tratamento de Ãguas contaminadas

Curso Tcnico de Petrleo da UFPR Site: www.tecnicodepetroleo.ufpr.br

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MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN CURSO TCNICO DE PETRLEO

TRATAMENTO DE GUA E EFLUENTES INDUSTRIAIS


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CURSO TCNICO DE PETRLEO Professora: Msc. Marisa Soares Borges Universidade Federal do Paran e-mail: [email protected] Telefone: 3361-3424 Celular: 99831624 1. Identificao da disciplina 1.1 Tratamento de gua e Efluentes Industriais O aluno dever compreender a importncia da gua para a manuteno dos

seres vivos no planeta, Entender que os recursos hdricos so recursos naturais no renovveis e devem

ser preservados usando racionalmente a gua, tanto na vida diria bem como na indstria, como forma de desenvolvimento sustentvel,

Conhecer os processos de tratamento de gua e de efluentes lquidos utilizados. 2. Pr-requisito Qumica Geral Aplicada 3. Objetivos Gerais Fornecer ao aluno conhecimentos bsicos de gesto ambiental, tratamento de gua e efluentes industriais. Objetivos do tratamento, Nvel do tratamento, Estudos de impacto ambiental no corpo receptor, 3.1 Objetivos especficos Compreender os princpios de um sistema de gesto ambiental na indstria, Como elaborar um programa de gesto ambiental e preveno de poluio, Conhecer sistemas de tratamento para efluentes industriais (tratamento

preliminar, tratamento primrio, secundrio, tercirio). 4. Contedo programtico Conhecimentos bsicos e aplicaes de sistema de gesto ambiental (Legislao

ambiental, ISO 14001, NBR 10004), desenvolvimento sustentvel, Estudo de impacto ambiental, Gerenciamento de resduos, Preveno de poluio,


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Principais tipos de efluentes industriais e formas de tratamento. 5. Metodologia de ensino

Aulas expositivas, uso de projetor, multimdia, estudos dirigidos, seminrios, espao aberto para perguntas e sugestes. No decorrer do curso sero realizadas visitas a Indstrias para conhecer Estaes de Tratamento de Efluentes. 6. Avaliao A nota final resultar da mdia ponderada seguinte: Mdia das provas

+ nota seminrio + listas de exerccios (2Pr+1S+1L)/3,5 = NF 7. Recuperao (ltima avaliao) Ser realizada atravs de prova escrita de todo o contedo programtico. 8. Cronograma Desenvolvimento sustentvel, Gesto ambiental na indstria, Preveno de poluio, minimizao de resduos na fonte, Tratamento de efluentes industriais, 8.1 Tratamento de efluentes


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1. A IMPORTNCIA DA GUA PARA A MANUTENO DA VIDA

Calcula-se que 74% da superfcie terrestre sejam constitudos de gua. Por mais abundantes que paream os recursos hdricos na superfcie da terra, a gua disponvel para consumo humano se restringe a 0,8% do total existente no planeta, incluindo no somente as guas superficiais, mas tambm as subterrneas, que podem estar a uma profundidade de at 4.000 metros. O restante da gua se encontra nos oceanos e nas geleiras.

A perspectiva de que muitas disputas e guerras sejam deflagradas nos prximos anos devido escassez de gua. Alguns pases do oriente mdio j se encontram em situao crtica e at mesmo no Brasil, a cidade de So Paulo entre outras cidades j comeam a enfrentar situaes de racionamento de gua. As guas superficiais possuem mltiplos usos, servindo para o abastecimento pblico, processos industriais e agricultura. So diretamente utilizadas como receptoras de despejos industriais e domsticos. Indiretamente, so influenciadas por fontes difusas de poluio como agrotxicos ou resduos slidos. As cargas atmosfricas tambm atingem as guas pelas chuvas ou mesmo diretamente atravs da queda de partculas em suspenso. Para garantir a qualidade das guas e seus mltiplos usos so necessrias medidas de proteo e controle. O controle atravs das anlises fsico-qumicas normalmente no suficiente porque as condies analticas so limitadas, considerando-se a existncia de milhes de diferentes substncias qumicas no ambiente, que interagem continuamente originando novas substncias.

2. DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL Em 1987 foi publicado o Relatrio Brundland ou o Nosso Futuro Comum

que apresentou a proposta do Desenvolvimento Sustentvel, sendo ento definido como o desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das futuras geraes satisfazerem as suas prprias necessidades(BRSEKE, 1995, p.33).

Em 1992 foi realizada a Conferncia Mundial sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento no Rio de Janeiro conhecida como a ECO-92 que tratou da crise


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ambiental e suas repercusses nos diferentes mbitos. Este encontro resultou na elaborao de um plano de aes necessrias transio para um modelo sustentvel de relao com o ambiente, a AGENDA 21.

O desenvolvimento sustentvel como uma soluo para os problemas ambientais vem sendo discutida por diferentes segmentos da sociedade. Caso no ocorra uma profunda alterao da atual filosofia econmica, a contribuio mais otimista da sustentabilidade seria a de um adiamento da exausto dos recursos.

Quando se fala de desenvolvimento sustentvel, tem que se considerar no s os aspectos materiais e econmicos, mas o conjunto multifacetado que compe o fenmeno do desenvolvimento: aspecto poltico, social, cultural e fsico, os quais repousam sobre parmetros qualitativos tais como: harmonia social, cidadania, valores da sociedade (tico, moral) e o nvel entrpico do sistema.

3. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE GUA E EFLUENTES Um dos principais problemas que qualquer cidade enfrenta o da coleta e tratamento dos resduos por ela gerados. Quanto maior o nmero de pessoas que vivem em uma determinada cidade, maior ser a sua gerao de resduos. Cada resduo possui caractersticas especficas, que levam necessidade de diferentes formas de coleta, tratamento e disposio. Na maioria dos casos, o volume de resduos gerados supera, em muito, a capacidade natural da assimilao do meio que circunda esses centros urbanos. O resultado uma crescente deteriorao nas condies ambientais com o aumento visvel dos nveis de poluio. Com relao aos resduos provenientes de esgotos sanitrios, durante muito tempo os investimentos foram realizados apenas para a construo dos sistemas de coleta. Em geral, ainda hoje, a maioria dos sistemas de esgotos existentes nas cidades brasileiras limita-se a despejar os resduos brutos nos corpos de gua, sendo responsveis pelo agravamento dos problemas de poluio. Essa crescente quantidade de esgoto urbano, gerado pelos grandes centros e depois lanados nas guas dos rios, representa um grande desafio para os pesquisadores e as autoridades no sentido de proporem alternativas seguras, socialmente aceitveis e economicamente viveis para o tratamento e a destinao final dos produtos gerados a partir dos esgotos sanitrios.


