento público dependem acima de tudo da qualidade de água das captações e dos objetivos de qualidade da água tratada.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

13

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Caraterísticas da água potável passiveis de tratamento::

COR: Origem: Matéria orgânica, algas e substâncias minerais: ( Fe- avermelhada, Mn –escura). Limites: 5 a 20 ppm Medidas preventivas: Eliminação de vegetação, correção dos leitos e limpeza dos reservatórios Medidas corretivas: Exposição à Luz solar, filtração (de preferência antecedida por coagulação e sedimentação). TURVAÇÂO: Origem: Matérias em suspensão (argila, matéria orgânica e micro-organismos). Mais frequente após chuvadas. Limites: 5 a 10 ppm Tratamento: Filtração (de preferência antecedida por coagulação e sedimentação). Cheiro e Sabor: Origem: Matéria orgânica, gás sulfídrico, substâncias minerais ( ex. ferro), algas ( quer nas captações superficiais , quer mesmo na E.T.A.)

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

14

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Caraterísticas da água potável passiveis de tratamento::

Cheiro e Sabor (continuação): Tratamento Preventivo: a) Sulfato de cobre: aplicado nas albufeiras para eliminar as algas ( ≈ 0.3 mg/l). Pretende-se atingir apenas uma camada

superficial com cerca de 4 a 5 m. b) Cuprose: Sulfato do cobre combinado com ácido cítrico. Preferível para águas alcalinas. por ser mais estável e assim

evitar a precipitação de cristais. c) Pré- cloragem: Além de desinfetar, o cloro pode oxidar as substâncias que originam sabor e cheiro. Pode ser aplicado,

por exemplo, à entrada de reservatórios). d) Cloraminas : Cloro + amónia. Pretende-se evitar que o cloro seja consumido na formação de cloraminas. e) Carvão ativado: Quantidade ≈ 12 kg/hab/ dia). Pretende-se evitar o desenvolvimento de algas e outros organismos.

Aplica-se em pó nos reservatórios, tanques e decantadores. Escurece a água , reduzindo a iluminação, evitando desta forma a proliferação de algas.

Tratamentos corretivos: a) Arejamento: Aplica-se na remoção de cheiros e sabores resultantes de gases dissolvidos ( água subterrânea com

sulfuretos e pouco oxigénio dissolvido). b) Oxidação química ( cloro, cloraminas) c) Adsorção ( carvão ativado, argilas e coagulantes).

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

15

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Caraterísticas da água potável passiveis de tratamento::

Dureza: Está relacionada com a presença de catiões metálicos bivalentes e aniões: Dureza cálcica ou magnésica: Ca2+ e Mg2+ Dureza carbonatada: Carbonatos e bicarbonatos; Dureza não carbonatada Manifesta-se sob a forma de sulfatos, cloretos, nitratos). Problemas associados com as águas duras: - Incrustações nas canalizações, cilindros e caldeiras; - Formação de sabões insolúveis, que se agarram às loiças sanitárias e coletores de esgoto; - Dificuldade em forma espuma com sabão. Correção: a) Precipitação química. A utilização de cal favorece a correção da agressividade. b) Troca iónica: Zéolitos ( silicatos complexos de sódio) que são trocados pelo cálcio.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

16

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Caraterísticas da água potável passiveis de tratamento:

Agressividade: Devida fundamentalmente ao co2, que origina ácido carbónico (H2 Co3), o qual, embora fraco, pode atacar as canalizações. Origem: O co2 aparece essencialmente nas águas subterrâneas, devido à decomposição de matéria orgânica, e também nas camadas profundas das albufeiras. Tratamento: a) Arejamento: Transferência para a atmosfera. Consiste em criar turbulência , facilitando a libertação de gases. b) Aplicação de cal: Um processo consiste em injetar uma suspensão de cal por intermédio de doseadores. c) Percolação através de leitos de brita calcária – leitos de contacto ( em pequenas instalações). Ferro e Manganês: Origem: Atravessamento de terrenos ricos nessas substâncias . Também pode ser encontrados em camadas profundas de lagos e albufeiras ( condições anaeróbicas). Podem apresentar-se dissolvidos ( provocado pelo ácido carbónico) ou em suspensão coloidal, combinados com matéria orgânica.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

17

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Caraterísticas da água potável passiveis de tratamento:

Ferro e Manganês (continuação): Problemas: a) Cor avermelhada/ escura; b) Turvação; c) Gosto; d) Depósitos que mancham as loiças sanitárias e a roupa. Tratamento: a) Arejamento; b) Filtros lentos c) Coagulação + sedimentação + filtração rápida. d) Permutação iónica através de zeólitos.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

