tratamento de efluentes líquidos noções básicas aspectos legais

Tratamento de efluentes Tratamento de efluentes líquidoslíquidos

Noções Básicas

Aspectos Legais

Abastecimento Doméstico

Água potável + Impurezas devido ao uso = Efluentes domésticos

Abastecimento Industrial

Água consumo industrial + Impurezas devido ao uso = Efluentes Industriais

Água (99,9%)

Sólidos (0,1%)

– Sólidos Suspensos

– Sólidos Dissolvidos

– Matéria Orgânica

– Nutrientes (N, P)

– Organismos Patogênicos (vírus, bactérias,

protozoários, helmintos)

LODO

Remoção da

matéria

Orgânica e

inorgânica

Remoção de

sólidos em

suspensão

Remoção de

organismos

patogênicos

Remoção de

nutrientes

Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), Ministério do Meio Ambiente – Resolução CONAMA n.º 357/2005 “dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamentos de efluentes, e dá outras providências”.

Tratamentopreliminar

Tratamentoprimário

Tratamentosecundário

Tratamentoterciário ou

Pós tratamento

Etapas do tratamento de um ETE.

Tratamento PreliminarTratamento Preliminar

Objetivo: remoção de sólidos grosseiros e areia

Finalidades da remoção de sólidos grosseiros

• proteger as unidades subsequentes;

• proteger as bombas e tubulações;

• proteger os corpos receptores.

Finalidades da remoção de areia

• evitar abrasão nas bombas e tubulações;

• evitar obstrução em tubulações;

• facilitar o transporte do líquido.

Tratamento PrimárioTratamento Primário

• Objetivo

Remoção de sólidos em suspensão

sedimentáveis, materiais flutuantes

(óleos e graxas) e parte da matéria

orgânica em suspensão

Etapa ocorre por um processo físico !

Tratamento SecundárioTratamento Secundário• Objetivo

Remoção de matéria orgânica dissolvida e da matéria

orgânica em suspensão não removida no tratamento

primário pelo processo de lodo ativado.

.

participação demicrorganismos

contato entre os microrganismos

e o material orgânico contido no

esgotoMatéria orgânica + bactérias -------- H2O mais + CO2 + bactérias

Processo - Lodos AtivadosProcesso - Lodos Ativados

É o método mais utilizado mundialmente

para remoção de carga orgânica dos

efluentes.

• Foi desenvolvido na Inglaterra por Arden e Lockett

em

1914 sendo composto basicamente por duas unidades:

tanque de aeração e decantador

Tanque de aeraçãoDecantadores

Figura 1. Representação esquemática simplificada de um sistema de tratamento de esgotos do tipo lodos ativados,

destacando seus componentes principais: tanque de aeração ou reator biológico, sistema de aeração,

tanque

de decantação e sistema para recirculação de lodo.

Lodo AtivadoLodo Ativado

• Consiste em um sistema no qual uma

massa biológica cresce e flocula, sendo

continuamente recirculada e colocada

em contato com a matéria orgânica do

despejo líquido na presença de oxigênio

puro, ou através de aeradores mecânicos

de superfícies.

Aeradores mecânicos de superfícies, realizando a mistura

do lodo (microorgânismos), com o efluente e ao mesmo

tempo introduzindo oxigênio no meio.

• Os tratamentos baseados em processos

biológicos permitem tratar grandes

volumes de efluente, apresentam menor

custo de funcionamento e simplicidade

operacional (FREIRE et al., 2000; DA

MOTTA et al., 2003).

• O sistema de lodos ativados é o mais

utilizado no tratamento biológico aeróbio

de esgoto sanitário e também industrial

no Brasil e no mundo. O princípio baseia-

se na oxidação bioquímica dos compostos

orgânicos e inorgânicos presentes nos

efluentes, mediada por uma população

microbiana diversificada e mantida em

suspensão num meio aeróbio (SEVIOUR &

BLACKALL, 1999).

Ao longo dos anos alguns modelos,

baseados nas características biológicas

do lodo, foram propostos para a

verificação das condições operacionais

e a avaliação da eficiência dos sistemas

de lodos ativados.

Tecnologias desenvolvidas com estudo:

Dentre estes, destacam-se o modelo

criado por Jenkins et al. (2003), que

leva em consideração as características

da formação dos flocos biológicos,

identificação e quantificação das

bactérias filamentosas e identificação e

quantificação dos protozoários e

metazoários

FLOCOS BIOLÓGICOS

Os flocos biológicos são formados

basicamente por bactérias formadoras de

flocos no reator biológico, e a saúde

destas influencia na boa formação dos

mesmos, e consequentemente na boa

sedimentação dos flocos no decantador

secundário

Conclusão deste Estudo

O estudo dos flocos consiste em sua observação, contagem e

classificação. Flocos ideais para uma boa tratabilidade e

sedimentação são classificados como sendo predominantemente

de médio e grande tamanhos, além de firmes, redondos e com

aspecto compacto.

Quando apenas bactérias formadoras de flocos estão

presentes, os flocos são geralmente pequenos (cerca de

75 μm), redondos e compactos, são os chamados flocos

“Pin-point” este não possuem uma boa sedimentação.

• Há também o floco com Bulking filamentoso - um problema que

atinge de 20 a 40% das estações de tratamento (PUJOL & CANLER,

1992).

