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Aula 1. Tratamento de água, efluentes e resíduos sólidos

Biotecnologia

Módulo 3

Prof.ª. Chayane C. de Souza

A água é necessidade primordial para a vida, recurso natural indispensável ao ser humano e aos demais seres vivos, além de ser suporte essencial

aos ecossistemas. Utilizada para o consumo humano e para as atividades sócio - econômicas, é retirada de rios, lagos, represas e aquíferos, tendo influência direta sobre a saúde, a qualidade de vida

e o desenvolvimento das populações (SOUZA, 2000).

MINISTÉRIO DA SAÚDE, “Portaria Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011. Controle e Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano e seu

Padrão de Potabilidade”. Brasília, Fundação Nacional da Saúde, 2011.

Entrada

Floculador Decantador

Filtro de areiaSistema para a inserção do cloro.

Tratamento de Efluentes

Resíduos são quaisquer substâncias ou objeto de que o detentor se desfaz ou tem intenção ou obrigação de se desfazer que possam ser contaminantes de águas.

Resolução CONAMA nº 357/2005 (alterada pela Resolução CONAMA nº 430/2011)

O sistema de tratamento de resíduos líquidos é constituído por uma série de operações de

processos que são empregados parra a remoção de substâncias indesejáveis da água ou para

transformação de outras em formas aceitáveis.

Resíduos Líquidos- DBOSua alta concentração pode ocasionar em

problemas ambientais graves. Como o DBO corresponde a alta quantidade de

matéria orgânica no meio, para sua total decomposição há o uso do oxigênio dissolvido na

água, caso a matéria orgânica seja muito abundante, a decomposição pode ser anaeróbia, tendo como

resultados substâncias que podem degradar a qualidade da água.

Os produtos mais comuns envolvidos na degradação anaeróbia são gás carbônico,

metano, amônia, ácidos graxos, mercaptanas, fenóis e aminoácidos.

A total depleção do oxigênio dissolvido ocasiona na morte da biota aquática dependente do oxigênio e eutrofização do corpo d'água.

O funcionamento de uma Estação de Tratamento de Efluente (ETE) compreende basicamente as

seguintes etapas: pré-tratamento (gradeamento e desarenação), tratamento primário (floculação e

sedimentação), tratamento secundário (processos biológicos de oxidação), tratamento do lodo e

tratamento terciário (polimento da água).

TRATAMENTO PRELIMINAR Constituído unicamente por processos físicos. Nesta

etapa, é feita a remoção dos materiais em suspensão, através da utilização de grelhas e de crivos grossos (gradeamento), e a separação da água residual

das areias a partir da utilização de canais de areia (desarenação).

Na desarenação os grãos de areia, devido às suas maiores dimensões e densidade, vão para o fundo do

tanque, enquanto a matéria orgânica, de sedimentação bem mais lenta, permanece em suspensão, seguindo

para as unidades seguintes.

TRATAMENTO PRIMÁRIO

O tratamento primário é constituído unicamente por processos físico-químicos. Nesta etapa procede-se a equalização e neutralização da carga do efluente a partir de um tanque de equalização e adição de

produtos químicos. Seguidamente, ocorre a separação de partículas líquidas ou sólidas

através de processos de floculação e sedimentação, utilizando floculadores e decantador

(sedimentador) primário.

Floculação- consiste na adição de produtos químicos que promovem a aglutinação e o

agrupamento das partículas a serem removidas, tornando o peso especifico das mesmas maior que

o da água, facilitando a decantação.

Decantação Primária Esta etapa consiste na separação sólido (lodo) – líquido (efluente bruto)

por meio da sedimentação das partículas sólidas.

Peneira Rotativa- Dependendo da natureza e da granulometria do sólido, as peneiras podem substituir o sistema de gradeamento ou serem

colocadas em substituição aos decantadores primários. A finalidade é separar sólidos com

granulometria superior à dimensão dos furos da tela.

TRATAMENTO SECUNDÁRIO Etapa na qual ocorre a remoção da matéria orgânica,

por meio de reações bioquímicas. Os processos podem ser Aeróbicos ou Anaeróbicos. Os processos Aeróbios

simulam o processo natural de decomposição, com eficiência no tratamento de partículas finas em suspensão. O oxigênio é obtido por aeração

mecânica (agitação) ou por insuflação de ar. Já os Anaeróbios consistem na estabilização de resíduos

feita pela ação de microorganismos, na ausência de ar ou oxigênio elementar. O tratamento pode ser

referido como fermentação mecânica.

Tanque de Aeração Tanque no qual a remoção da matéria orgânica é efetuada por reações bioquímicas, realizadas por

microrganismos aeróbios (bactérias, protozoários, fungos etc).Os microrganismos convertem a matéria orgânica em gás

carbônico, água e material celular (crescimento e reprodução dos microrganismos).

Os decantadores secundários exercem um papel fundamental no processo de lodos ativados. São os responsáveis pela separação

dos sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela

sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, permitindo o retorno do lodo em concentração mais

elevada

O efluente líquido oriundo do decantador secundário pode ser descartado diretamente para o corpo

receptor.

Elevatória do Lodo Excedente - Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente. Os sólidos suspensos,

lodo produzido diariamente correspondente à reprodução das células que se alimentam do

substrato, devem ser descartados do sistema para que este permaneça em equilíbrio (produção de sólidos = descarte de sólidos). O lodo excedente extraído do sistema é dirigido para a seção de

tratamento de lodo.

A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95% ou mais, dependendo da operação

da ETE. Os microrganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários.