18

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento de água para abastecimento público –Fase Líquida:

Tratamento de Águas superficiais:

Águas Subterrâneas: - Correção do pH - Dureza e/ou agressividade - Desinfeção

Tratamento Químico: - Correção do pH - Oxidação - Coagulação / Floculação - Correção da Dureza - Correção da Agressividade - Remoção de Ferro e Manganês - Precipitação Química - Desinfeção

Tratamento Físico: - Tamisação - Arejamento - Decantação - Filtração em meio Granular - Flotação (Flutuação) - Adsorção em Carvão Ativado - Filtração por Membranas - Permuta iónica.

Tratamento Biológico: - Filtração em leito biológico - Nitrificação - Desnitrificação

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

19

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento de água para abastecimento público –Fase sólida: Tratamento de Águas superficiais: Tratamento Físico- Químico: - Espessamento - Estabilização - Centrifugação

LAMAS

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Garantir a qualidade da Água Distribuída:

A garantia da qualidade da água distribuída por sistemas públicos de abastecimento é esforço da articulação de um conjunto de medidas, como: • Adoção de medidas preventivas da contaminação dos recursos hídricos; • Proteção adequada das captações; • Adequação do tratamento às caraterísticas da água captada; • Manutenção adequada do sistema de distribuição; • Diagnóstico periódico e sistemático da qualidade da água captada e distribuída aos

consumidores; • Atuação rápida e eficaz em face de anomalias diagnosticadas analiticamente.

20

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

EXEMPLOS PRÀTICOS:

21

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

ETA de LEVER:

22 Fonte: http://www.addp.pt

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

ETA de LEVER:

Constitui a grande “ Fabrica de água” do Sistema Multimunicipal de Abastecimento de Água à área Sul do Grande Porto. Capacidade de produção: • 400.000m3/dia, na primeira fase População servida: • 1,5 milhões de habitantes, (83% da população

abastecida pelas Águas Douro e Paiva. Municípios servidos:

23 Fonte: http://www.addp.pt

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

24 Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Captação de água superficial: A água bruta é captada no Rio Douro, na albufeira de Lever, por bombas submersíveis que a elevam para o reservatório de água bruta. Cada grupo tem capacidade de elevação de 1,05 m3/s. E • Reservatório de água bruta;

Recebe água da captação, e água recuperada no tratamento de lamas (sobrante). A qualidade da água é analisada nos parâmetros:

• Condutividade • Turvação • Dimensão de Partículas • pH e alcalinidade • Dureza Total • Oxigénio dissolvido • Carbono Orgânico total 25

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Unidade de pré-tratamento: É constituída por filtros de areia sob pressão Construída devido à ocorrência esporádica de elevados níveis de turvação na água captada. • Objetivo: Remoção de grande parte dos sólidos em suspensão.

• Unidade de tratamento:

1. Ozonização ou Pré-oxidação: Nesta fase a água captada é tratada com Ozono, sendo o doseamento efetuado por injeção um fluxo paralelo. O sistema tem a capacidade de dosear entre 0,5 e 2,5 mg/l, sendo a dosagem escolhida manualmente.

26

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Unidade de tratamento:

2. Coagulação/ floculação Existem 4 linhas de floculação, cada uma com capacidade para tratar 133.00m3/dia. Nesta etapa é doseado sulfato de Alumínio (coagulante) e carvão Ativado em Pó. À saída dos tanques é doseado polielectrolítico. O doseamento é proporcional ao caudal de água bruta sendo a taxa de tratamento alterável manualmente. A dosagem máxima de sulfato de Alumínio é de 50 mg/l A dosagem de carvão pode chegar até um máximo de 15 mg/l. Á saída de cada linha é analisado em contínuo o pH da água floculada para controlo do doseamento de coagulante.

27

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Unidade de tratamento;

3. Flotação/Filtração Após os tanques de floculação a água é encaminhada para as unidade s CoCo DAFF ( Counter Corrent Dissolved Air Flotation and Filtration), que combinam os dois processos de tratamento flotação e filtração na mesma unidade de tratamento. A água entra na unidade através de um sistema de cones sendo obrigada a fazer um percurso descendente. Ao entrar na unidade sobre um a despressurização súbita libertando o ar nela dissolvido. A água já clarificada passa depois por um filtro constituído por uma altura de 700mm de antracite e 600mm de areia , para remover as partículas que não tenham sido separadas na flotação. Á saída é monitorizada em contínuo a turvação da água.

