efluentes domÉsticos e...

EFLUENTES DOMÉSTICOS E INDUSTRIAIS

Impactos sobre recursos hídricos e a biodiversidade

Controle e Formas de Tratamento

I-Caracterização dos efluentes

I-1 Efluente doméstico

É toda água residuária gerada pelas atividades e

necessidades humanas em uma residência e que

fluem através da rede de esgoto. Podem igualmente

serem lançadas diretamente no ambiente ou

redirecionadas para estações de tratamento.

Características principais:

• altos teores de sólidos totais,

• altos teores de nutrientes e matéria orgânica

• altos números de bactérias do grupo coliformes

• elevada DBO.

Toaletes

126 litros

Lavanderia e cozinha

56 litros

Banho e uso pessoal

84 litros

Água para beber e cozinhar

14 litros

Piscina

Lavagem quintal

irrigação

Lavagem de carro

45 %

30 %

20 %

5 %

Consumo no

interior da

casa

280 litros

Consumo

fora da casa

280 litros

I-2 Efluente Industrial

É toda água residuária gerada pelas atividades

industriais e que fluem através da rede de esgoto.

Podem igualmente serem lançadas diretamente no

ambiente ou redirecionadas para estações de

tratamento.

Características principais:

• compostos orgânicos

• substâncias radioativas

• ácidos

• metais pesados

II-Impactos ambientais

As principais fontes de poluição

da água são os efluentes

domésticos e os industriais

fontes de poluição

Pontuais: tubulações

emissárias de

esgoto e galerias de

águas pluviais

Difusas: águas de

escoamento da

superfície ou de

infiltração

POLUIÇÃO DA ÁGUA

Resulta na introdução de resíduos na mesma

(matéria ou energia) de modo a torná-la prejudicial

às formas de vida, ou impróprias para um

determinado uso estabelecido para ela

1. Elevação da temperatura

Conseqüências:

•aumento das reações químicas e biológicas

• redução do teor de oxigênio dissolvido

• diminuição da viscosidade da água

• aumento da ação tóxica de alguns compostos

II.1 CONSEQÜÊNCIAS DA POLUIÇÃO EM AMBIENTES

AQUÁTICOS


AQUÁTICOS

2. Sólidos dissolvidos totais

Conseqüências:

•Assoreamento de ambientes aquáticos (enchentes)

• soterramento de ovos, invertebrados e peixes

• aumento da turbidez da água

a) Fundo de rio com baixa deposição de sedimento

b) O mesmo rio com alta deposição de sedimento

Muitos locais para

pequenos peixes

Bactérias,

protozoários e larvas

de insetos ligados às

rochas

Penetração de

luz, fotossíntese

de algas

perifíticas

Argila em suspensão

impede penetração da

luz

Organismos ligados

às rochas são

arrastados pela

areia e espalhados

ao longo do fundo

Quase todos organismos

eliminados


AQUÁTICOS

3. Matéria orgânica

Conseqüências:

• redução do oxigênio dissolvido (decomposição

bacteriana aeróbia)

• maus odores (decomposição bacteriana anaeróbia)


AQUÁTICOS

4. Microrganismos patogênicos

Conseqüências:

• transmissão de doenças ao homem


AQUÁTICOS

5. Nutrientes

Conseqüências:

•eutrofização da água

eutrofização cultural OLIGOTRÓFICO

EUTRÓFICO

pobre em nutrientes

fitoplâncton limitado

águas claras

grande penetração da luz

vegetação aquática submersa florescente

ENTRADA DE NUTRIENTES

rico em nutrientes

fitoplâncton florescente

turbidez da água

vegetação aquática submersa inibida

rico em nutrientes

renovação rápida do fitoplâncton

acumulação de detritos de algas mortas

decompositores alimentando-se sobre detritos

depleção do oxigênio dissolvido

peixes, moluscos e crustáceos sufocando


AQUÁTICOS

6. Mudanças de pH

Conseqüências:

• efeitos sobre a flora e a fauna

• restrições de uso da água na agricultura

• aumento da toxicidez de certos compostos

(amônia, metais pesados, gás sulfídrico)


