ERNA | 4º ano @2012

3. Estação de Tratamento de Águas Residuais

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3. ETAR’s - IntroduçãoUma Estação de Tratamento de

Águas Residuais (ETAR) é certamente o destino mais adequado à promoção da saúde pública e à preservação dos recursos hídricos, de modo a evitar a sua contaminação.

As ETAR têm como objectivo o tratamento final das águas residuais produzidas pelas populações, permitindo uma possível reutilização destas, através de um processo longo e faseado.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

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3. ETAR’s - IntroduçãoO tratamento de águas residuais

apresenta duas fases distintas de tratamento:

Tratamento da fase líquida, o tratamento da água residual de forma a cumprir as condições exigidas na licença de descarga, para posterior rejeição no meio receptor;

Tratamento da fase sólida, em que é dado tratamento adequado aos sólidos removidos da água residual na fase líquida.

Complementarmente, Tratamento dos odores resultantes

da degradação da matéria orgânica existente nas águas residuais, e que é removida ao longo do processo de tratamento das ETAR.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

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3. ETAR’s - IntroduçãoEscolha do Sistema de

TratamentoA escolha de um sistema de

tratamento é determinada por vários factores: características quantitativas e qualitativas das águas residuais, localização do sistema e objectivos de qualidade que se pretendem – imposição do grau de tratamento.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

Fase líquidaExistem quatro fases de tratamento de águas residuais numa ETAR: tratamento preliminar, primário, secundário e terciário ou de afinação.De forma a assegurar os objectivos de descarga necessários, existem várias tecnologias e processos disponíveis. É ao nível do tratamento secundário que existe uma maior variedade detecnologias que mais influenciam a configuração da ETAR.

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3.1. ETAR’s – Metodologias de Tratamentos de águas residuaisNivel de Tratamento DescriçãoPré-Tratamento Remoção dos constituintes das águas residuais tais como: galhos, sólidos

flutuantes, gravilha e gorduras, que possam causar problemas operacionais ou danificar as operações de tratamento, processos ou outros sistemas a jusante.

Primário Remoção de uma parte dos sólidos suspensos e matéria orgânica

Primário Avançado Remoção avançada de sólidos suspensos e de matéria orgânica. Por norma acompanhado de adições químicas ou filtração

Secundário Remoção de matéria orgânica biodegradável (em solução ou suspensão) e de sólidos suspensos. A desinfeção também usualmente incluída neste passo.

Secundário com remoção de nutrientes

Remoção de orgânicos biodegradáveis, sólidos suspensos e nutrientes (azoto, fosforo)

Terciário Remoção de sólidos suspensos residuais (após tratamento secundário) normalmente por filtração granular média ou microfiltração. Desinfeção é também uma parte do tratamento terciário. A remoção de nutrientes é também muitas vezes incluída neste passo.

Avançado Remoção de materiais residuais suspensos ou dissolvidos apos tratamento biológico normal e quando requerida para varias aplicações de reutilização da agua.

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3.1. ETAR’s – Metodologias de Tratamentos de águas residuais

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

O tratamento de águas residuais numa ETAR deve consistir em quatro fases, designadas tratamento preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário. O tratamento terciário torna-se

indispensável no caso do meio receptor onde é efectuada a descarga de água residual tratada ser um meio sensível, isto é, sujeito a eutrofização (enriquecimento excessivo de algas devido à introdução de nutrientes - azoto e fósforo - provenientes da água residual), necessitando então que seja efectuada a remoção de nutrientes da água residual.

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3.1. ETAR’s – Metodologias de Tratamentos de águas residuaisTratamentos

Preliminar – gradagem, remoção de contaminantes sólidos que podem danificar os equipamentos a jusante

Primário – remoção dos sólidos suspensos, e de parte da matéria orgânica (redução do BOD)

Secundário convencional – remoção de biodegradáveis e desinfecção

Terciário Remoção ou controlo de nutrientes

Redução dos riscos de eutrofização em corpos de água fechados e contaminação de aquíferos

Tratamento avançado – nutrientes, compostos tóxicos, sólidos suspensos e matéria orgânica

Tratamento de produtos tóxicos/ remoção de poluentes específicos

Tratamento das lamas

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

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3.1. ETAR’s – Metodologias de Tratamentos de águas residuais

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3.2. Classificação dos métodos de tratamento

Pré tratamento No primeiro conjunto de

tratamentos, designado por pré-tratamento ou tratamento preliminar, o esgoto é sujeito aos processos de separação dos sólidos mais grosseiros tais como a gradagem que pode ser composto por grades grosseiras, grades finas e/ou peneiras rotativas, o desarenamento nas caixas de areia e o desengorduramento nas chamadas caixas de gordura ou em pré-decantadores. Nesta fase, o esgoto é, desta forma, preparado para as fases de tratamento subsequentes, podendo ser sujeito a um pré-arejamento e a uma equalização tanto de caudais como de cargas poluentes ou resíduos.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