28

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Unidade de tratamento:

4. Desinfeção A desinfeção final da água é efetuada com cloro gasoso. O cloro é adicionado à água em duas condutas de ligação dos tanques de água filtrada ao reservatório de água tratada. Cada clorómetro tem a capacidade de dosear o caudal mássico de 40 kg/h de Cloro. Deste modo garante-se a qualidade bacteriológica de água produzida, quer à saída da estação, quer ao longo de toda a rede de distribuição.

29

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Reservatório de água tratada: A água trata é posterior armazenada num reservatório com uma capacidade de cerca de 30 000 m3, cuja dimensão garante um tempo mínimo de contato com o cloro de 30 minutos antes de ser elevada para distribuição. • Estação elevatória de água tratada: A estação elevatória permite elevar a água para três destinos diferentes: Jovim ( zona norte) e Lagoa e Seixo Alvo (zona sul).

30

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de LEVER:

• Unidade de tratamento de lamas: As águas de lavagem dos filtros e as lamas recolhidas à superfície do CoCoDAFF são dirigidas para a Unidade de Tratamento de Lamas, onde são desidratadas. Este processo é realizado em duas etapas: espessamento e centrifugação. A água recuperada durante este processo é encaminhada para o reservatório de água bruta, ou seja, para o início do processo de tratamento de água. • Subestação elétrica.

Controlo de qualidade: Ao longo da Estação de Tratamento existem diversos pontos de amostragem e de análise automática de diversos parâmetros da qualidade da água, permitindo uma monitorização constante da eficiência do processo e do controlo da qualidade da água produzida.

31

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de Castelo de Paiva:

32

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA de Castelo de Paiva:

33

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA do Ferro:

34

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Composição da ETA do Ferro:

35

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

36

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas de abastecimento de Santo André:

Processo de tratamento .

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

37

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas de Santo André: Processo de

tratamento . 1. O processo de captação e tratamento da água efetua-se em duas linhas de tratamento:

1. Linha Líquida - as operações que constituem o processo de tratamento de água. 2. Linha Sólida - as operações que constituem o processo de tratamento de lamas produzidas nas

etapas de decantação e filtração. Linha Líquida A água captada segue pelos canais até ao primeiro processo de tratamento: Gradagem - Neste tratamento são retirados da água os lixos de maior dimensão como folhas, ramos, embalagens, etc., que ficam retidos em grades por onde a água é forçada a passar. Decantação - É um processo de separação de partículas em suspensão na água. Estas partículas, sendo mais pesadas que a água, tenderão a depositar-se no fundo do decantador, clarificando a água e reduzindo em grande percentagem as impurezas. Filtração - A água passa por filtros de areia ou carvão activado, nos quais ficam retidas as pequenas partículas sólidas que ainda possam existir. Desinfeção - Nesta fase é adicionada uma grande quantidade de cloro para que a água não seja contaminada durante o transporte.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

38

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas de Santo André: Processo de

tratamento . 1. O processo de captação e tratamento da água efetua-se em duas linhas de tratamento:

1. Linha Líquida - as operações que constituem o processo de tratamento de água. ; 2. Linha Sólida - as operações que constituem o processo de tratamento de lamas produzidas nas

etapas de decantação e filtração.

Linha Sólida Desidratação Mecânica de Lamas - As águas residuais resultantes de lavagem dos filtros, assim como as lamas provenientes do processo de decantação, são encaminhadas para a desidratação mecânica de lamas e transportadas para um destino final adequado.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

39

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Conceitos Básicos de tratamento de águas residuais

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

40

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Origem de águas residuais urbanas:

1. As águas residuais urbanas , tem como principais origens:

• As atividades domésticas ( descargas de cozinha, instalações sanitárias e lavandarias)

• Estabelecimentos comerciais, institucionais e de escritórios ( com características semelhantes às águas residuais domésticas.

• Eventualmente Zonas Indústrias urbanas que rejeitam águas residuais (efluentes) industriais, que podem ou não ser pré-tratadas.

• Inevitavelmente, infiltrações e escoamentos superficiais na época húmida que entram na rede de saneamento através das caixas de visita e de ligação e ainda através de ligações ilegais.

No caso da cidade do Porto, registado na ETAR de Freixo, a porção do caudal de águas residuais urbanas atribuída à

precipitação é da ordem dos 20 – 30% do caudal normal em tempo seco.