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3.1 gua residurias ou esgoto: o lquido conduzido pelas canalizaes de esgotamento das comunidades. Possui caractersticas variveis, em funo de sua origem, da hora de produo ou amostragem, da extenso da rede coletora e do estado de conservao da mesma.

O esgoto industrial proveniente de processos industriais. A composio e funo de tecnologia e do produto podendo variar de orgnico a mineral, geralmente composto de slidos dissolvidos.

Caractersticas fsicas: Teor de matria slida, Odor, Cor, Turbidez, Variao de vazo.

Matria sedimentvel: sedimenta em um perodo razovel de tempo (entre 1 e 2 horas).

Matria no sedimentvel: no sedimenta no tempo arbitrrio de 2 horas, s ser removida por processos de oxidao biolgica e de coagulao, seguida de sedimentao.

Os odores caractersticos dos esgotos so causados pelos gases formados no processo de decomposio, a cor e a turbidez indicam o estado de decomposio do esgoto, as caractersticas qumicas so de origem de matria orgnica e inorgnica.

A forma mais utilizada para se medir a quantidade de matria orgnica presente atravs da determinao da Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO), que indica o grau de poluio de uma gua residual. Quanto maior o grau de poluio orgnica, maior a DBO do corpo d'gua. A variao da vazo depender do tipo de rede, dos despejos admitidos, qualidade do material empregado e principalmente da natureza da indstria.

3.2 Coagulao e precipitao qumica: a operao pela qual as substncias qumicas formadoras de flocos - coagulantes - so adicionadas a gua com a finalidade de se juntar ou combinar com a matria em suspenso decantvel e com a matria no decantvel e com a matria coloidal, com isso se formam os


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agregados s partculas em suspenso, os flocos. Os coagulantes se precipitam depois de reagir com outras substncias. Na precipitao, as substncias dissolvidas so retiradas da soluo, as substncias qumicas adicionadas so solveis e reagem com as substncias qumicas do esgoto, por exemplo, a adio de cal em esgotos contendo ferro, produz flocos que sedimentam.

3.3 Remoo dos slidos grosseiros em suspenso: feita atravs de crivos, grades, desintegradores, os slidos sedimentveis so feitos com caixa de areia e centrifugadores, a remoo de leos e graxas so feitos em tanques de reteno de gorduras, tanques de flotao, decantadores com removedores de escuma.

3.4 Remoo do odor e controle de doenas: deve ser feita clorao, utilizao de reagentes qumicos e instalaes biolgicas.

Eficincia da unidade: O tratamento preliminar a remoo de slidos grosseiros, remoo de

gordura, remoo de areia.

3.5 Tratamento primrio: decantao, flotao (substncias mais leves que a gua), geralmente bolhas de ar ou compostos qumicos, digesto e secagem do lodo e sistemas compactos (decantao e digesto).

A separao slido-lquido por decantao centrfuga semelhante a sedimentao por gravidade, as partculas so aceleradas por uma fora centrfuga, maior que a acelerao da gravidade.

3.6 Tratamento secundrio: feito atravs de filtrao biolgica, processo de lodos ativados, decantao intermediria, lagoas de estabilizao.

3.7 Tratamento tercirio: so as chamadas lagoas de maturao, clorao para desinfeco, ozonizao para desinfeco, remoo de nutrientes, remoo de complexos orgnicos, eletrodilise, osmose reversa, troca inica, remoo de nutrientes.


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3.8 Tratamento do lodo: espeamento, digesto anaerbia, centrifugao, filtrao a vcuo, filtrao por prensagem, condicionamento qumico, condicionamento trmico, incinerao, oxidao mida.

O grau de tratamento necessrio ser sempre em funo do corpo receptor e das caractersticas do uso da gua, condicionada ao uso da gua a jusante do ponto de lanamento.

A caracterstica da vida de um rio expressa pela quantidade de oxignio dissolvido no seu meio e por sua capacidade de reduzir a poluio orgnica atravs de processos naturais, fsicos e bioqumicos, os microorganismos, em particular, as bactrias que necessitam de oxignio dissolvido da gua para sua sobrevivncia (decomposio biolgica) chamada autodepurao.

3.9 Lagoas de estabilizao: onde a matria orgnica estabilizada pela ao das bactrias que produzem cidos orgnicos sob condies anaerbias, ou CO2 e gua sob condies aerbias. 3.10 Lagoas anaerbias: ocorrem sem a presena do oxignio, so os fenmenos de digesto cida; lagoas facultativas, a remoo da matria orgnica se d atravs dos fenmenos de fermentao anaerbia.

O lanamento de despejos industriais com caractersticas adversas ao equilbrio biolgico das lagoas de estabilizao dever ser submetido a um tratamento prvio antes de seu lanamento a rede de esgoto ou no corpo receptor.

4. OBJETIVOS DO TRATAMENTO DOS EFLUENTES INDUSTRIAIS As condies locais de uma instalao industrial mostram as necessidades do tratamento, se a mesma est localizada s margens de um grande rio ou de um rio de pequena vazo, o tratamento poder ser dispendioso dependendo do tratamento, os processos e a experincia dos profissionais. Dependendo da atividade industrial o rio ser considerado poludo (sujo) ou contaminado (que transmite doenas). Toda gua contaminada gua poluda, portanto, o objetivo do tratamento evitar a poluio.


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Tabela1: Processos de tratamento de efluentes lquidos

Indicao Tipo de processo Sistema de controle de poluio

observao

Efluentes que contm slidos flutuantes de grandes dimenses

Processos fsicos Grades, peneiras, caixa de areia, caixa de gordura

Quando predominam compostos orgnicos o lodo decantado deve ser removido e disposto adequadamente

Efluentes que contm leo mineral

Processos fsicos Caixas separadoras gua/leo

Se o leo estiver emulsionado, necessria a reduo do pH.

Efluentes que contm material coloidal, cor, turbidez, cidos, lcalis,

Processos qumicos e fsico-qumicos

Tanques de neutralizao, trocador inico, tanque de formao do precipitado

A neutralizao pode ser necessria como pr-tratamento

Efluentes que contm metais pesados

Processos qumicos e fsico-qumicos

Elevao do pH, sedimento de filtrao dos compostos insolveis

Efluentes que contm cianeto

Processos qumicos Oxidao qumica

Efluentes que contm matria orgnica

Processos biolgicos

Lodo ativado, filtro biolgico, lagoas aeradas, lagoa de estabilizao

Resduo biodegradvel DQO < ou = 3,0 DBO

Efluentes sanitrios Processos Fossa sptica,


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biolgicos Efluentes domsticos

Processos biolgicos

Lagoas de estabilizao aerbias ou facultativas.

