Sistema de tratamento anaerbio

Professora: Evelin M. Viana

Sistemas de Tratamento Anaerbio Classificao dos principais sistemas anaerbios

tanques spticos 1.Sistemas convencionais

lagoas anaerbias?

filtros anaerbios

Biodiscocom crescimento aderido Reatores de leito expandido/fluidificado 2.Sistemas de alta taxa Reatores de manto de lodo

com crescimento disperso

Reatores de chicanasReatores leito granular expandido

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Reatores com recirculao interna

Reatores de 2 estgios

Sistemas de Tratamento Anaerbio Sistemas anaerbios convencionais No dispem de mecanismos de reteno de slidos no sistema Apresentam elevados tempos de deteno hidrulica e baixas cargas volumtricas

No possibilitam a reteno de uma elevada biomassa ativa

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Tanques Spticos So amplamente utilizados em reas desprovidas de rede pblica coletora de esgotos . Destina-se essencialmente remoo de slidos suspensos sedimentveis e reteno de leos e graxas. Possibilita a remoo de 30 a 50% da DBO afluente. Embora sejam mais usados os tanques de cmara nica, compartimentos mltiplos tambm so utilizados

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Tanques Spticos A converso de matria orgnica complexa em CO2, CH4 e H2S realizada por bactrias facultativas e anaerbias estritas No so observados problemas de odor devido formao de sulfetos metlicos insolveis. O lodo proveniente do tanque sptico pode ser encaminhado uma unidade de ps-tratamento ou de disposio final.

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Tanques SpticosEscuma

Esgoto Afluente

Efluente

Slidos Sedimentados

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Sistemas de Tratamento AnaerbioTanques Spticos

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Filtros Anaerbios de Fluxo Ascendente

Apresentam elevado tempo de residncia celular, usualmente superior a 20 dias Apresenta reteno de biomassa por adeso, floculao e reteno intersticial. considerado um reator hbrido, pois o tratamento devido a ao da biomassa aderida ao meio suporte e da biomassa presente no fundo falso, a qual apresenta-se normalmente na forma floculenta.

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Lagoas de Estabilizao Anaerbia Devido s grandes dimenses e aos elevados tempos de deteno hidrulica, as lagoas anaerbicas podem ser classificadas como reatores de baixa carga orgnica volumtrica;

Representam uma excelente alternativa de tratamento quando em combinao com lagoas facultativas;

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Lagoas de Estabilizao Anaerbia Apresentam eficincia de 50% a 70% na remoo da matria orgnica. So usualmente profundas (3m a 5m) Podem gerar maus odores

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Lagoas de Estabilizao Anaerbia Uma melhor distribuio do afluente pelo fundo da lagoa, busca garantir uma populao bacteriana estvel, com melhor sedimentabilidade, favorecendo a sua reteno no sistema, prximo ao que ocorre em um reator anaerbio de manta de lodo As lagoas anaerbias possuem um sistema de coleta do efluente que reduz significativamente a perda de slidos e de biomassa.

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Lagoas de Estabilizao Anaerbias Devem ser limpas quando a camada do lodo atingir aproximadamente 1/3 da altura til Caso a remoo do lodo seja por esvaziamento e secagem na lagoa deve-se preservar parte da biomassa As lagoas anaerbias devem funcionar como lagoas anaerbias estritas, no podendo oscilar entre condies anerbias, facultativas e aerbias

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Lagoa de Estabilizao Anaerbia A converso anaerbia se desenvolve em duas etapas: - Liquefao e formao de cidos (atravs das bactrias acidognicas) - Formao de metano (atravs das bactrias metanognicas).

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Sistemas de Tratamento AnaerbioLagoas de estabilizao Anaerbia Bactrias metanognicas Uma diminuio na taxa de reproduo dessas bactrias tem como consequncias: -acmulo de cidos formados na primeira etapa - Interrupo da remoo da DBO - Gerao de maus odores

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Sistemas de Tratamento Anaerbio

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Sistemas anaerbios de alta taxa Apresentam baixo tempo de deteno hidrulica e elevado tempo de reteno celular. Permitem a aplicao de cargas hidrulicas e/ou orgnicas elevadas.

Possuem mecanismos de reteno da biomassa. Possibilitam o desenvolvimento de uma biomassa ativa com excepcionais caractersticas qualitativas.

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Filtros Anaerbios de Fluxo Ascendente Apresenta-se como sendo um soluo bastante adequada para o condicionamento de efluentes de tanques spticos e reatores UASB. No deve ser destinado ao tratamento primrio dos efluentes domsticos. Pode ser recheado com diferentes tipos de meio suporte (ex.: pedra britada, bambu, escria de alto forno, mariscos, peas em material plstico,etc).

