ERNA | 4º ano 2012

Sistemas de Tratamento de Efluentes e Resíduos

ERNA | 4º ano @2012

2. Objectivos de tratamento, métodos e considerações para a implementação

2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

Regulamentação

Os objectivos de tratamento tem deser conciliados com os objectivos daqualidade da agua e padrõesestabelecidos pelas autoridades

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

Parâmetros Concentração Percentagem mínima de

redução (1)

Método de referência de mediação

Carência bioquímica de

oxigénio (CBO 5 a 20ºC) sem

nitrificação(2).

25 mg/l O2 70-90 Amostra homogeneizada, não filtrada e não decantada.

Determinação do oxigénio dissolvido antes e depois da

incubação de cinco dias a 20ºC ± 1ºC, na total ausência

de luz. Adição de um inibidor da nitrificação.

Carência química de

oxigénio(CQO).125 mg/l O2 75 Amostra homogeneizada, não filtrada, não decantada.

Dicromato de potássio.

Total de partículas sólidas

em suspensão (3).35 mg/l (3) 90 (3) Filtração de uma amostra representativa através de um

filtro de membrana de 0,45 mm. Secagem a 105ºC e

pesagem. Centrifugação de uma amostra

representativa (durante pelo menos cinco minutos a

uma aceleração média de 2800 g a 3200 g). Secagem a

105º e pesagem.

QUADRO N. 1 DL152/97Requisitos para as descargas das estações de tratamento de águas residuais urbanas

(1) Redução em relação à carga do afluente.(2) O parâmetro pode ser substituído por outro: carbono orgânico total (COT) ou carência total de oxigénio (CTO), se for possível estabelecer uma relação entre a CBO 5 e o parâmetro de substituição.(3) Este requisito é facultativo.

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2.1. Objectivos do tratamento – Papel do Engenheiro

Concepção

Planeamento

Avaliação

Design

Construção

Operação

Manutenção

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.1. Objectivos do tratamento – Papel do Engenheiro

2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. Classificação dos métodos de tratamento

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Elementos Tarefa da engenharia

Geração de águas residuais

Estimativa das quantidades de águas residuais, avaliação de técnicas para redução de águas residuais, determinação das características das águas residuais

Controlo das fontes(pre-tratamento)

Design de sistemas para fornecer tratamento parcial da água antes da mesma ser descarregada para sistemas de colecção (aplicável principalmente a descargas industriais)

Sistemas de colecção Design de esgotos para remover águas residuais das várias fontes de águas residuais

Transmissão e bombagem

Design de grandes colectores, estações de bombagem, para transporte de águas residuais para as estações de tratamento ou outras localizações para o seu tratamento

Tratamento (águas residuais e lamas)

Selecção, análise e operação dos processos de tratamento para atingir os objectivos de tratamento relacionados com a remoção dos contaminantes da água residual

Deposição e reutilização Design de equipamentos usados para a deposição e reutilização de efluente tratamentos nos ambientes aquáticos e terrestres, bem como a deposição e reutilização das lamas

Pequenos sistemas Design de facilidades para a colecção, tratamento, deposição e reutilização de águas residuais de residências individuais ou pequenas comunidades

design e operação das instalações de tratamento de águas residuais

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Factor Design de e operação de estações e operações de tratamento

Baseado nas taxas

Pico horário Dimensionamento das bombas e das instalações e condutas, tamanho das grades; Tamanho das operações físicas unitárias, tanques de sedimentação, flitros, tanques de contacto com cloro

Máximo do dia Dimensionamento dos sistemas de bombagem das lamas

Máximo de mais que um dia Gradagem e armazenamento de areias

Máximo semanal Manutenção de dados, relato

Máximo mensal Manutenção de dados, relato, dimensionamento das instalações de armazenamento químico

Minimo horário Dimensionamento das facilidades de bombagem e gama baixa dos fluxometros

Minimo diário Dimensionamento de caneis de entrada de forma a controlar a deposição de sólidos,dimensionamento dos requisitos de reciclagem de águas residuais para filtros- tickling

Minimo mensal Selecção do número mínimo unidades operacionais necessárias para os periodos de baixos flucos

Baseado na carga mássica

Máximo diário Dimensionamento de unidades de processamento biológico

Máximo de mais que um dia Dimensionamento de compactação de lamas e sistemas de desidratação

Picos sustentados Dimensionamento de unidades de processamento de lamas

Máximo mensal Dimensionamento de unidades de armazenamento de lamas, de requisitos de compostagem

Minimo mensal Requisitos de processos de turndown

Minimo diário Dimensionamento de reciclagem para os filtros- tickling

Factores que devem ser considerados quando se avaliam e seleccionam operações unitárias e processos

Processo de seleção

Envolve a avaliação detalhada de vários fatores quando se escolhem operações e processos e outros métodos de tratamento de forma a ir ao encontro do objetivo de tratamento.

O objetivo da analise é de escolher as operações e processos mais adequados e os critérios operacionais .