5. Sistema de Canalizao Sanitria: O esgoto bruto recebe este tratamento, antes de ser depositado em fonte de guas naturais, seja rio, lago ou mar. O componente principal do esgoto, alm da gua a matria orgnica de origem biolgica. Ocorre na forma de partculas, que vo desde o tamanho macroscpico, at as de tamanho microscpico e que se encontram na gua em suspenso na forma de colides,

5.1 Tratamento primrio (ou mecnico) de guas residuais: so removidas as partculas maiores, incluindo areia e lodo, o que permite o fluxo lento atravs de telas e ao longo de uma lagoa. No fundo da lagoa, forma-se um lodo de partculas insolveis, enquanto que, na parte superior, forma-se uma camada superficial de um lquido oleoso (produtos formados pela reao do sabo com os ons de clcio e magnsio) menos denso do que a gua, que retirada da superfcie. Cerca de 30% da DBO da gua residual removida no processo do tratamento primrio, mesmo sendo essa fase do procedimento de natureza totalmente mecnica. O lodo das fases primria e secundria do tratamento est constitudo principalmente por gua e matria orgnica e da remoo de gua sobrenadante, o qual, na maioria das vezes incinerado ou enviado para aterro sanitrio, no entanto, este lodo mesmo sendo rico em nutrientes para as plantas, pode conter metais pesados e outras substncias txicas.

Aps a passagem do lodo atravs do tratamento primrio convencional, a gua do esgoto torna-se mais clarificada, porm, apresenta ainda uma DBO muito alta (centenas de miligramas por litro) e prejudicial para a biota. A alta DBO deve-se principalmente presena de partculas orgnicas coloidais. Na fase de tratamento secundrio ou biolgico, grande parte do material orgnico em


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suspenso, como aquele dissolvido na gua, biologicamente oxidado por microorganismos at dixido de carbono e gua, ou convertido em lodo adicional que pode ser removido com facilidade. Com o objetivo de possibilitar as reaes conduzidas pelos microorganismos, a gua aspergida sobre um leito de areia e pedregulho ou sobre um plstico coberto por bactrias anaerbias, ou bem agitada em um reator de aerao (processo de lodo ativado). O sistema mantido bem aerado para acelerar a oxidao. Em essncia, mantendo-se de forma deliberada no sistema uma alta concentrao de organismos aerbios, especialmente bactrias, possvel que sejam rapidamente efetuados ou mesmo processos de degradao biolgica que requeriam semanas para ocorrer em guas abertas.

As reaes de oxidao biolgica do tratamento secundrio reduzem a DBO da gua poluda a menos de 100 mg/L, o que constitui cerca de 10% da concentrao original do esgoto no tratado. Em alguma extenso, ocorre tambm nitrificao, na qual os compostos nitrogenados orgnicos convertem-se em ons nitratos e dixido de carbono. Em resumo, o tratamento secundrio das guas residuais envolve reaes bioqumicas que oxidam grande parte do material orgnico que no havia sido removido na primeira fase. Aps a diluio da gua tratada com uma grande quantidade de gua natural, a vida aqutica pode ser mantida.

5.1.1 Clorao ou irradiao com luz UV: Em alguns casos, a gua produzida pelo tratamento secundrio desinfetada antes de ser bombeada para um curso de gua local. Pesquisas recentes efetuadas no Japo tm mostrado que a clorao do efluente antes de sua emisso produz alguns compostos mutagnicos, presumivelmente por interao das substncias que contm cloro com a matria orgnica que permanece na gua.

Procedimentos que aplicam o tratamento tercirio (avanado ou qumico) de guas residuais. Na fase terciria, so removidos produtos qumicos especficos das guas parcialmente purificadas, antes de sua desinfeo final. Dependendo do local, o tratamento tercirio pode incluir alguns ou todos os seguintes processos:

Reduo da DBO por remoo da maior parte do material coloidal remanescente, usando sais de alumnio, em um processo no qual se forma


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Al(OH)3 e que opera da mesma maneira descrita anteriormente para purificao da gua potvel.

Remoo de compostos orgnicos dissolvidos (incluindo o clorofrmio) e de alguns metais pesados, mediante sua adsorso ao carvo ativado, sobre o qual a gua flui.

Remoo de fosfatos, normalmente por meio de sua precipitao como o sal de clcio Ca5(PO4)3OH, produzido pela adio de cal, Ca(OH)2. Parte do fsforo removido na fase de tratamento secundrio, visto que os microorganismos o incorporam como nutriente para o seu crescimento.

Remoo de metais pesados pela adio de ons hidrxido ou sulfeto para formar hidrxidos ou sulfetos metlicos insolveis.

Remoo de ferro por aerao efetuada a um pH elevado, com o objetivo

de promover sua oxidao para seu estado insolvel de Fe+3, possivelmente em combinao com o uso de um forte agente oxidante , cuja funo destruir os ligantes orgnicos quelantes do on Fe+3, que podero impedir sua oxidao.

5.1.2 Demanda Qumica de Oxignio: uma grandeza que diz respeito quantidade de oxignio consumido por materiais e por substncias orgnicas e minerais que se oxidam sob condies experimentais definidas. No caso de guas, a grandeza caracteriza-se como um parmetro particular importante para estimar o potencial poluidor (no caso, consumidor de oxignio) de efluentes domsticos e industriais, assim como o impacto dos mesmos sobre os ecossistemas aquticos. Como a medida direta desse oxignio uma impossibilidade prtica, o mesmo convencionalmente substitudos por substncias oxidantes que, tendo sua quantidade medida antes e depois do contato com as amostras, permite avaliar o poder redutor ou consumidor de oxignio das mesmas.

Dessas substncias, o dicromato tem sido o oxidante mais empregado na determinao da DQO em guas e efluentes, com cujos redutores reage, na presena de ons Ag+ como catalizador e em meio fortemente acidificado com cido sulfrico.


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Uma aplicao muito importante do dicromato de potssio a titulao por excesso que visa a determinao ambiental da quantidade de oxignio necessria para oxidar todo o material orgnico, numa amostra de gua impura, como por exemplo no efluente de esgoto.

Muitos tipos de matria orgnica so oxidados por uma mistura fervente de cidos crmico e sulfrico. Uma amostra refluxada em uma soluo fortemente cida com um conhecido excesso de dicromato de potssio. Aps a digesto, o dicromato de potssio restante no reduzido titulado com sulfato ferroso amoniacal para determinar a quantidade de dicromato de potssio consumida e a matria oxidvel calculada em termos de oxignio equivalente. O tempo padro de refluxo de 2 horas pode ser reduzido se, em menor perodo de rendimento, o mesmo resultado for mostrado. Algumas amostras com baixssima demanda de oxignio ou com teor de slidos altamente heterogneos podem necessitar ser analisadas em replicata para produzir o maior dado de confiana.