Nas estações de tratamento de águas residuais podem distinguir-se as que tratam esgotos urbanos (de natureza predominantemente doméstica) das que tratam esgotos industriais. Se a rede é separativa, todos os efluentes são conduzidos à estação de tratamento.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

41

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Principais características dos caudais residuais urbanos:

1. Flutuação Sazonal, devido à infiltração de águas pluviais indevidas. 2. Flutuação horária muito significativa, que é afetada pela extensão da zona urbana drenada. Esta variação pode afetar os órgãos de tratamento preliminar que possuem tempos de retenção hidráulica muito curtos ( em minutos). A variação horária de caudal pode normalmente ser absorvida pelas capacidades volúmicas das redes de saneamento e da ETAR. Na ETAR, o tempo global de retenção hidráulica é da ordem de 12 – 24 horas, dependendo do processo de tratament.

Qualidade das águas residuais urbanas: A qualidade de águas residuais é caracterizada por três tipos:

• Qualidade física; • Qualidade química; • Qualidade biológica.

Os parâmetros que definem a qualidade são muito dependentes das técnicas de análise quantificava.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

42

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Parâmetros mais comuns da qualidade de águas residuais urbanas:

Parâmetros Físicos: • Sólidos suspensos totais (SST) , mg/L • Areia (mg/l) • Temperatura (°C) • Odor • Gases de CO2, O2, H2S NH3

Parâmetros Químicos: • Inorgânicos:

• pH • Alcalinidade total (mg CaCO3/l) • Cloretos (mg CL/l) • Azoto amoniacal (mg N/l) • Fósforo Total (mg P/l) • Metais

• Orgânicos:

• Carência bioquímica de oxigénio –CBO –(mg O2/l) • Carência química de oxigénio –CQO- (mg O2/l) • Óleos e gorduras (mg/l) • Azoto orgânico (mg N/l)

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

43

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Parâmetros mais comuns da qualidade de águas residuais urbanas:

Entre os parâmetros indicados, os de CBO, SST, CQO, NT (azoto total) e PT ( fósforo total) são os mais relevantes em termos de tratamento e descarga final das águas residuais.

Na determinação da CBO (material orgânico biodegradável), aplica-se uma técnica analítica que quantifica o consumo de oxigénio de água residual durante um período de 5 dias a temperatura constante de 20 ± 1 ºC.

Os SST são determinados através de filtração de águas residuais e pesagem dos sólidos filtrados após secagem a temperatura constante entre 103 - 105 ºC durante um período de tempo de 60 minutos ou mais. A CQO é determinada quimicamente com a introdução de uma quantidade certa de oxidante muito forte (dicromato de potássio) que oxida praticamente todas as substâncias orgânicas a temperatura elevada (150 ± 2 ºC) com a presença de um ácido forte (ácido sulfúrico) e um catalizador (mercúrio). Os poluentes azotados NT, dissolvidos ou não, apresentam-se fases diferentes nas águas residuais. Nas águas residuais brutas (“frescas”) existe apenas azoto orgânico, principalmente proteínas, e azoto amoniacal, que podem ser determinados química e combinadamente como azoto de Kjedahl (NTK) . Os poluentes de fósforo PT nas águas residuais são muito complexos, sendo que a sua quantificação prática é totalmente expressa como fósforo (P).

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

44

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento das águas residuais urbanas:

Objetivo: Prevenção de consequências adversas que possam afetar o meio ambiente recetor, uma vez que, após o processo de tratamento as águas são rejeitadas nos meios hídricos (rios e mares). Tratamento: Destina-se à redução de SST, CBO, CQO, NT e PT, através de várias etapas de tratamento envolvendo processos físicos, químicos e biológicos de depuração que condicionam, separam e reduzem, sem eliminar totalmente, os poluentes. As águas residuais tratadas ainda são consideradas como águas contaminadas, mas com graus de contaminação aceitáveis ambiental e economicamente. A escolha do tipo ou nível de tratamento depende da quantidade e qualidade das águas residuais, bem como da qualidade que se pretende obter depois do tratamento e das características do local de descarga. A libertação das águas residuais em zonas sensíveis, definidas pelos Decreto-Lei n.º 152/97, de 19 de Junho, Decreto-Lei n.º 172/2001, de 26 de Maio e Decreto-Lei n.º 149/2004, de 22 de Junho, exigem processos mais avançados tais como ozonação, ultravioletas, filtração por areias e membranas.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

45

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento das águas residuais urbanas:

O tratamento das águas residuais consiste em 4 fases tratamento: preliminar, primário, secundário e terciário.