AQUÁTICOS

7. Compostos tóxicos

Conseqüências:

•danos à saúde humana

• danos aos animais aquáticos


AQUÁTICOS

8. Corantes

Conseqüências:

• cor na água

• redução da transparência da água diminuição

da atividade fotossintética redução do oxigênio

dissolvido prejuízos à vida aquática


AQUÁTICOS

9. Substâncias tensoativas

Conseqüências:

• redução da viscosidade

• redução da tensão superficial da água

• danos à fauna

• espumas

•toxidez


AQUÁTICOS

10. Substâncias radioativas

Conseqüências:

•danos à saúde humana

• danos aos animais aquáticos

II.2 PRINCIPAIS IMPACTOS DO LANÇAMENTO DE

EFLUENTES NOS CORPOS D’ÁGUA

Consumo de oxigênio

Matéria orgânica



Demanda de oxigênio

DBO

Conseqüências do

lançamento de

carga orgânica em

um curso d’água

Curva de depressão de oxigênio

AUTODEPURAÇÃO DE UM CORPO D’ÁGUA

Curva de depressão

de oxigênio em

diversas condições

de autodepuração



Eutrofização



Contaminação por microrganismos

Água como fonte de doenças

Doença Tipo de

organismo Doença

Tipo de

organismo

Cólera Bactéria Poliomielite Vìrus

Disenteria Bactéria Disenteria

amebiana Protozoário

Enterite Bactéria Esquistossomose Verme

Febre tifóide Bactéria Ancilostomíase Verme

Hepatite

infecciosa Vírus Malária Protozoário

Criptosporidiose Protozoário Febre Amarela Vírus

Dengue Vírus

III-Controle da poluição da água

PROGRAMA DE CONTROLE DE POLUIÇÃO DA ÁGUA

1. Diagnóstico da Situação Existente

2. Definição da Situação Desejável

3. Estabelecer e Desenvolver Medidas de Controle

4. Programas de Acompanhamento

5. Suporte Institucional Legal

* medidas de caráter corretivo ou preventivo

1. Diagnóstico da Situação Existente

O diagnóstico deve compreender:

Dados fisiográficos

da bacia

Condições hidráulicas do corpo d’água

Diagnóstico de qualidade da água do manancial

Áreas sujeitas à

erosão Caracterização Sócio-econômica

Dados do meio biológico

Levantamento

usos múltiplos

Uso e ocupação do

solo

Estudo das condições do

corpo d’água e de sua bacia hidrográfica

Identificação e quantificação

das cargas poluidoras

Fertilizantes

Água de escoamento superficial

Pesticidas

Dejetos de animais

Lixo (chorume)

Efluentes D & I

Perfil sanitário

IQA

*Fontes

de poluição

Efluentes industriais

Água escoamento superficial

Fezes de animais

Efluentes domésticos

* Avaliação

da carga poluidora

2. Definição da Situação Desejável

Qual é a situação desejável para um corpo d’água?

Dependerá dos usos a que o mesmo se destina

Portanto, os requisitos de qualidade serão estabelecidos

em função dos usos, o que exigirá, de antemão, a

definição dos usos e a classificação do corpo d’água

As medidas adotadas visando garantir que sejam

observados os limites e condições estabelecidos para

uma dada classe, constitui-se no enquadramento

3. Estabelecer e Desenvolver Medidas de Controle (específicas para os efluentes)

d) Modificação no Processo Industrial

b) Reuso da Água

c) Afastamento das Fontes de Poluição

a) Implantação de Sistemas de Coleta e Tratamento de

Esgoto

4. Programas de Acompanhamento

A Organização Mundial de Saúde (OMS) sugere três

tipos para acompanhamento da qualidade das águas

A) MONITORAMENTO

B) VIGILÂNCIA

C) ESTUDO ESPECIAL

5. Suporte Institucional Legal

- INSTITUTO BRASILEIRO DE MEIO AMBIENTE – IBAMA

- CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA

- POLÍTICA NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – LEI FEDERAL Nº 6.938/81

- ÓRGÃOS DE CONTROLE DA POLUIÇÃO E LEGISLAÇÃO

ESTADUAIS

-Resolução Nº 6 (ANA) - “PROGRAMA NACIONAL DE DESPOLUIÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS” regulamenta:

- o pagamento pelo esgoto tratado e estimula a construção de ETEs

- Introdução do conceito de “POLUIDOR-PAGADOR”

IV-Processos de tratamento de efluentes

domésticos e industriais

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

Os processos de tratamento se resumem em:

Método físico

Método biológico

Método químico

MÉTODO FÍSICO utiliza forças físicas:

* decantação (usa a força gravitacional)

* floculação (agrupamento das partículas por colisão)

* flotação (usa o arraste dos partículados por

pequenas partículas de ar formadas no volume do reator.

Outros métodos físicos incluem: * peneiramento * desintegração

* equalização * mistura * filtragem

Seqüência de utilização dos métodos físicos numa planta

convencional de tratamento de efluentes

Seqüência de utilização dos métodos físicos numa planta convencional de tratamento de efluentes.

Fundamentos do tratamento biológico de efluentes

MÉTODO BIOLÓGICO utiliza o metabolismo de

microrganismos

Processo em batelada

Processo contínuo

Necessidades dos microrganismos para o metabolismo

1. Fonte de energia: luz (fototróficos); reações de

oxi-redução (chemotróficos)

2. Carbono: para síntese celular

Compostos orgânicos

= heterotrófico

Dióxido de carbono

= autotrófico

3. Nutrientes (N, P, S, K, Ca, Mg)

Carbono + Nutrientes = SUBSTRATO

Os processos de tratamento biológico podem ser:

- aeróbios - anaeróbios - facultativos - anóxicos

LAGOAS

-Facultativas*

-De maturação

-Lagoas anaeróbias

-Lagoas aeradas

MÉTODO QUÍMICO utiliza processos químicos

* COAGULAÇÃO = desestabilização das partículas coloidais (0,1 –

1 m)

Coagulação por neutralização da carga.

* PRECIPITAÇÃO QUÍMICA = alterar o equilíbrio iônico de um

composto metálico para produzir um precipitado insolúvel

A TÉCNICA É UTIL PARA REMOVER ÍONS METÁLICOS COMO OS DE

CÁLCIO E MAGNÉSIO; ÂNIONS FOSFATOS; METAIS PESADOS

* OXIDAÇÃO = objetivo é obter produtos finais ou intermediários

de mais fácil biodegradação, ou removíveis por adsorção

Os oxidantes químicos mais usados são: oxigênio; cloro;

permanganato de potássio; ozônio, peróxido de hidrogênio

OS POLUENTES DE POSSÍVEL REMOÇÃO SÃO: FERRO; MANGANÊS E

CIANETOS (altamente tóxicos); ORGÂNICOS (pesticidas)

* ADSORÇÃO COM CARVÃO ATIVADO = adsorção física de

compostos orgânicos solúveis na superfície do carvão

A TÉCNICA É UTIL PARA REMOVER SOLVENTES ORGÂNICOS;

COMPOSTOS DE ALTO PESO MOLECULAR; METAIS PESADOS

* TECNOLOGIA DE MEMBRANA = separação seletiva de diferentes

compostos - PROCESSOS: - Microfiltragem – Ultrafiltragem -

Nanofiltragem - Osmose reversa

Exemplos de diferentes combinações de

tratamento para diferentes efluentes industriais

FIRMENICH – Empresa de essências

- separador água/óleo – peneira – tanque de

equalização – sistema de dosagem química –

flotador – reator anaeróbio – nova correção

de pH – reator aeróbio com difusores de

micro bolha – decantação –e filtração O

lodo é enviado para um espessador – tanque

de acúmulo - filtro prensa - disposição no

ambiente

TRATAMENTO DE

EFLUENTES DE UMA

EMPRESA DE PINCÉIS E

DE ROLO PARA PINTURA

Diagrama

esquemático do

processo de

curtume do couro

Historicamente, os processos de tratamento de efluentes têm

sido direcionados para remoção de sólidos suspensos totais

(SST), matéria orgânica biodegradável (DBO) e remoção de

organismos patogênicos (presença de coliformes).