5.1.2.1 Interferentes A oxidao da maioria dos compostos orgnicos de 95 a 100 % do valor

terico. Piridina e compostos relacionados de resistente oxidao e compostos orgnicos volteis reagiro na proporo de seu contato com o oxidante. Compostos alifticos de cadeia reta so oxidados mais efetivamente na presena de um catalisador sulfato de prata.

O interferente mais comum o on Cl . Cloreto reage com o on Ag+ para precipitar cloreto de prata, e desta maneira inibe a atividade cataltica da prata. Brometo, iodeto e qualquer outro reagente que inativar o on Ag+ pode interferir similarmente. Tais interferncias tendem restringir a ao de oxidao do on Cr2O7 por si mesmo. Entretanto, so os rigorosos procedimentos de digesto para anlise de demanda qumica de oxignio que cloreto, brometo ou iodeto podem reagir com dicromato para produzir a forma elementar do halognio e o on Cr+. As dificuldades causadas pela presena de cloreto podem ser superadas grandemente, embora no completamente, pela complexao com sulfato de mercrio antes do procedimento refluxante. Apesar de que 1 g de sulfato de mercrio ser especificado para 50 mL de amostra, uma quantidade mais baixa pode ser usada quando a


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concentrao de cloreto conhecida para menos do que 2000 mg/L. No usar o teste para amostras contendo mais do que 2000 mg/L de Cl/L.

A interferncia de haleto pode ser removida pela precipitao com on Ag+ e filtrao antes de digesto. Esta aproximao pode introduzir erros substanciais para a ocluso e arraste de substncias de demanda qumica de oxignio para amostras heterogneas.

A prata, o cromo hexavalente e sais de mercrio usados nas determinaes de demanda qumica de oxignio e criam resduos nocivos. O maior problema est no uso do mercrio. Se a contribuio de cloreto para a demanda de oxignio desprezvel, o sulfato de prata pode ser omitido. Quantidades menores de amostras reduzem o resduo. 5.1.2.2 Reativos utilizados: Dicromato de potssio (K2Cr2O7): o agente oxidante que vai reduzir a matria orgnica. Reagente de cido sulfrico/sulfato de prata: A reao ocorre em meio cido. Sulfato de prata (Ag2SO4) e sulfato de mercrio (Hg) so os catalizadores da reao. cido sulfmico (H3NO3S): Requerido somente se a interferncia de nitritos est para ser eliminada. Padro de hidrogenoftalato de potssio: utilizado como padro (determinao da curva). 5.1.2.3 Porque so utilizados estes reativos: Dicromato age como o oxidante, reagindo com os redutores na presena de ons Ag+ e como catalizador em meio fortemente acidificado com cido sulfrico.

5.1.2.4 Resduos gerados: Resduos de prata, resduos de mercrio, resduos de cromo e ferro, Acidez: neutralizada quando da remoo do cromo e do ferro.

A decomposio de substncias orgnicas e biolgicas durante a fase secundria do tratamento de guas residuais resulta usualmente na produo de sais inorgnicos, muitos dos quais permanecem na gua mesmo aps a aplicao das tcnicas j citadas. A gua tambm pode se tornar salobra devido ao seu uso em irrigao, ou porque as unidades utilizadas para reduzir sua dureza tenham sido recarregadas e sua descarga descartada como esgoto. Os ons inorgnicos podem ser removidos da gua (dessalinizao) por meio das tcnicas listadas a seguir:


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6. Osmose reversa: A gua tem sua passagem forada sob presso atravs de uma membrana que os ons no podem atravessar. Uma membrana semipermevel composta de um material orgnico polimrico, como acetato de celulose ou triacetato de celulose, sobre a qual aplica-se alta presso colocada no caminho da gua contaminada. A camada superficial da membrana tem cerca de 2 m de espessura e relativamente pouco porosa, quando comparada com o restante da estrutura. Dado que atravs dos poros pode passar apenas gua, o lquido que atravessa a membrana gua pura. Por outro lado, a soluo contaminada torna-se com o tempo cada vez mais concentrada em sal, sendo finalmente descartada. Esta tcnica usada em Israel e em outras regies para produzir gua potvel a partir de gua salgada, e uma tcnica til em hospitais e unidades de tratamento renais para produzir gua livre de ons. Em guas poludas, especialmente indicada para remover ons de metais alcalinos e alcalinos terrosos, assim como sais de metais pesados.

7. Eletrodilise: nesta tcnica, so colocadas verticalmente e de forma alternada no interior de uma clula eltrica uma srie de membranas permeveis somente a pequenos ctions ou pequenos nions inorgnicos. Aplica-se uma corrente eltrica diretamente atravs da gua, de modo que os ctions migram para o ctodo e os nions para o nodo. O lquido torna-se, em zonas alternadas, mais concentradas (enriquecido) ou menos concentrado (purificado) em ons. Finalmente, a gua concentrada em ons pode ser descartada como salmoura e a gua purificada pode ser liberada para o meio ambiente. Esta tecnologia tambm empregada com o propsito de dessalinizao e potabilizao de gua do mar.

Em uma extenso interessante da eletrodilise, obtm-se hidrxido de sdio eletrolticamente a partir do sulfato de sdio residual. O Na2SO4 aquoso e concentrado entra no compartimento central de uma clula. Os ons sdio passam atravs da membrana permevel aos ctions e junto com os ons hidrxido produzido pela decomposio da gua formam hidrxido de sdio. Os ons sulfato migram atravs da membrana permevel aos nions, e em combinao com os ons hidrognio da decomposio da gua, formam cido sulfrico.


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8. Troca inica: Alguns slidos polimricos contm stios que podem reter ons de maneira relativamente fraca, o que torna possvel que um tipo de on, quando em contato com este slido, possa ser trocado por um outro da mesma carga. As resinas de troca inica podem ser formuladas para possuir tantos stios catinicos como aninicos que funcionam da maneira j descrita anteriormente. Os stios de troca de uma resina catinica encontram-se inicialmente ocupados por ons H+, e os stios de troca das resinas de troca aninica esto ocupados por ons OH -. Quando a gua poluda por ons M+ e X- substitudos por M+ e, a seguir, os ons OH- da segunda resina so substitudos por X-. Assim, a gua que deixa a coluna de resina contm ons H+ e naturalmente, esses dois ons combinam-se imediatamente para formar mais molculas de gua. Portanto, a troca inica pode ser usada para remover sais, inclusive os metais pesados presentes nas guas residuais.