TRATAMENTO DE LODO

Os subprodutos sólidos gerados nas diversas unidades de tratamento, tais como: material

gradeado, areia, escuma e lodo devem ter um tratamento apropriado que inclue etapas de

adensamento, estabilização, condicionamento, desidratação e/ou disposição final.

TRATAMENTO TERCIÁRIOO tratamento terciário pode ser empregado com a finalidade de se conseguir remoções adicionais de

poluentes em águas residuárias, antes de sua descarga no corpo receptor e/ ou para recirculação em sistema

fechado. Essa operação é também chamada de “polimento”. Elaborado em etapas: filtração, cloração ou ozonização para a remoção de bactérias, absorção

por carvão ativado, e outros processos de absorção química para a remoção de cor, redução de espuma e de sólidos inorgânicos tais como: eletrodiálise, osmose

reversa e troca iônica.

http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=49

Resíduos sólidos

Os resíduos sólidos são todos os restos sólidos ou semi-

sólidos das atividades humanas ou não-humanas,

que embora possam não apresentar utilidade para a atividade fim de onde foram

gerados, podem virar insumos para outras atividades.

O Tratamento de Resíduos Sólidos consiste no uso de tecnologias apropriadas com o objetivo maior de

neutralizar as desvantagens da existência de resíduos ou até mesmo de transformá-los em um fator de geração de renda como a produção de

matéria prima secundaria. Dessa forma podemos denominar de tratamento de resíduos as várias tecnologias existentes desde a reciclagem até a

disposição final de rejeitos.

Art. 9° da Lei 12.305/2010, o Tratamento de Resíduos Sólidos.

A transformação de resíduos em matéria prima secundária abastece o mercado local, onde os

recursos naturais são limitados, e hoje representam uma importante fonte de renda.

Isso é possível porque, a partir do momento que reaproveitamos certos materiais, deixamos de

consumir energia para fabricá-los, ou seja, quanto mais produtos recicláveis utilizamos, menos energia

elétrica precisamos consumir e assim, menos impactos ambientais teremos.

Podemos separar as formas de tratamento de resíduos em 3 grupos:

Tratamento MecânicoNo tratamento mecânico são realizados processos físicos geralmente no intuito de separar (usinas de

triagem) ou alterar (reciclagem) o tamanho físico dos resíduos. Neste processo não ocorrem reações

químicas entre os componentes como nos muitos casos do tratamento térmico.

Os maiores exemplos de tratamento mecânico de resíduos são encontrados no setor de reciclagem. as formas de tratamento

mecânico de resíduos de acordo com sua finalidade.

Diminuição do tamanho das partículas: Quebra, trituração, moinhos.

Aumento do tamanho das partículas: aglomeração, briquetagem, peletagem.

Separação da fração física: Classificação .

Separação pelo tipo de substancia .

Mistura de substancias: extrusão, compactação.

Separação de fases físicas: sedimentação, decantação, filtração, centrifugação, floculação,.

Mudança de estados físicos: condensação, evaporação, sublimação.

Tratamento BioquímicoO tratamento bioquímico ocorre através da ação de

grupos de seres vivos, (em sua maioria micro-organismos como bactérias e fungos mas também

organismos maiores como lesmas e minhocas), que ao se alimentarem dos resíduos, quebram suas moléculas grandes transformando-as em uma mistura de substancias e moléculas menores..

Em alguns casos só ocorre o processo biológico, em outros somente o químico. Isso vai depender da

tecnologia e metodologia utilizada.

Os processos de tratamento bioquímico mais conhecidos são:

Biodigestão: Decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio nos chamados Biodigestores

ou Centrais de Biogás.

Compostagem: Decomposição da matéria orgânica na presença de oxigênio.

Tratamento TérmicoNo tratamento térmico, os resíduos recebem uma grande quantidade de energia em forma de calor a

uma temperatura mínima que varia de acordo com a tecnologia aplicada (Temperatura de reação)

durante uma certa quantidade de tempo (Tempo de reação) tendo como resultado uma mudança nas suas características como por exemplo a redução

de volume, devido a diversos processos físico-químicos que acontecem durante o processo.

Principais processos :Secagem: Retirada de umidade.

Pirólise: Decomposição da matéria orgânica a altas temperaturas e na ausência total ou quase total de

oxigênio. Gaseificação: Transformação de matéria orgânica em

uma mistura combustível de gases (gás de síntese). Incineração: Oxidação total da matéria orgânica com auxilio de outros combustíveis a temperaturas variando

entre 850 e 1300°C. Plasma: Desintegração da matéria para a formação de

gases.

Aspectos Sociais – Catadores e população de baixa renda

Sendo o lixo um aglomerado de matéria prima de diferentes tipos e origens a primeira coisa que

devemos fazer é a separação dessa matéria prima de acordo com o seu tipo. Uma solução de curto

prazo para a separação de resíduos é a qualificação de catadores de material reciclável ou reutilização

para trabalharem em centrais de triagem.

Disposição ambientalmente adequadaA Política Nacional de Resíduos Sólidos define a disposição a Lei 12.305/2010 Art. 3° Inciso VIII –

disposição final ambientalmente adequada: distribuição ordenada de rejeitos em aterros,

observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos ambientais

adversos;

Para receber a denominação de aterro sanitário é necessário que a disposição final cumpra

todas as exigências dos órgãos responsáveis como por exemplo:

Isolamento subterrâneo ou inferior e de superfície Tratamento dos gases e chorume resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica existente nos resíduos

Dúvidas???

chayane.souza@ifsc.edu.br