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GLADSON HOFFMANN DA SILVA

SISTEMA DE ALTA EFICINCIA PARA TRATAMENTO DE ESGOTO RESIDENCIAL ESTUDO DE CASO NA LAGOA DA CONCEIO

Trabalho de Concluso do Curso de Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Engenheiro Civil.

Florianpolis 2004

GLADSON HOFFMANN DA SILVA

SISTEMA DE ALTA EFICINCIA PARA TRATAMENTO DE ESGOTO RESIDENCIAL ESTUDO DE CASO NA LAGOA DA CONCEIO

Trabalho de Concluso do Curso de Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Engenheiro Civil.

rea de concentrao: Construo Civil Orientador: ENEDIR GHISI, PhD. Co-orientador: PABLO HELENO SEZERINO, M. Eng.

Florianpolis 2004

SISTEMA DE ALTA EFICINCIA PARA TRATAMENTO DE ESGOTO RESIDENCIAL ESTUDO DE CASO NA LAGOA DA CONCEIO

GLADSON HOFFMANN DA SILVA Este Trabalho de Concluso de Curso foi julgado adequado com requisito para a obteno do ttulo de

ENGENHEIRO CIVIL

rea de concentrao CONSTRUO CIVIL, aprovada em sua forma final pelo Programa de Graduao em Engenharia Civil.

____________________________________ Prof. Enedir Ghisi, PhD Orientador (UFSC)

____________________________________ Prof. Lia Caetano Bastos Coordenadora do TCC (UFSC)

Banca Examinadora:

____________________________________ Eng. Fernando Simon Westphal, M. Eng. (UFSC)

____________________________________ Eng. Pablo Heleno Sezerino, M. Eng (UFSC)

Aos que considero minha famlia...

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AGRADECIMENTOS Ao meu grande pai, pelo incentivo durante toda a minha vida. Aos meus irmos Robson e Alisson pelo apoio. A Aline, pela pacincia e dedicao. Ao pessoal do LabEEE, em especial ao amigo Fernando Simon Westphal, com os quais convivi em grande parte da minha graduao. Ao meu orientador Enedir Ghisi e ao meu co-orientador Pablo Heleno Sezerino, que permitiram a realizao deste trabalho. Aos engenheiros da vigilncia sanitria, pela ateno. RGA Engenharia, pela contribuio em minha formao. A todos amigos presentes em minha vida, em especial ao casal Nei e Lorete. Ao meu grande amigo Kiko, por todo apoio nos momentos difceis.

SUMRIO LISTA DE TABELAS................................................................................................vii LISTA DE FIGURAS................................................................................................viii RESUMO.....................................................................................................................ix 1. INTRODUO........................................................................................................... 1 1.1 JUSTIFICATIVA DO ESTUDO .......................................................................................2 1.2 OBJETIVOS ...............................................................................................................3 1.2.1 Objetivos especficos........................................................................................3 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ......................................................................................3 2. REVISO BIBLIOGRFICA................................................................................... 5 2.1 INTRODUO ...........................................................................................................5 2.1.1 Esgotos Sanitrios............................................................................................5 2.1.2 Esgotos Industriais...........................................................................................5 2.2 CARACTERSTICAS FSICAS DOS ESGOTOS.................................................................6 2.2.1 Colorao.........................................................................................................6 2.2.2 Turbidez ...........................................................................................................6 2.2.3 Odor .................................................................................................................6 2.2.4 Matria slida ..................................................................................................7 2.2.5 Temperatura.....................................................................................................8 2.3 CARACTERSTICAS QUMICAS DOS ESGOTOS .............................................................8 2.3.1 Matria orgnica .............................................................................................8 2.3.1.1 Protenas....................................................................................................9 2.3.1.2 Carboidratos ..............................................................................................9 2.3.1.3 Gorduras e leos........................................................................................9 2.3.2 Matria Inorgnica ..........................................................................................9 2.3.3 Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO) ....................................................10 2.3.4 Nitrognio ......................................................................................................10 2.3.5 Demanda Qumica de Oxignio (DQO).........................................................11 2.3.6 Demanda Total de Oxignio (DTO)...............................................................12 2.3.7 Demanda Terica de Oxignio (DTeO).........................................................12 2.3.8 DBO e DQO Solvel ......................................................................................13 2.3.9 pH...................................................................................................................13 2.4 CARACTERSTICAS BIOLGICAS DOS ESGOTOS .......................................................13 2.4.1 Algas...............................................................................................................14 2.4.2 Bactrias ........................................................................................................14 2.4.2.1 Crescimento bacteriano e floculao ......................................................15 2.4.2.2 Doenas associadas .................................................................................15 2.5 COMPOSIES TPICAS E RELAES PROPOSTAS .....................................................16 2.6 PRINCPIOS DO TRATAMENTO DE ESGOTOS .............................................................18 2.6.1 Processos metablicos ...................................................................................18 2.6.2 Oxidao Aerbia da matria orgnica ........................................................19 2.6.3 Digesto Anaerbia .......................................................................................20 2.6.4 Nitrificao e Desnitrificao........................................................................21

2.7 TIPOS DE TRATAMENTO ..........................................................................................22 2.7.1 Classificao das etapas de tratamento.........................................................22 2.7.2 Tanque Sptico (TS) .......................................................................................23 2.7.2.1 Princpios de funcionamento...................................................................24 2.7.2.2 Projeto do Tanque Sptico ......................................................................24 2.7.2.3 Eficincia ................................................................................................26 2.7.2.4 Operao e manuteno ..........................................................................26 2.7.2.5 Observaes gerais..................................................................................27 2.7.3 Filtro Biolgico Anaerbio (FAN).................................................................27 2.7.3.1 Princpios de funcionamento...................................................................28 2.7.3.2 Projeto do Filtro Anaerbio ....................................................................28 2.7.3.3 Eficincia ................................................................................................29 2.7.3.4 Operao e manuteno ..........................................................................29 2.7.3.5 Observaes gerais..................................................................................29 2.7.4 Filtro Aerado..................................................................................................30 2.7.4.1 Princpios de funcionamento...................................................................30 2.7.4.2 Projeto do Filtro Aerbio ........................................................................30 2.7.4.3 Eficincia ................................................................................................30 2.7.4.4 Operao e Manutenao ........................................................................31 2.7.4.5 Observaes gerais..................................................................................31 2.7.5 Tanque de Sedimentao................................................................................31 2.7.5.1 Princpios de funcionamento...................................................................31 2.7.5.2 Projeto do Tanque de Sedimentao .......................................................32 2.7.5.3 Operao e Manutenao ........................................................................32 2.7.5.4 Observaes gerais..................................................................................32 2.7.6 Clorador.........................................................................................................33 2.7.6.1 Princpios de funcionamento...................................................................33 2.7.6.2 Projeto do Clorador