Em alguns casos, a gua produzida no tratamento tercirio de uma qualidade suficientemente boa para ser usada como gua potvel. Alternativamente, a gua do rio no qual foram despejados os efluentes das plantas de tratamento de esgoto utilizada como gua a ser potabilizada. A reutilizao da gua aps sua purificao particularmente comum na Europa, onde a densidade populacional consumidora elevada os suprimentos de gua corrente so menos disponveis do que na Amrica do Norte e Amrica do Sul.

Uma alternativa ao processamento de esgoto atravs de uma planta de tratamento convencional o tratamento biolgico em um pntano artificial (construdo por alagamento de terra) que contm plantas como juncos, bambus e amentos. A descontaminao da gua processada por bactrias e outros microorganismos que vivem entre as razes e os rizomas das plantas. Essas absorvem os metais atravs de seus sistemas de razes e concentram os contaminantes no interior de suas clulas. Normalmente, nas instalaes construdas para processar o esgoto, o tratamento primrio destinado a filtrar e retirar slidos e outros poluentes de uma lagoa efetuado antes que as guas residuais sejam bombeadas at o pntano, no qual ocorre o equivalente aos tratamentos secundrio e tercirio. As plantas, no seu desenvolvimento, usam os poluentes, e aumentam o pH, o que serve para destruir certos microorganismos prejudiciais.


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9. Remoo de leos e graxas: feita atravs de tanques de reteno de gorduras, tanques de flotao, decantadores com removedores de escuma.

10. Absoro em carvo ativado: O processo de adsorso em carvo ativado pode ser usado para remover uma ampla variedade de contaminantes, orgnicos e inorgnicos. O sistema eficiente e operacionalmente simples, com a vantagem adicional de poder reutilizar a fase sorbente aps tratamento conveniente.

11. Processos biolgicos: Os processos biolgicos so os mais econmicos dentre os utilizveis na remoo de matria orgnica. Por esse motivo, so amplamente utilizados no tratamento de efluentes lquidos. Alm da remoo de matria orgnica, os processos biolgicos podem ser aplicados para a oxidao de compostos reduzidos como nitrognio amoniacal e sulfetos, bem como na reduo de nitratos (desnitrificao) e de sulfatos.

12. Tratamento de Cianeto e Metais em guas residuais: Os metais de transio poluentes podem ser removidos da gua pelo uso de

tcnicas tanto de precipitao como de reduo, para formar slidos insolveis. A precipitao de sulfetos ou hidrxidos foi mencionada, quando os hidrxidos so precipitados, o lodo volumoso produzido deve ser descartado de maneira adequada. A reduo eletroltica de metais leva a sua deposio no ctodo. Se em lugar do metal em estado elementar deseja-se uma soluo aquosa concentrada do mesmo, o metal depositado pode ser reoxidado por via qumica, mediante a adio de perxido de hidrognio ou por via eletroltica, invertendo-se a polaridade da clula.

Os poluentes qumicos dissolvidos em gua So em geral compostos organoclorados, fenis, cianetos e metais pesados.


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CARACTERIZAO DE ESGOTOS SANITRIOS Tabela 2: Caractersticas qumicas dos esgotos domsticos brutos Parmetro Faixa de concentrao Valor tpico Slidos totais 700-1350 mg/l 1100 mg/l Matria orgnica Determinao indireta DBO5

200 500 mg/l

350 mg/l Nitrognio Total 35 70 mg/l 50 mg/l Fsforo 5- 25 mg/l 14 mg/l pH 6,7- 7,5 7,0 Alcalinidade 110-170 mgCaCO3/l 140 mgCaCO3/l Cloretos 20- 50 mg/l 35 mg/l leos e graxas 55-170 mg/l 110 mg/l Fonte: VON SPERLING (1996).

13. PROJETOS PARA SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS Em estudos ou projetos deve-se definir com clareza os objetivos do

tratamento dos esgotos, e a que nvel deve ser o mesmo processado. Quando os projetos so realizados sem um estudo cuidadoso as conseqncias so concepes superestimadas, subestimadas, ou desvinculadas de outros importantes aspectos que no apenas a remoo de DBO.

Para dimensionar o sistema de tratamento ideal, os seguintes aspectos so de fundamental importncia:

Objetivos do tratamento; Nvel do tratamento; Estudos de impacto ambiental no corpo receptor.

Para maior detalhamentos do projeto so necessrios o conhecimento do volume de efluentes, procedncia desses efluentes, rea disponvel para implantao do sistema e recursos a serem investidos para implementao e para manuteno do sistema.


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14. NVEL DE TRATAMENTO A remoo dos poluentes no tratamento, de forma a adequar o lanamento a

uma qualidade desejada ou ao padro de qualidade vigente esta associada aos conceitos nvel de tratamento e eficincia do tratamento. O tratamento de esgotos usualmente classificado atravs dos nveis de tratamento: preliminar, primrio, secundrio e tercirio.

14.1 Tratamento preliminar: objetiva apenas a remoo de slidos grosseiros, gordura e slidos sedimentveis (areia), enquanto que o tratamento primrio visa remoo de slidos sedimentveis e parte da matria orgnica. Em ambos predominam os mecanismos fsicos de remoo de poluentes. A tendncia continua sendo os decantadores primrios e os floculadores.

Deve-se lembrar que esta fase de fundamental importncia, pois, alm de apresentar baixo custo, reduz bastante as impurezas contidas nos esgotos.

14.2 Tratamento secundrio: predominam mecanismos biolgicos, o objetivo principalmente a remoo de matria orgnica e eventualmente nutriente (nitrognio e fsforo).

14.3 Tratamento tercirio: objetiva a remoo de poluentes especficos (usualmente txicos ou no biodegradveis) ou ainda, a remoo complementar de poluentes no suficientemente removidos no tratamento secundrio.

A eficincia do tratamento est relacionada com a porcentagem de remoo de determinados poluentes no tratamento ou em uma de suas etapas. Depende de vrios fatores, diretamente relacionados s operaes e processos, que nelas devem ocorrer.

Por exemplo, a eficincia de remoo de partculas em decantadores depende da relao entre a velocidade de sedimentao dessas partculas e a taxa de escoamento superficial do lquido. A eficincia de unidades onde ocorrem processos qumicos depende, dentre outros fatores, das propriedades qumicas dos reagentes, das caractersticas fsico-qumicas do fludo a ser tratado, do tempo de reao e das caractersticas dos produtos formados. A eficincia de processos biolgicos depende similarmente, da natureza e composio dos substratos


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presentes no afluente, das caractersticas e concentrao da biomassa presente nos reatores, das condies ambientais tais como pH, temperatura, presena de nutrientes, tempo de contato entre substrato e biomassa e dos fenmenos que governam o transporte de substrato s clulas.

