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TESISOperação de Sistemas de Tratamento de ÁguasResiduais por Lamas Activadas com ArejamentoProlongado

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  • Operao de Sistemas de Tratamento de guas Residuais por Lamas Activadas com Arejamento

    Prolongado

    Rui Pedro Silvestre de Lima Luizi

    Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Civil

    Jri

    Presidente: Prof. Jos Antunes Ferreira Orientador: Prof. Joo Torres de Quinhones Levy Vogal: Prof. Filipa Ferreira

    Maro 2012

  • Agradecimentos

    Ao Professor Joo Levy por ter orientado esta dissertao e por ter partilhado os seus conhecimentos, experincia e extensivo material escrito em sistemas de tratamento por lamas activadas sem os quais no teria sido possvel realizar este trabalho.

    Eng. Rita Pereira por ter permitido o acompanhamento dirio das operaes na Etar de Rio Maior e ao Tcnico Miguel Duarte pela sua disponibilidade para que o acompanhasse nas visitas regulares a diversas Etars, sem a sua ajuda e apoio este estudo seria menos conseguido e actual.

  • Resumo

    Este estudo pretende ser uma referncia que permita a algum, com um conhecimento e noes de sistemas de tratamento de guas residuais, uma srie de informaes relacionadas com os objectivos e problemas inerentes operao de um Sistema de Tratamento de guas Residuais por Lamas Activadas.

    O estudo centra-se nos sistemas de Tratamento de guas Residuais por Lamas Activadas por Arejamento Prolongado, uma vez que so os sistemas mais comuns em Portugal e os geralmente usados para o Tratamento de guas Residuais Domsticas; pelo mesmo raciocnio analisa-se a operao de ETAR que servem at 100000 habitantes.

    Neste estudo descreve-se o sistema em anlise a par com os critrios para apreciao das suas condies de funcionamento, assim como os problemas operacionais a esperar em cada elemento dos mesmos. A descrio do sistema passa por uma anlise de todos os orgos de um sistema de tratamento, critrios para apreciao de funcionamento e procedimentos correntes de operao e manuteno. Os problemas operacionais tambm so abordados, procedendo-se sua identificao e definio de aces a desenvolver para os evitar ou eliminar.

    Esta informao encontra-se disponvel num programa de computador criado com o objectivo de permitir o acesso e uso fcil e rpido informao recolhida e compilada.

    Palavras-chave: Tratamento de gua residual, lamas activadas, arejamento prolongado, problemas operacionais

  • Abstract

    This study intends to be a reference that will allow someone with knowledge and basic notions of wastewater treatment systems a series of information related to the objectives and problems inherent in the operation of a System of Wastewater Treatment by Activated Sludge.

    The study focuses on systems of Wastewater Treatment by Activated Sludge with Extended Aeration, since they are the most common systems in Portugal and commonly used for the Treatment of Domestic Wastewater; by the same reasoning the analysis is of the operation of wastewater treatment plants serving up to 100000 inhabitants.

    In this study we describe the system under consideration along with the criteria for assessment of their operating conditions, as well as operational problems to expect on each element of such system. The description of the system requires an analysis of all the constituent units of a system of treatment, criteria for review of the operation and current operating procedures and maintenance. The operational problems are also addressed, proceeding to the identification and definition of actions to avoid or eliminate them.

    This information is available in a computer program created in order to allow access and easy and fast use to the information collected and compiled.

    Keywords: wastewater treatment, activated sludge, extended aeration, operational problems

  • NDICE 1 Introduo .............................................................................................................................. 1

    2 Justificao do tema e objectivos .......................................................................................... 2 3 Caracterizao da situao portuguesa ................................................................................ 5

    4 Metodologia ......................................................................................................................... 11

    5 Tratamento de guas residuais ........................................................................................... 13

    6 Caracterizao de guas residuais ..................................................................................... 18

    6.1 Consideraes Gerais .......................................................................................... 18 6.2 Slidos Totais ....................................................................................................... 18 6.3 Matria Orgnica .................................................................................................. 19 6.4 Compostos de Azoto ............................................................................................ 19 6.5 Compostos de Fsforo ......................................................................................... 20 6.6 Temperatura ......................................................................................................... 20 6.7 Alcalinidade .......................................................................................................... 20

    7 Anlise do Sistema de tratamento por lamas activadas de arejamento prolongado .......... 21 7.1 Esquema de tratamento ....................................................................................... 21 7.2 Caracterizao das etapas do sistema de tratamento ......................................... 22

    7.2.1 Gradagem ............................................................................................................. 22 7.2.2 Desarenao ........................................................................................................ 22 7.2.3 Medio de Caudal .............................................................................................. 23 7.2.4 Arejamento ........................................................................................................... 24 7.2.5 Decantao .......................................................................................................... 24 7.2.6 Desinfeco .......................................................................................................... 25

    7.3 Caracterizao dos elementos constituintes de um sistema de tratamento ........ 26 7.3.1 Cmara de Grades ............................................................................................... 26 7.3.2 Tamisador ............................................................................................................. 27 7.3.3 Desarenador ......................................................................................................... 28 7.3.4 Tanque de Arejamento ......................................................................................... 29 7.3.5 Decantador ........................................................................................................... 30 7.3.6 Espessador ........................................................................................................... 32 7.3.7 Desidratao mecnica de Lamas (Centrifugao) ............................................. 33 7.3.8 Estao Elevatria de Lamas ............................................................................... 34 7.3.9 Desinfeco (por aco de radiao ultravioleta) ................................................ 35

    7.4 Operao de um sistema de tratamento .............................................................. 36 7.4.1 Controlo Analtico do processo de tratamento ..................................................... 36 7.4.2 Problemas operacionais e sua resoluo ............................................................ 38

    7.4.2.1 Cmara de Grades .......................................................................................... 38 7.4.2.2 Tamisador ........................................................................................................ 41

  • 7.4.2.3 Desarenador/Desengordurador ....................................................................... 43 7.4.2.4 Tanque de Arejamento .................................................................................... 46 7.4.2.5 Decantador Secundrio ................................................................................... 52 7.4.2.6 Espessador de lamas ...................................................................................... 64 7.4.2.7 Estaes Elevatrias ....................................................................................... 67 7.4.2.8 Centrfugas (Desidratao mecnica das lamas) ........................................... 71 7.4.2.9 Desinfeco atravs do uso de radiao ultravioleta ...................................... 76

    8 Desenvolvimento do programa ............................................................................................ 77

    9 Sntese, concluso e recomendaes ................................................................................. 80

    REferncias bibliogrficas ........................................................................................................... 82

    Anexo I.. .................................................................................................................... I

    Anexo II.. ........................................................................................................... ..IV

    Anexo III.. ......................................................................................................... ..VII

    Anexo IV.. ....................................................................................

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