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Sistemas de Tratamento Anaerbio

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Sistemas de Tratamento AnaerbioFiltros Anaerbios de Fluxo AscendenteEfluente

Biomassa aderida

Meio Suporte

Esgoto Afluente

Biomassa Floculenta

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Detalhe do Fundo Falso de um Filtro Anaerbio

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Esquema do fluxo de um Filtro Anaerbio

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Sistemas de tratamento anaerbico Reatores UASB

Um dos princpios fundamentais do processo a sua habilidade em desenvolver uma biomassa de elevada atividade Apresentam capacidade para a assimilao de elevadas cargas.

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Sistemas de Tratamento Anaerbio

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Sistemas de Tratamento Anaerbio

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Reator UASBETE- ONA

Processos BiolgicosSistemas de Tratamento Aerbio Lagoas de Estabilizao Evelin Mrcia Viana

Sistemas de Tratamento Aerbio Lagoas facultativas

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Sistemas de Tratamento Aerbio Lagoas facultativas Descrio do processo: Observam-se 3 zonas na lagoa: Zona anaerbia: -DBO particulada constitui o lodo do fundo-Produo de CO2, CH4, H2O bactrias anaerbias

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Sistemas de Tratamento Aerbio Lagoa facultativa Zona aerbia: Bactrias respirao Consumo de oxignio Produo de gs carbnico Algas fotossntese Produo de oxignio Consumo de gs carbnico

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Sistemas de Tratamento Aerbio Zona facultativa: Na ausncia de oxignio bactrias utilizam nitratatos, sulfatos e CO2 como receptores de eltrons

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Sistemas de Tratamento Aerbio

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Sistemas de Tratamento Aerbio Caractersticas do efluente da lagoa facultativa: Cor verde devido s algas Elevado teor de oxignio dissolvido Slidos em suspenso (algas)

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Sistemas de Tratamento Aerbio Grupos de algas importantes encontrados na lagoa facultativa: Algas verdes Clorofceas (Chlamydomonas, Euglenas e Chlorellas) Cianobactrias (Oscillatoria, Phormidium, Anacystis e Anabaena) Algas pertencentes aos filos Euglenophyta, Bacyllariophyta e Chrysophyta

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Sistemas de Tratamento Aerbio Florao de algas

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Sistemas de Tratamento Aerbio Profundidade da zona aerbia em funo da carga de DBO

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Sistemas de Tratamento Aerbio Influncia do pH na lagoa facultativa

Fotossntese: Consumo de CO2 O on bicarbonato (HCO3-) do esgoto tende a se converter a OH O pH se eleva

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Sistemas de Tratamento Aerbio Influncia do pH na lagoa facultativa

Respirao: Produo de CO2 O on bicarbonato do esgoto tende a se converter a H+ O pH se reduz

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Sistemas de Tratamento Aerbio Influncia das condies de pH elevado

Converso da amnia ionizada (NH4+) a amnia livre (NH3) Precipitao dos fosfatos (remoo de nutrientes) Converso do sulfeto (H2S) a bissulfeto (HS-)

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Sistemas de Tratamento Aerbio Influncia dos principais fatores ambientais externosFATOR INFLUNCIA -Velocidade de fotossntese-Velocidade de fotossntese -Taxa de decomposio bacteriana -Solubilidade e transferncia de gases -Condies de mistura -Condies de mistura - Reaerao atmosfrica

Radiao solarTemperatura Vento

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Sistemas de Tratamento Aerbio Influncia da estratificao trmica sobre as algas: Algas no motoras: sedimentam Algas motoras: Tendem a fugir da camada mais superficial (30 a 50 cm) de elevada temperatura Impedem a penetrao de luz

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Sistemas de Tratamento Aerbio Aspectos relacionados profundidade da lagoa Rasa: profundidade inferior 1m - totalmente aerbia rea requerida elevada Penetrao de luz total Mxima produo de algaspH elevadoremoo de nutrientes Desenvolvimento de vegetao emergente (profundidade em torno de 60cm) Sofrem variaes de temperatura ambiente ao longo do dia (condies anaerbias em perodos quentes)

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Sistemas de Tratamento Aerbio Aspectos relacionados profundidade da lagoa Profunda: Maior tempo de deteno Mais estvel e menos afetadas pelas condies ambientais Maior volume de armazenamento do lodo Camada inferior permanece em condies anaerbias, nas quais as taxas de remoo de DBO e mortandade de patgenos mais reduzido Os subprodutos da decomposio anaerbia so liberados para as camadas superiores Os riscos de mal cheiro so reduzidos Permitem a incluso de aeradores

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Verde escuro e parcialmente transparente: - presena pouco importante de outros microorganismos no efluente; - altos valores de pH e OD; - lagoas em boas condies.