15. OPERAES, PROCESSOS E SISTEMAS DE TRATAMENTO. A tabela abaixo apresenta um resumo dos principais sistemas de tratamento de esgotos sanitrios domsticos, feitos em geral, a nvel secundrio. Cabe ressaltar que no Brasil o tratamento tercirio para esgotos domsticos bastante raro.

Tabela 3: Operaes, processos e sistemas de tratamentos freqentemente utilizados para a remoo de poluentes de esgotos domsticos Poluente Nvel de tratamento Operao, processo ou sistema

de tratamento Slidos em suspenso

Preliminar Gradeamento, Remoo de areia, Sedimentao, Disposio no solo.

Matria orgnica biodegradvel

Secundrio Primrio (remoo parcial)

Lagoas de estabilizaes e variaes, lodos ativados e variaes, filtro biolgico e variaes, tratamento anaerbico, disposio no solo.

Patognicos Tercirio (principal) Secundrio

Lagoas de maturao, disposio no solo, desinfeco com produtos qumicos, desinfeo com radiao ultravioleta.

Nitrognio Secundrio Tercirio

nitrificao e desnitrificao biolgica, disposio no solo, processos fsico-qumicos.

Fsforo Secundrio Tercirio

Remoo biolgica, Processos fsico-qumicos.


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15.1 TRATAMENTO PRELIMINAR O tratamento preliminar objetiva apenas a remoo de slidos grosseiros

como medida de proteo dos dispositivos de transporte de esgotos (bombas e tubulaes) e das unidades de tratamento subsequentes. A remoo de areia feita atravs de unidades especiais denominadas desareanadores.

15.2 TRATAMENTO PRIMRIO O tratamento primrio destina-se a remoo de slidos sedimentveis e

slidos flutuantes. Empregam-se tanques de decantao e fossas spticas.

15.3 TRATAMENTO SECUNDRIO O principal objetivo do tratamento secundrio a remoo da matria

orgnica a qual pode estar nas seguintes formas: Matria orgnica dissolvida (DBO solvel), a qual no removida por

processos meramente fsicos. Matria orgnica em suspenso (DBO suspensa ou particulada), a qual

em grande parte removida no tratamento primrio, cabendo ao tratamento secundrio a remoo dos slidos de decantabilidade mais lenta que persistem na massa lquida.

A essncia do tratamento secundrio para esgotos domsticos a incluso de uma etapa biolgica, onde a remoo de matria orgnica efetuada por reaes bioqumicas, realizadas por microorganismos. Uma grande variedade de microorganismos toma parte no processo: bactrias, protozorios e fungos.

A base do processo biolgico o contato efetivo entre esses microorganismos e o material orgnico contido nos esgotos, possibilitando que a matria orgnica seja utilizada como alimento pelos microorganismos. Essa decomposio biolgica do material orgnico requer a presena de oxignio como componente fundamental dos processos aerbicos, alm da manuteno de outras condies ambientais favorveis, como temperatura, pH, tempo de contato.

O tratamento secundrio geralmente inclui unidades para o tratamento preliminar, mas nem sempre inclui unidades para o tratamento primrio. Existe uma grande variedade de mtodos de tratamento a nvel secundrio, sendo que os mais comuns so:


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16. Lagoas de Estabilizao e Variantes 16. 1. Lagoa facultativa O uso de lagoa facultativa uma soluo simples e de baixo custo, isto quando se dispe de rea com topografia adequada e custo acessvel. Esta tcnica exige o uso de tratamento preliminar, provido de grade e desarenador. Esta uma alternativa simples para a construo, e que exige operao mnima, sem qualquer necessidade de se contratar operador especializado.

16 . 2 Sistema Australiano de Lagoas Consiste numa lagoa anaerbia, seguida de uma lagoa facultativa. uma das melhores solues tcnicas, mas esbarra no problema de necessitar de uma grande rea para sua implantao. Na lagoa anaerbia ocorre reteno e a digesto anaerbia do material sedimentvel e na facultativa ocorre predominantemente a degradao dos contaminantes solveis e contidos em partculas suspensas muito pequenas. O lodo retido e digerido na primeira lagoa tem de ser removido em intervalos que geralmente variam de 2 a 5 anos. Na primeira, predomina o processo anaerbio e na segunda o aerbio, onde se atribui s algas, a funo da produo do oxignio a ser consumido pelas bactrias.

16. 3 Lagoa Aerada Facultativa Esta diminui a necessidade de grande rea, mas em conseqncia da utilizao de aeradores, aumenta o seu custo de operao. Quando o sistema incluir um decantador primrio, a lagoa aerada pode ter o tempo de deteno (ou reteno) menor, porm, quando somente se usa grade e caixa de areia, normalmente empregado um tempo de deteno maior. Na aerao h produo de lodo biolgico, que tem de ser removido antes do lanamento dos efluentes no corpo receptor. Por este motivo emprega-se uma segunda lagoa que tem como funo a reteno e digesto desse resduo. Devido introduo da mecanizao, as lagoas aeradas so menos simples em termos de manuteno e operao, comparadas com as lagoas facultativas


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convencionais. A reduo dos requisitos de rea conseguida empregando certa elevao no nvel de operao, alm do consumo de energia eltrica.

16.4 Sistemas de Lagoas Aeradas de Mistura Completa (Lagoas de Decantao) Uma forma de se reduzir ainda mais o volume da lagoa aerada o de se aumentar o nvel de aerao, fazendo com que haja uma turbulncia tal que, alm de garantir a oxigenao, permita ainda que todos os slidos sejam mantidos em suspenso no meio lquido.

O tempo de deteno tpico da lagoa aerada da ordem de 2 a 4 dias. A operao deste tipo de lagoa so mais complicados devido ao fato de se ter

um menor perodo de armazenagem na lagoa, comparado com os outros sistemas. Caso a remoo de lodo seja peridica, tal ocorrer numa freqncia aproximada em torno de 3 a 5 anos. A remoo do lodo uma tarefa trabalhosa e cara.

