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Introdu Introduç ção ao Tratamento e ao P ão ao Tratamento e ao Pó ós s tratamento de Esgotos tratamento de Esgotos
Sistema de Esgotamento Sanit Sistema de Esgotamento Sanitá ário e Pluvial rio e Pluvial
Sidnei Frota de Almeida
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Principais Sistemas de Tratamento de Esgotos
mecanizados
simplificados
• lagoas de estabilização;
• disposição no solo;
• reatores anaeróbios.
• lodos ativados;
• lagoas de estabilização;
• filtros biológicos.
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Lodos ativados
convencional
aeração prolongada
fluxo intermitente (batelada)
decantador secundário
tanque de aeração
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Lodos ativados convencional
• MO estabilizada por bactérias que crescem dispersas no tanque de aeração
• TDH líquido – 6 a 8 horas • Idade do lodo – 4 a 10 dias • Remoção contínua do lodo biológico excedente • Lodo não é estabilizado no processo • Fornecimento de O 2 – aeradores mecânicos ou ar difuso
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Lodos ativados convencional
• SS sedimentáveis e MO suspensa são removidos no decantador primário
• Decantador secundário – biomassa sedimenta • Efluente sai clarificado • Lodo secundário retorna para o tanque de aeração – aumento de eficiência do processo
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Lodos ativados de aeração prolongada
• Biomassa permanece no sistema por mais tempo do que na modalidade convencional
• TDH líquido – 16 a 24 horas • Idade do lodo – 20 a 30 dias • Bactérias utilizam sua própria biomassa para realizar os processos metabólicos
• Estabilização da biomassa no próprio tanque de aeração – lodo já sai estabilizado
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Lodos ativados de aeração prolongada
• Não apresenta decantador primário – assim não há geração de um lodo não estabilizado
• Simplificação do processo • Requerimento de maior energia para aeração • Modalidade mais eficiente na remoção de MO
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Lodos ativados convencional
tanque de aeração decantador
secundário
adaptado de VON SPERLING, 1996
lodo secundário
linha de recirculação
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• Todas as unidades em um único tanque • Ciclos de operação com duração definida 1. enchimento 2. reação 3. sedimentação 4. esvaziamento 5. repouso (retirada do lodo excedente)
Lodos ativados de fluxo intermitente (batelada)
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Lodos ativados de fluxo intermitente (batelada)
adaptado de VON SPERLING, 1996
tanque de aeração
decantador secundário
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Lagoa de estabilização lagoas facultativas
lagoa aerada facultativa
lagoas aeradas de mistura completa
sistema australiano (lagoa anaeróbia - lagoa facultativa)
lagoas de polimento / maturação
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• DBO particulada se sedimenta – lodo de fundo (decomposto anaerobiamente)
• DBO solúvel – permanece dispersa na massa líquida (decomposição se dá por bactérias facultativas)
• TDH > 20 dias • Fotossíntese – O 2 para as bactérias – requer elevada área de exposição
• Retirada do lodo de fundo > 20 anos • Simplicidade operacional
Lagoa facultativa
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• Funcionamento – lagoa facultativa • Fornecimento de O 2 – artificial (aeradores mecânicos) • TDH entre 5 e 10 dias • Menor requisito de área • Requerimento de energia elétrica • Retirada do lodo de fundo < 5 anos
Lagoa aerada facultativa
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• Lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa • Lagoa anaeróbia – decomposição parcial da MO (50 a 60%) – alivia a carga da lagoa facultativa
• Economia de área – 2/3 da área requerida para a lagoa facultativa única
• Lagoa anaeróbia – possibilidade de maus odores
Sistema australiano
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• Elevado nível de aeração – biomassa em suspensão na massa líquida
• Maior eficiência do sistema • TDH – 2 a 4 dias • Biomassa sai com o efluente líquido – necessidade de uma lagoa de decantação (sedimentação dos sólidos – TDH de 2 dias)
• Requer menor área entre as lagoas de estabilização • Retirada do lodo – 2 a 5 anos
Lagoa aerada de mistura completa
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Lagoa facultativa
zona anaeróbia
zona facultativa
zona aeróbia
algas bactérias
CO 2
O 2
adaptado de VON SPERLING, 1996
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Filtros biológicos
baixa carga
alta carga
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• MO estabilizada por bactérias que crescem aderidas a um meio suporte
• Esgoto é aplicado na superfície do filtro • MO é retida pelas bactérias • Aeração natural
Filtros biológicos
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• Lodo gerado não está estabilizado • Recirculação do líquido efluente dos decantadores secundários
• Maior concentração de MO < eficiência na remoção de DBO
Filtros biológicos de alta carga
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• Estabilização parcial do lodo • Menor concentração de MO > eficiência de remoção de DBO
Filtros biológicos de baixa carga
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Filtro biológico percolador
adaptado de VON SPERLING, 1996
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Disposição no Solo
infiltração lenta
infiltração rápida
infiltração subsuperficial
aplicação com escoamento superficial
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• A MO é estabilizada por meio de mecanismos físicos, químicos e biológicos
• Retenção no solo • Retenção pelas plantas • Aparecimento na água subterrânea • Possível salinização do solo
Disposição no Solo
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• Os esgotos fornecem água e nutrientes para as plantas • Requer > área superficial • > eficiência de remoção de MO
Infiltração lenta
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• Líquido percola através de um meio poroso e vai para o lençol de água subterrânea ou para um sistema de drenagem subsuperficial
Infiltração rápida
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• Esgoto é aplicado abaixo do nível do solo
Infiltração subsuperficial
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Escoamento superficial
•Esgoto escoa por uma rampa
•Aplicado a terrenos com baixa permeabilidade
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Disposição no solo
adaptado de VON SPERLING, 1996
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Sistemas anaeróbios
tanque séptico
reator aeróbio de manta de lodo (reator UASB)
filtro anaeróbio
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• Biomassa cresce dispersa – formação de grânulos de bactérias que servem como meio suporte
• Concentração de biomassa elevada – manta de lodo • Formação de CH 4 (metano) e CO 2 • Biogás – metano queima ou reaproveitamento • Baixa produção de lodo – já estabilizados – leitos de secagem
• Não há necessidade de decantação primária
Reator UASB (upflow anaerobic sludge blanket)
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Paulo
Libânio
REATORES UASB: Esquema de funcionamento REATORES UASB: Esquema de funcionamento
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• Baixíssimos requisitos de área: 0,05 a 0,10 m 2 /hab.
• Custos de implantação: 30,00 a 40,00 R$/hab.
• Custos operacionais: 1,50 a 2,00 R$/hab x ano
• Apesar das grandes vantagens, encontram dificuldades em produzir efluentes que se enquadrem aos padrões ambientais – Necessidade de póstratamento
REATORES ANAER REATORES ANAERÓ ÓBIOS: Alguns aspectos relevantes BIOS: Alguns aspectos relevantes
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Paulo
Libânio
REATORES UASB: Alguns sistemas implantados REATORES UASB: Alguns sistemas implantados
UASB UASB
![Page 34: tratamento_esgoto](https://reader034.vdocuments.com.br/reader034/viewer/2022051609/547c140cb379596a2b8b4f62/html5/thumbnails/34.jpg)
ETE ETE
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Paulo
Libânio
MODELO MODELO – – ETE On ETE Onç ça (a ser implantada) a (a ser implantada)