Exemplo de grade mecânica

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Tratamento Primário Apesar do esgoto apresentar um aspecto

ligeiramente mais razoável após a fase de pré-tratamento, possui ainda praticamente inalteradas as suas características poluidoras. Segue-se, pois, o tratamento propriamente dito. A primeira fase de tratamento é designada por tratamento primário, onde a matéria poluente é separada da água por sedimentação nos sedimentadores primários. Este processo exclusivamente de ação física pode, em alguns casos, ser ajudado pela adição de agentes químicos que através de uma coagulação/floculação possibilitam a obtenção de flocos de matéria poluente de maiores dimensões e assim mais facilmente decantáveis.

Após o tratamento primário, a matéria poluente que permanece na água é de reduzidas dimensões, normalmente constituída por colóides, não sendo por isso passível de ser removida por processos exclusivamente físico-químicos. A eficiência de um tratamento primário pode chegar a 60% ou mais dependendo do tipo de tratamento e da operação da ETE.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

Exemplo de decantador primário

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Tratamento Secundário Segue-se, pois, o chamado processo de

tratamento secundário, geralmente consistindo num processo biológico, do tipo lodo ativado ou do tipo filtro biológico, onde a matéria orgânica (poluente) é consumida por microorganismos nos chamados reatores biológicos. Estes reatores são normalmente constituídos por tanques com grande quantidade de microorganismos aeróbios, havendo por isso a necessidade de promover o seu arejamento. O esgoto saído do reator biológico contem uma grande quantidade de microorganismos, sendo muito reduzida a matéria orgânica remanescente. A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95% ou mais dependendo da operação da ETE. Os microorganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários.

Finalizado o tratamento secundário, as águas residuais tratadas apresentam um reduzido nível de poluição por matéria orgânica, podendo na maioria dos casos, serem despejadas no meio ambiente receptor.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

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Tratamento TerciárioNormalmente antes do

lançamento final no corpo receptor, é necessário proceder à desinfecção das águas residuais tratadas para a remoção dos organismos patogênicos ou, em casos especiais, à remoção de determinados nutrientes, como o nitrogênio (azoto) e o fósforo, que podem potenciar, isoladamente e/ou em conjunto, a eutrofização das águas receptoras.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

Exemplo de sistema de desinfecção por UV

Exemplo de sistema de tratamento por osmose inversa [6]

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Remoção de nutrientes Águas residuárias podem conter altos

níveis de nutrientes como nitrogênio e fósforo. A emissão em excesso destes pode levar ao acúmulo de nutrientes, fenômeno chamado de eutrofização, que encoraja o crescimento excessivo (chamado bloom) de algas e cianobactérias (algas azuis). A maior parte destas algas acaba morrendo, porém a decomposição das mesmas por bactérias remove oxigênio da água e a maioria dos peixes morrem. Além disso, algumas espécies de algas produzem toxinas que contaminam as fontes de água potável (as chamadas cianotoxinas).

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

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Há diferentes processos para remoção de Azoto e fósforo:

A Desnitrificação requer condições anaeróbias(ausência de oxigênio) para que as comunidades biológicas apropriadas se formem. A desnitrificação é facilitada por um grande número de bactérias. Métodos de filtragem em areia, lagoa de polimento, etc. pode reduzir a quantidade de nitrogênio. O sistema de lodo ativado, se bem projetado, também pode reduzir significante parte do nitrogênio.

A Remoção de fósforo, que pode ser feita por precipitação química, geralmente com sais de ferro (ex. cloreto férrico) ou alumínio (ex. sulfato de alumínio). O lodo químico resultante é difícil de tratar e o uso dos produtos químicos torna-se caro. Apesar disso, a remoção química de fósforo requer equipamentos muito menores que os usados por remoção biológica.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

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DesinfecçãoA desinfecção das águas residuais

tratadas objetiva a remoção dos organismos patogênicos. O método de cloração também tem contribuído significativamente na redução de odores em estações de tratamento de esgoto. Revelou-se entre os processos artificiais o de menor custo e de elevado grau de eficiência em relação a outros processos como a ozonização que é bastante dispendiosa e a radiação ultra-violeta que não é aplicável a qualquer situação.

3. Introdução

3.1. Metodologias de Tratamentos de Águas Residuais

3.2. Classificação dos métodos de tratamento

3.2.1. Pré-Tratamento

3.2.2. Tratamento Primario

3.2.3. Tratamento Secundário

3.2.3. Tratamento Terciário

3.2. Classificação dos métodos de tratamento