MÉTODOS

ALTERNATIVOS

MÉTODOS ALTERNATIVOS

ELETRÓLISE = visando principalmente remoção de matéria orgânica

IRRADIÇÃO ULTRA-VIOLETA = visando principalmente desinfecção.

Comprimentos de onda de 260 – 265 nm têm função germicida. Ação:

material genético dos microrganismos (ácido nuclêico)

FUNGOS FILAMENTOSOS = Aspergillus niger, Aspergillus flavus e Drechslera sp

OZÔNIO = oxidação de microrganismos (desinfecção) e de

compostos como fenol, cianeto, metais pesados e orgânicos

MÉTODOS ALTERNATIVOS

PROCESSOS DE OXIDAÇÃO AVANÇADOS = (iniciativa do IPEN e

indústrias) – utiliza radiação ionizante proveniente de feixe de

elétrons de alta energia, gerados em aceleradores industriais.

PROCESSO USADO PARA DEGRADAÇÃO QUÍMICA DE COMPOSTOS

ORGÂNICOS INDUSTRIAIS E DESINFECÇÃO DE ESGOTOS E LODOS

DOMÉSTICOS

Painel de

controle da

planta piloto de

tratamento de

efluentes com

acelerador

industrial de

elétrons

**********

Relação simbiótica entre algas e bactérias em lagoas facultativas

WETLANDS CONSTRUÍDAS

METAIS SÃO ELEMENTOS NATURAIS

Cromo e Níquel galvanização

Mercúrio fungicidas de tintas

Cádmio plásticos para estabilizar as cores

Chumbo gasolina para reforçar a octanagem;

pinturas industriais e marinhas como

preservante; baterias de carros.

FONTES DE POLUIÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA

-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (FOSSAS)

-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO)

-INFILTRAÇÃO DE ESGOTO (DO SOLO)

- PERCOLAÇÃO DO CHORUME (ATERROS)

- INJEÇÃO DE ESGOTO NO SUB-SOLO

VALORES DE DBO (5 dias, 20ºC) PARA EFLUENTES:

DOMÉSTICO 100 - 300 mg DBO/L

INDUSTRIAL

- Curtume 400 - 5.000

- Matadouro 800 - 5.000

- Laticínios 300 - 2.000

- Cervejaria 400 - 1.200

O esgoto de uma pessoa necessita de 54 mgOD/dia para

a decomposição da matéria orgânica

VALORES DE OD e DBO (5 dias, 20ºC) SEGUNDO

CONAMA 20/86

OD:

Classe Teor Minimo (mg/L)

Especial................................ não estabelecido

1..................................... 6

2..................................... 5

3..................................... 4

DBO5dias:

Classe Teor Máximo (mg/L)

Especial................................ não estabelecido

1..................................... 3

2..................................... 5

3..................................... 10

INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL

Principais grupos são:

-COLIFORMES TOTAIS (Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter

e Escherichia)

- COLIFORMES FECAIS (Escherichia coli)

- ESTREPTOCOCOS FECAIS

“Programas de Proteção de

Recursos Hídricos não devem

considerar o corpo d’água

isoladamente”

- FOSSAS, SUMIDOUROS, VALAS DE INFILTRAÇÃO, LAGOAS DE

ESTABILIZAÇÃO - devem ficar a uma distância de, no mínimo,

1,50 m do nível máximo do lençol freático

- FOSSAS SECAS - devem distar, no mínimo, 15 metros de poços

e de mananciais superficiais

- SUMIDOUROS E VALAS DE INFILTRAÇÃO - devem ficar a, no

mínimo, 20 metros de poços e de outros mananciais

- ATERROS SANITÁRIOS, LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO - devem

ter distância satisfatória (no mínimo 500 metros) de poços e de

recursos hídricos superficiais

METABOLISMO

Processo bioquímico de oxidação-redução que garante

energia para processos de síntese, movimento e

respiração

SÍNTESE:

Orgânicos + O2 + N + P Novas células + CO2 + H2O + Resíduo

solúvel não biodegradável

RESPIRAÇÃO:

Células + O2 CO2 + H2O + N + P + Energia + Resíduo celular

não biodegradável

efluentes domÉsticos e...

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