Tratamento de efluentes

� Aguas residuais não devem ser rejeitadas antes de tratamento adequado� industriais / urbanas / agrícolas

� ETAR - estação de tratamento de águas residuais� Objectivo: eliminação de impactos ambientais

� Processos físicos, químicos e biológicos

OPERAÇÕES UNITÁRIAS FÍSICAS

� Gradagem, tamização, trituração� o efluente passa através de grades (gradagem) ou grelhas (tamização) para remoção de sólidos de

grandes dimensões ou é triturado (trituração ou dilaceração) para redução do tamanho dos sólidos.

� Protecção de bombas e válvulas

� Equalização� o efuente entra num tanque de grandes dimensões, a partir do qual é bombeado para a linha de

tratamento, permitindo:

� controlar os caudais no sistema

� evitar variações na carga orgânica

� controlar o pH do efluente

� evitar elevadas concentrações de tóxicos

� ter capacidade de armazenamento

Equalização de caudais

floculação

� componente importante no processo de Precipitação Q uímica (formação e crescimento dos flocos após adição do agente coagul ante)

� promove-se a agitação suave do efluente de modo a a umentar a probabilidade de contacto com os núcleos de precipitação

flotação

� serve para separar partículas em suspensão de uma fase liquida� introduzem-se pequenas bolhas gasosas (normalmente ar) na fase líquida; as bolhas ligam-se às

partículas e a força de impulsão da bolha de ar é suficientemente grande para trazer a partícula atéà superfície

� no processo mais vulgar, o ar é dissolvido no efluente sob pressão de várias atmosferas e é depois libertado à pressão atmosférica; o ar dissolvido vai, então, coalescer em pequenas bolhas que vão servir à finalidade acima indicada

� usada na remoção de gorduras e espessamento de lamas

Sistema de lamas activadas

� Fase 1: num reactor bem arejado e agitado dá-se a reacção microbiana, sendo consumida a matéria orgânica

� Fase 2 : as lamas (formadas por flocos de matéria orgânica e microrganismos) sedimentam; � parte é reintroduzida no processo para a manutenção de uma elevada carga microbiana no reactor

Sistemas biológicos

� Leitos de percolação� os microrganismos crescem sobre um suporte (pedras, matéria plástica) formando um leito de

percolação poroso, através do qual o efluente escorre ou goteja.

� Comunidade biológica: bactérias aeróbias, anaeróbias

sedimentação

� baseada na diferença de densidades entre a água e os sólidos em suspensão; consiste na deposição e posterior remoção dos sólidos suspensos e ocorre em tanques normalmente designados por sedimentadores ou clarificadores

� processo utilizado nas várias fases de tratamento dos efluentes:� desarenamento (remoção de areias)

� sedimentação primária (após coagulação e floculação)

� sedimentação após os processos biológicos

� os sedimentadores são normalmente

rectangulares ou circulares

filtração

� A filtração é um método mecânico de separação, tendo como principal objectivo, no que respeita a tratamento de águas, a remoção de sólidos suspensos ou de flocos resultantes das operações de floculação / coagulação.

� Este método consiste em forçar a corrente de solução a tratar por uma estrutura porosa, o filtro, que reterá partículas de dimensões maiores que as dos poros. � Um dos princípios mais importantes da filtração é que os sólidos recolhidos acabam por se tornar

na própria superfície filtrante.

� A remoção de partículas da água por filtração depende muito do tamanho das partículas em questão, sendo de fácil aplicação para as partículas de maiores dimensões. No entanto, para partículas de dimensões relativamente reduzidas, a operação de filtração pede tomar-se extremamente dispendiosa.

� Existem vários equipamentos de filtração� Nem todos se aplicam em tratamentos de águas residuais por não serem economicamente viáveis

� Para além do tratamento de águas, a filtração é também comum na desidratação de lamas resultantes dos diferentes tratamentos.

Operações unitárias químicas

� usadas quer em conjugação com processos físicos como com processos biológicos

� de relevância para a remoção de determinados poluentes específicos

� PRECIPITAÇÃO QUíMICA� tem a finalidade de alterar, através da adição de reagentes, o estado físico de substâncias que

existem em solução (ou dispersas), facilitando a sua remoção por sedimentação

� é usada para:

� aumentar a eficiência da sedimentação primaria

� na remoção de metais pesados

� na remoção de fósforo

Adsorção

� processo físico-químico, pelo qual são captadas substâncias solúveis numa interface adequada.� normalmente usa-se o carvão activado, o qual é preparado a partir da madeira numa atmosfera

oxidante e a altas temperaturas, formando-se uma estrutura porosa com elevada área superficial

� o carvão activado é usado:� - na afinação da água após o tratamento biológico

� - como aditivo nos tanques biológicos de lamas activadas quando o efluente contém produtos orgânicos não bio-degradáveis

Colunas de carvão activado

� a eficiência da coluna vai diminuindo à medida que vai sendo adsorvida matéria orgânica� Pode ser melhorada por lavagens em contracorrente

� a regeneração do carvão faz-se num forno onde a matéria orgânica é oxidada e removida da superfície do carbono� alternativamente faz-se uma extracção por solventes, uma oxidação química ou um tratamento

com ácidos ou bases

� DESINFECÇÃO� Química: cloro, dióxído de cloro, ozono

� Física: UV, calor

� PERMUTA IÓNICA� usada na remoção de aniões e catiões indesejáveis

� as resinas (orgânicas ou inorgânicas) têm grupos funcionais iónicos que irão ser substituídos pelos iões a retirar do ef1uente

� o tratamento funciona em ciclos: troca iónica - regeneração da resina - lavagem com água

Tratamento e destino final das lamas

� Nos processos de tratamento de efluentes há transferência de poluição de um meio liquido para uma fase sólida em suspensão� lamas" (0,25 a 120/0 em sólidos)

� As lamas são altamente putrescíveis (devido ao elevado conteúdo em matéria orgânica) e não podem ser lançadas no esgoto....� ... o efeito seria igual ou pior do que lançar o efluente directamente no esgoto