A aplicabilidade do processo é um dos fatores mais importantes, pois mostra a experiencia e conhecimento do construtor/ projectista.

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.1. Objectivos do tratamento – Papel do Engenheiro

Critérios na escolha dos Processos:Requisitos Energéticos

Eficácia na remoção de determinado ou determinados contaminantes

Requisitos de formação de lamas e tratamento final

Fiabilidade/Robustez

Flexibilidade/ Adaptação

Custos e obrigações de operação e manutenção

Requisitos de operadores

Custos de contrução

Custos totais

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

Factores que devem ser considerados quando se avaliam e seleccionam operações unitárias e processos

2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

1. Aplicabilidade dos processos

1. Avalia-se tendo por base dados publicados sobre experiencia antiga, instalações existentes, instalações piloto. Instalações piloto essenciais para casos novos.

2. Aplicabilidade a que gama de fluxos

3. Aplicabilidade em termos de variação de fluxos

1. Se os fluxos variarem muito deve aplicar-se uma câmara de equalização.

4. Características da água residual recebida

5. Constituintes inibidores e não afectados

6. Constrangimentos climáticos – temperaturas superiores aumentam a taxa de reacção, geração de odores, entre outros.

7. Cinética das reacções e selecção do reactor

8. Performance – medida em termos de qualidade do efluente, que deve ser consistente com os requisitos legais.

9. Residuos do tratamento – devem ser conhecidos ou estimados

10. Processamento de lamas – verificar se será demasiado caro, se pode haver reciclagem das lamas para o processo.

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Factores que devem ser considerados quando se avaliam e seleccionam operações unitárias e processos

11. Constrangimentos ambientais - Ventos, áreas residenciais restringem a utilização de processos que podem originar odores. Barulho e tráfico tb.

12. Requisitos químicos - Que produtos e em que taxas

13. Requisitos energéticos

14. Requisitos de outros recursos

15. Requisitos de pessoal - Quantas pessoas e que qualificações devem ter? Que formação deve ser fornecida?

16. Requisitos de operação e manutenção - Que peças extras são necessárias?

17. Processo de suporte

18. Fiabilidade- É resistente? Suporta quantidades excessivas de efluentes?

19. Complexidade - O processo é complexo em situações normais e extraordinárias? Que tipos de formação se torna necessária?

20. Compatibilidade - Pode ser sujeita a expansão se tal for necessário?

21. Disponibilidade de terra - Qual é a área necessária, para instalar os equipamentos e para zona “Buffer”.

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

Operações físicas Gradagem Filtragem Mistura Floculação/ Precipitação Sedimentação Transferência de gás

Processos químicos Adição de químicos, reacções químicas Precipitação Adsorção Desinfecção

Processos biológicos – actividade biológica Remoção dos poluentes biodegradáveis e

nutrientes Decomposição com produção de gases Digestões aeróbias e anaeróbias Lamas activadas

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento |Principaiscontaminantes

Sólidos suspensos

Compostos orgânicos biodegradáveis

Compostos orgânicos voláteis

Organismos patogénicos

Nutrientes Azoto

Fósforo

Compostos orgânicos refractários

Sólidos orgânicos dissolvidos

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2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento | Principais Tratamentos

Sólidos suspensos Gradagem

Sedimentação

Filtração

Adição de polímeros químicos

Coagulação

Sistemas naturais (tratamento de terras)

Decantador, floculação, crivagem

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento | Principais Tratamentos

Compostos orgânicos biodegradáveis

Lamas activadas

Reactor de filme-fixo: filtros biológicos

Discos biológicos rotativos

Lagoas

Filtração intermitente com areia

Sistemas fisico-químicos

Sistemas naturais

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento | Principais Tratamentos

Orgânicos voláteis Air stripping Tratamento off gas Adsorção de carbono

Organismos patogénicos Tratamento com cloro Hipo-cloração Cloreto de bromo Ozonação Radiação UV Sistemas naturais Desinfecção

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento | Principais Tratamentos

Nutrientes Azoto

Variações em nitrificação e desnitrificação de crescimento suspenso

Variações em nitrificação e desnitrificação em filme fixo.

Remoção por Amonia Troca iónica Cloração Sistemas naturais

Fósforo Adição metal-sal Coagulação/sedimentação Remoção biologica Remoção bioquimica Sistemas naturais

Azoto e Fósforos Remoção de nutrientes por via biológica

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento | Principais Tratamentos

Orgânicos refractários Adsorção de carbono Ozonação terciária Sistemas naturais

Metais pesados Precipitação química Permuta iónica Sistemas naturais

Sólidos orgânicos dissolvidos Permuta iónica Osmose inversa Electrodiálise

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2. Objectivos do tratamento, métodos e consideração de implementação

2.1. Regulamentação típica

2.2. O papel do Engenheiro

2.3. Classificação dos métodos de tratamento

2.4. Aplicação dos métodos de tratamento

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