17. Sistemas de Lodos Ativados e Variantes 17. 1 Lodos ativados convencional Lodos ativados baseiam-se em processo biolgico aerbio e parte do princpio que deve ser evitada a fuga descontrolada de bactria ativa, produzida no sistema e que, deve-se recircular de modo a se manter a maior concentrao possvel de microrganismos ativos no reator aerado. Os microrganismos produzem flocos que podem ser removidos facilmente por sedimentao em decantador secundrio (ou flotador por ar dissolvido). Parte do lodo secundrio descartada para tratamento e destino final. Nos sistemas de lodos ativados os tanques so tipicamente de concreto, diferentemente das lagoas de estabilizao. Para garantir economia em termos de energia no processo de aerao, parte da matria orgnica (em suspenso, sedimentvel) dos esgotos retirada antes do tanque de aerao, atravs do decantador primrio. Assim este tipo de tratamento tem como parte integrante tambm o tratamento primrio. O sistema de lodos ativados convencional ocupa reas bastante inferiores s dos sistemas de lagoas. Exige uma capacitao para sua operao, e consumo de energia superior aos das lagoas aeradas.


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Dentre as variantes do processo de lodos ativados, temos aerao prolongada e o emprego de fluxo intermitente (Batelada). O fluxograma do processo grandemente simplificado, devido eliminao de diversas unidades, comparado aos sistemas de lodo ativado de fluxo contnuo. No sistema de aerao prolongada por batelada, as nicas unidades de todo o processo de tratamento (lquido e lodo) so: grades, desarenadores, reatores, adensamento do lodo (opcional) e desidratao do lodo.

18 Sistemas aerbicos com biofilme 18. 1 Filtros Biolgicos de Baixa Carga O processo de filtros biolgicos consiste num conceito totalmente diferente dos processos anteriores. Ao invs da biomassa crescer dispersa em um tanque ou lagoa, ela cresce aderida a um meio suporte. O filtro biolgico configura-se em um reator denominado de leito fixo e filme fixo, ou seja, os microrganismos so mantidos aderidos a um material suporte, que constitui o recheio da unidade. Basicamente, o filtro biolgico aerbio composto por um leito de pedras ou de materiais inertes, com forma, tamanho e interstcios adequados, que permitam a livre circulao natural de ar, sobre o qual, dispositivos de distribuio lanam os esgotos sanitrios que percolam por entre as peas que constituem o referido recheio. Enquanto o lquido percola atravs do leito, ocorre o contato entre os materiais a serem degradados. obrigatrio, o uso de decantador primrio e secundrio. Em certos casos promove-se a recirculao do efluente do decantador secundrio. Nos filtros de baixa carga, a quantidade de DBO aplicada menor. Com isso a disponibilidade de alimentos menor, o que resulta numa estabilizao parcial do lodo (autoconsumo da matria orgnica celular) e numa maior eficincia do sistema na remoo da DBO, de forma anloga ao sistema de aerao prolongada nos lodos ativados.


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18. 2 Filtros Biolgicos de Alta Carga Os filtros biolgicos de alta carga so conceitualmente similares aos de baixa carga. No entanto, por receberem uma maior carga de DBO por unidade de volume de leito, o requisito de rea menor. Em paralelo, tem-se tambm uma ligeira reduo na eficincia de remoo de matria orgnica, e a ausncia de estabilizao do lodo no filtro. Diferentemente do sistema de lodos ativados, a recirculao nos filtros de alta carga do efluente, e no do lodo sedimentado. A eficincia dos filtros biolgicos atravs da utilizao de dois ou mais filtros em srie.

18. 3 Biodiscos O processo de biodiscos consiste de uma srie de discos ligeiramente espaados, montados num eixo horizontal. Os discos giram vagarosamente, e mantm, em cada instante, cerca de metade da rea superficial imersa no esgoto, e o restante exposto ao ar. Os discos tm usualmente menos de 3,6 metros de dimetro, sendo geralmente construdos de plsticos leves. Quando o sistema colocado em operao, os microorganismos do esgoto comeam a aderir s superfcies rotativas, ali crescem at que toda a superfcie do disco esteja coberta por uma fina camada biolgica, com poucos milmetros de espessura. medida que os discos giram, a parte exposta ao ar traz um pelcula de esgotos, permitindo a absoro de oxignio atravs do gotejamento e percolao junto s superfcies de cada disco. Quando a camada biolgica atinge uma espessura excessiva, ela se desgarra dos discos. Esses organismos que se degradam so mantidos em suspenso no meio lquido devido leve turbulncia provocada pelo movimento dos discos, o que aumenta a eficincia do sistema. Os sistemas de biodiscos so empregados principalmente para o tratamento dos esgotos de pequenas comunidades. Devido limitao no dimetro dos discos, ser necessrio um grande nmero de discos, o que torna difcil sua aplicao para o tratamento de grandes vazes.


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19. Tratamento Anaerbio 19. 1 Sistema Fossa Sptica ( Filtro Anaerbio)

As fossas spticas so unidades de escoamento horizontal e contnua, que realiza a separao de slidos, decompondo-os anaerobiamente. A fossa sptica no um simples decantador ou digestor, mas sim, uma unidade que realiza simultaneamente vrias funes como: decantao e digesto de slidos em suspenso, que ir formar o lodo, sendo este acumulado na parte inferior, ocorrer a flotao e uma reteno de materiais mais leves e flotveis como: leos e graxas, que formaro uma espuma na parte superior. Os microrganismos existentes sero anaerbios e ocorrer a digesto do lodo, com produo de gases.

O sistema de fossas spticas seguidas de filtros anaerbicos tem sido amplamente utilizado em nosso meio rural e em comunidades de pequeno porte. A fossa sptica (usualmente do tipo Tanque Imhoff) remove a maior parte dos slidos em suspenso, os quais sedimentam, e sofrem o processo de digesto anaerbica no fundo do tanque. A matria orgnica efluente da fossa sptica conduzida ao filtro anaerbio, onde ocorre sua remoo, tambm em condies anaerbias.

O filtro anaerbio constitudo essencialmente por um tanque com recheios de pedras, peas cermicas de material sinttico ou de outros materiais que servem de suporte para microrganismos. Nos interstcios do leito do reator tambm evoluem flocos ou grnulos, que possuem elevada participao de microrganismos que atuam na degradao dos contaminantes da gua residuria.

A eficincia do sistema fossa-filtro usualmente inferior dos processos anaerbios, no entanto, o sistema vivel economicamente e apresenta-se como uma boa opo para pequenas quantidades de efluentes. A produo de lodo nos sistemas anaerbios baixa e o lodo j sai estabilizado, podendo ser dirigido diretamente para um leito de secagem.

Os sistemas anaerbios apresentam o risco de gerao de maus odores, especialmente quando no so operados adequadamente.