• Possuem um excesso de bactérias filamentosas que interferem na

sedimentação e compactação do lodo biológico, pela produção de um

floco difuso e irregular. Tornando o efluente mais turvo e com baixa

sedimentabilidade.

• BACTÉRIAS FILAMENTOSAS

O estudo dos filamentos presentes no lodo biológico baseia-se na

identificação e quantificação, segundo a escala de Jenkins et al.

(2003).

• A e B consideradas pouca quantidade

• C e D densidade ideal

• E e F quantidades excessivas e perigosas de filamentos.

Os principais motivos para o aparecimento

de filamentos em sistemas aeróbios são

escassez de nutrientes, baixa concentração

de OD, baixa carga orgânica, presença de

compostos reduzidos de enxofre, etc

(EIKELBOOM, 2000), por isso a

identificação desses organismos é de suma

importância para diagnosticar o

desempenho e a operação de uma ETE.

O estudo:

PROTOZOÁRIOS E METAZOÁRIOS

Os microrganismos protozoários e

metazoários fazem o “polimento final” do

efluente, exercendo, portanto, um papel

muito importante no tratamento biológico,

auxiliando na remoção de DBO, um pouco

de DQO e principalmente turbidez do

efluente.

Sabe-se ainda que a população de protozoários e

metazoários se adapta a certas condições do

efluente que vem do despejo doméstico ou

industrial. Como essas condições geralmente

mudam de tempos em tempos, esses

microrganismos se adaptam a essas novas

condições, se estabelecendo então uma nova

densidade populacional, que pode reduzir ou

aumentar.

Estratégias de adaptação:

De acordo com Nicolau et al. (2001), a

caracterização da comunidade de

protozoários e metazoários, presentes

no tanque de aeração do sistema de

lodos ativados, é uma ferramenta

bastante útil para o monitoramento

das ETEs. • Os grupos mais comuns são dos

Flagelados, Ciliados Livres, Ciliados Fixos,

Ciliados Andarilhos, Suctórios, Tecamebas e

Rotíferos.

Ciliado fixos

Tecameba

Ciliado livre-natante

Suctória

Metazoário Rotífero

De acordo com Jenkins et al. (2003),

Madoni (1996) e Figueiredo et al. (1997),

um bom desempenho do sistema está

relacionado às espécies dominantes no

processo, conforme relações descritas no

Quadro 1.

Microorganismos Características do Processo

Predominância de flagelados e amebas Lodo jovem, característica de início de operação ou baixa IL

Predominância de flagelados Deficiência de aeração, má depuração e sobrecarga orgânica

Predominância de ciliados pedunculados e livres

Boas condições de depuração

Predominância de Arcella Boa depuração

Predominância de Aspidisca costata Nitrificação

Predominância de Trachelophyllum Alta idade do lodo

Predominância de Vorticella microstoma e baixa concentração de ciliados fixos

Efluente de má qualidade

Predominância de anelídeos Excesso de OD

Quadro 1. Classificação utilizada para agrupar os organismos da microfauna (Fonte: adaptada de BENTO et al., 2005 apud FIGUEIREDO et al., 1997).

Madoni (1994) correlacionou ainda

condições operacionais e os protozoários

encontrados no tanque de aeração de 44

ETE’s por lodos ativados, após 20 anos de

estudo criando uma matriz de correlação

para obtenção do Índice Biológico do

Lodo, relacionado às características do

sistema, conforme observado na Tabela 1.

Valor IBL Classe Características

08 – 10 I Sistema muito bem colonizado com excelente atividade biológica e ótima performance

06 – 07 II Lodo estável e bem colonizado, atividade biológica em declínio e boa performance

04 – 05 III Insuficiente depuração biológica no tanque de aeração e média performance

00 – 03 IV Fraca depuração biológica no tanque de aeração e baixa performance

Tabela 1: Conversão do IBL em 4 classes de qualidade e respectivas características do sistema (Fonte: adaptada de BENTO et al., 2005 apud FIGUEIREDO et al., 1997).

Através do estudo da relação destes microorgânismos no tratamento

de efluente, pode-se perceber que existe uma relação direta

microorgânismo/efluente com a qualidade e eficiências do tratamento.

O monitoramento destes microorgânismos no tanque de aeração, pode

orientar o operador deste sistema a realizar certas manobras de

controle. Ex.: (Abertura ou fechamento de bomba de alimentação,

desvio de efluentes para tanques de emergências com vazão

controlada, etc).

Esta ferramenta (microscopia de lodo Ativado), vem para

complementar ainda mais os processos físicos, químicos e biológicos

no tratamentos de efluentes.

Conclusão:

Obrigado !!

Vídeo de autoria da SABESP editado com fins educativos.

Fonte: Adaptado de SABESP (2012)

Referências:

VAZOLLÉR, R. F. 1989. Microbiologia de lodos ativados. São Paulo: Cetesb.

CETESB. 1992. Microbiologia de Lodos Ativados. Séries Manuais.

BENTO, A.P, et al. 2005. Caracterização da microfauna em ETE do tipo lodos ativados: um instrumento de avaliação e controle do processo. Eng. Sanit. Ambiental, v. 10(4), 329-33.

SABESP. 2012. Tratamento de Efluentes. Disponível em : <http://www.sabesp.com.br/Calandraweb/videoteca/Tratamento_Esgoto.zip>. Acesso em: 02 abr 2012.