1. Tratamento Preliminar

Tem como objetivo filtrar os resíduos mais grosseiros, flutuantes e sedimentáveis, através da gradagem. Este processo evita o entupimento de canalizações e o bloqueio dos equipamentos situados a jusante do processo. A desaneração tem como objetivo remover as areias e o desengorduramento remove as gorduras das águas residuais. 2. Tratamento Primário

Realiza-se a Decantação Primária, onde as partículas sólidas em suspensão são eliminadas por ação da gravidade. Remove-se as areias e as gorduras. É um processo físico (sedimentação de partículas), mas por vezes adicionam-se químicos para ajudar na floculação (para os sedimentos se tornarem maiores e serem mais facilmente decantados). 3. Tratamento Secundário

Consiste num processo de tratamento Biológico realizado por bactérias que degradam os compostos orgânicos resultantes do processo anterior. Pode ser feita através de lamas ativadas, leitos percoladores, discos biológicos, ou através de sistema de lagunagem (sistemas aquáticos por biomassa suspensa). A seguir, passam pela Decantação Secundária, que permite o depósito das lamas resultantes, enquanto que a água segue para a fase de tratamento seguinte.

46

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tratamento das águas residuais urbanas:

4. Tratamento Terciário É essencialmente de desinfeção e remoção de nutrientes das águas residuais para eliminar bactérias e vírus. Nesta etapa do tratamento removem-se as bactérias, os sólidos em suspensão, os nutrientes em excesso e os compostos tóxicos específicos, tornando a água mais pura. 5. Descarga Final da Água A água é devolvida à natureza em condições ambientalmente seguras, podendo ser usada para:

• Agricultura, • Rega de campos de golfe e espaços verdes, • Lavagem de pavimentos e ruas, • Outras utilizações possíveis.

Tratamento Físico-Químico de lamas

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

47

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tipos de tratamento em cada etapa do processo:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

1. Tratamento Preliminar: Sólidos grandes dimensões areias e gorduras

Gradagem Tamisação Desengorduramento Descarga de tempestade Neutralização Equalização/ Homogeneização

2. Tratamento Primário: SST, areias e gorduras

Arejamento Coagulação/Floculação Decantação/ sedimentação Flotação (Flutuação)

3. Tratamento Secundário: CBO, CQO, NT e PT

Lamas ativadas Discos biológicos Leitos percoladores Lagoas de macrófitas Nitrificação/desnitrificação Reatores biológicos Bio filtros

Remoção de fósforo Remoção de azoto Filtração em meio granular Desinfeção Adsorção (carvão ativado) Outros

4. Tratamento Terciário: NT e PT

Tratamento físico Químico de Lamas (fase sólida):

Espessamento Estabilização Desidratação

48

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tipos de tratamento em cada etapa do processo:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

1. Tratamento Preliminar: Sólidos grandes dimensões areias e gorduras

Gradagem Tamisação Desengorduramento Descarga de tempestade Neutralização Equalização/ Homogeneização

2. Tratamento Primário: SST, areias e gorduras

Arejamento Coagulação/Floculação Decantação/ sedimentação Flotação (Flutuação)

Gradagem

Gradagem

Tamisador

Arejamento

Decantação

Fonte: Apontamentos HUAM-2013/2014 – Prof Tentúgal Valente, FEUP

49

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tipos de tratamento em cada etapa do processo:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

3. Tratamento Secundário: CBO, CQO, NT e PT

Lamas ativadas Discos biológicos Leitos percoladores Lagoas de macrófitas Nitrificação/desnitrificação Reatores biológicos Bio filtros

Remoção de fósforo Remoção de azoto Filtração em meio granular Desinfeção Adsorção (carvão ativado) Outros

4. Tratamento Terciário: NT e PT

Desinfeção

Remoção de Fósforo

Nitrificação/ desnitrificação

Lamas ativadas

Leitos percoladores

Fonte: Apontamentos HUAM-2013/2014 – Prof Tentúgal Valente, FEUP

50

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Tipos de tratamento em cada etapa do processo:

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

Espessador gravítico Lamas

Tratamento físico Químico de Lamas (fase sólida):

Espessamento Estabilização Desidratação

Desidratação Lamas Digestor de Lamas

Fonte: Tratamento de Lamas, Dr. Cheng, FEUP 2012

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

51

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas Residuais de Santo André:.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

52

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas Residuais de Setúbal:.

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

53

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas Residuais de Pombal:.

fonte: http://www.cm-pombal.pt/

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

54

4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais

Exemplos: Estação de Tratamento das Águas Residuais de Crestuma:.

fonte: http://www.aguasgaia.eu/

Fonte: Apontamentos HUAM-2013/2014 – Prof Tentúgal Valente, FEUP