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Verde amarelada ou excessivamente clara: - crescimento de rotferos, protozorios ou crustceos que se alimentam de algas; - pode haver decrscimo de OD e eventual mau cheiro

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Acinzentada Sobrecarga de matria orgnica e/ou tempo de deteno curto Fermentao na camada de lodo incompleta A lagoa deve ser posta fora de operao

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Verde leitosa A lagoa est em processo de autofloculao decorrente da elevao do pH e da temperatura Precipitao de hidrxidos de magnsio e de clcio arrastando consigo algas e outros microorganismos

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Azul esverdeada Excessiva proliferao de cianobactrias A florao de certas espcies forma natas que se decompem facilmente, provocando maus odores, reduzindo a penetrao de luz e diminuindo a produo de oxignio

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Sistemas de Tratamento Aerbio Vinculao entre cor da lagoa e caracterstica de funcionamento Marrom avermelhada Sobrecarga de matria orgnica Presena de bactrias fotossintticas oxidantes de sulfeto que no produzem oxignio e no contribuem para a reduo de DBO

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Principais mecanismos de remoo de fsforo em lagoas de estabilizao Retirada de fsforo orgnico contido nas algas nas algas e bactrias atravs de sada com o efluente final Precipitao de fosfatos em condies de elevado pH

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Sistemas de Tratamento Anaerbio Remoo de fsforo Lagoas rasas e com baixas taxas de aplicao hidrulica: 60% a 80% Lagoas facultativas aeradas: inferior a 35%

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Sistemas de Tratamento Aerbio Principais mecanismos de remoo de nitrognio em lagoas de estabilizao Volatizao da amnia Assimilao da amnia pelas algas Assimilao dos nitratos pelas algas Nitrificao-desnitrificao Sedimentao do nitrognio orgnico particulado NH3 + H+ NH4+

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Sistemas de Tratamento Aerbio

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Sistemas de Tratamento AerbioLAGOAS AERADAS FACULTATIVAS

Utilizada quando se deseja ter um sistema predominantemente aerbio, e de dimenses mais reduzidas Lagoa facultativa convencional: oxignio advindo da fotossntese Lagoa aerada facultativa: obtido principalmente atravs de aeradores.

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Sistemas de Tratamento AerbioLAGOAS AERADAS FACULTATIVAS

Desvantagens principais Menor simplicidade de manuteno e operao Consumo de energia eltrica Vantagens principais Menor rea Possibilidade de converso de lagoas facultativas convencionais aeradas atravs da incluso de aeradores

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Sistemas de Tratamento AerbioLAGOAS AERADAS FACULTATIVAS

Descrio do Processo Lagoa facultativa: nvel de energia suficiente apenas para a oxigenao, mas no para manter os slidos dispersos na massa lquida Fundo: Slidos sedimentados constituindo a camada de lodo, decomposta anaerobiamente. Massa lquida: DBO solvel (e do slidos de menores dimenses), com decomposio aerbia

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Sistemas de Tratamento Aerbio A lagoa se comporta, portanto, como uma lagoa facultativa convencionalOs aeradores mecnicos Turbilhamento na gua Penetrao do oxignio atmosfrico na massa lquida, onde ele se dissolve, permitindo a que decomposio de MO se d mais rapidamente O tempo de deteno pode ser menor( da ordem de 5 a 10 dias)

LAGOAS AERADAS FACULTATIVAS

Menor rea

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Sistemas de Tratamento AerbioLAGOAS AERADAS FACULTATIVAS

Critrios de Projeto Dimensionamento similar ao das lagoas facultativas convencionais. No h requisitos de rea, pois o processo independe da fotossntese. Os seguintes critrios devem ser levados em considerao: Tempo de deteno profundidade

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Sistemas de Tratamento AerbioLagoas aeradas de mistura completa seguidas de lagoas de decantao So essencialmente aerbias Os aeradores no s garantem a oxigenao do meio, mas tambm mantm os slidos em suspenso (biomassa) dispersos no meio lquido Tempo de deteno: 2 a 4 dias Necessita de lagoas de decantao para maior sedimentao e estabilizao dos slidos Tempo de deteno nas lagoas de decantao: 2 dias A capacidade de acmulo de lodo relativamente reduzida (remoo de 1 a 5 anos) Menor rea requerida dentre os sistemas de lagoas

Sistemas de Tratamento AerbioItem geral Item especficoDBO(%) DQO(%) 75-85

Sistemas de lagoasFacultativas Anaerb.-facult. 75-85 Aerada facult Aerada de mist completa-decantao 75-85 75-85

65-8070-80