19. 2 Reator Anaerbico de Manta de Lodo Freqentemente denominados de Reatores Aerbios de fluxo Ascendente

(RAFA), nestes reatores, a biomassa cresce e se dispersa no meio. A biomassa ao crescer pode formar pequenos grnulos, correspondentes aglutinao de diversas


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bactrias. Esses pequenos grnulos, por sua vez, tendem a servir de meio suporte para outras bactrias. A granulao auxilia no aumento da eficincia do sistema, mas no fundamental para o funcionamento do reator. A concentrao de biomassa no reator bastante elevada o que exige pequeno volume para os reatores anaerbios, em comparao com todos os outros sistemas de tratamento.

Reator anaerbio de manta de lodo uma unidade de fluxo ascendente, que possibilita o transporte das guas residurias atravs de uma regio que apresenta elevada concentrao de microrganismos anaerbios.

O Reator deve ter seu afluente criteriosamente distribudo junto ao fundo, de maneira que ocorra o contato adequado entre os microrganismos e o substrato. O reator oferece condies para que grande quantidade de lodo biolgico fique retida no interior do mesmo em decorrncia das caractersticas hidrulicas do escoamento e tambm da natureza desse material que apresenta boas caractersticas de sedimentao, sendo esta a conseqncia dos fatores fsicos e bioqumicos que estimulam a floculao e a granulao.

Na parte superior do reator existe um dispositivo destinado sedimentao de slidos e separao das fases slidas - lquidas - gasosas. Esse dispositivo de fundamental importncia, pois responsvel pelo retorno do lodo e conseqentemente, pela garantia do alto tempo de deteno celular do processo.

Diferentemente dos filtros anaerbios, no h necessidade de decantao primria, o que simplifica mais ainda o fluxograma da estao de tratamento.

Os riscos da gerao e/ou liberao de maus odores pode ser bastante minimizado com um projeto bem elaborado e operao adequada do reator.

O texto abaixo exemplifica o funcionamento de uma estao de tratamento de esgoto (tratamentos preliminares, primrios e secundrios).

A princpio, uma Estao de Tratamento de Esgoto - ETE, deve estar situada nas proximidades de um corpo receptor, que pode ser um lago, uma represa, ou um curso d'gua qualquer. Em geral, o corpo receptor um rio.

O esgoto que chega na estao chamado "esgoto bruto" e escoa por um tubo de grandes dimenses chamado "interceptor". A seqncia de tubulaes desde a sada do esgoto das residncias at a entrada na ETE :

Tubulao primria: Recebe as guas residurias residenciais;


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Tubulao secundria: Recebe contribuies das tubulaes primrias e outras de guas residurias das residncias;

Coletor tronco: Alm de receber as guas dos coletores secundrios, pode receber eventualmente algumas contribuies isoladas residencial, sendo esta medida no aconselhvel;

Interceptor: Este conduz o esgoto at a ETE e no pode receber nenhuma contribuio individual no caminho.

Na entrada da ETE, geralmente existe uma Estao Elevatria que bombeia o esgoto para cima at o nvel superficial onde comea o tratamento.

O primeiro procedimento consiste em deter os materiais maiores tais como galhos de rvores, objetos conduzidos e arrastados pelo caminho, etc., os quais ficam presos nos sistemas de gradeamento que possui malhas com espaamentos diferentes em vrios nveis.

A seguir, o esgoto passa pelos desarenadores ou caixas de areia para a retirada dos materiais slidos granulares.

A prxima etapa ocorre nos decantadores primrios onde as partculas slidas sedimentam no fundo do tanque.

Entretanto, algumas partculas so muito pequenas e no possuem peso suficiente para precipitarem. Por isso, geralmente na entrada da ETE, adicionada uma substncia coagulante a fim de unir essas partculas formando outras maiores e mais densas que consigam sedimentar com seu peso prprio no decantador.

O tempo necessrio para que haja a precipitao chamado tempo de deteno e calculado levando em conta diversos fatores. No decantador o movimento da gua no deve ter turbulncia para facilitar a sedimentao.

Os sedimentos acumulados no fundo do decantador so denominados "lodos" e so retirados pelo fundo do tanque, encaminhados para adensadores de gravidade e digestores anaerbios.

Nestes digestores as bactrias e microorganismos aerbios consomem a maior parte da matria orgnica constituinte do lodo. O material excretado consumido no fundo do tanque pelos microrganismos anaerbios.

Assim ocorre uma diminuio do volume do lodo que pode ser encaminhado para filtros prensa e cmaras de desidratao onde ocorre uma diminuio ainda


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maior de seu volume e da so encaminhados para aterros sanitrios ou como esterco para agricultura.

Nos digestores, durante o processo de oxidao da matria orgnica ocorre uma liberao de gs que geralmente reaproveitado como combustvel, muitas vezes para abastecer equipamentos da prpria estao de tratamento como, por exemplo, os secadores trmicos.

Em estaes onde o tratamento primrio considerado suficiente o processo termina nesta etapa. No caso da necessidade do tratamento secundrio, o esgoto levado do decantador primrio para tanques de aerao onde ocorre o tratamento por "lodos ativados" que nada mais do que a recirculao do lodo acumulado no decantador secundrio.

No decantador secundrio h novamente a sedimentao e, a seguir, a gua j tratada despejada no corpo receptor, que, em geral, um rio ou lago. O escoamento at o corpo receptor feito por uma tubulao denominada emissrio.

Esta gua pode tambm ser tratada numa pequena estao de tratamento de gua construda nas dependncias da prpria ETE, e ser reaproveitada para lavagem das dependncias fsicas da estao e seu abastecimento geral.

20. TRATAMENTO TERCIRIO O tratamento tercirio visa remoo de nutrientes, patognicos, compostos

no biodegradveis, metais pesados, slidos inorgnicos dissolvidos e slidos em suspenso remanescentes.

So exemplos de tratamentos tercirios:

20.1 CLORAO Apesar de somente em 1880 ter sido demonstrado, que determinadas bactrias eram a causa de doenas especficas, desde 1832 dispe-se de informaes sobre a utilizao de solues de cloro na desinfeco de hospitais e tambm ampla utilizao durante a grande epidemia de clera, ocorrida na Europa em 1831. Na Inglaterra, em 1879, Wilian Soper usou xido de cloro para o tratamento de fezes de pacientes portadores de febre tifide, antes da disposio no esgoto.


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Em escala de projeto, a primeira utilizao do cloro como agente desinfetante de esgotos sanitrios foi realizada em Hamburgo (Alemanha), em 1893. Desde ento, o uso do cloro em guas residurias teve um crescimento vertiginoso, em decorrncia do desenvolvimento de tcnicas apropriadas. Em 1958, nos Estados Unidos, servindo a uma populao de mais de 38 milhes, empregaram esse mtodo de desinfeco (Campos, 1990) O cloro pode ser usado no tratamento de guas residurias para uma srie de outras finalidades alm da desinfeco, dentre os quais, o controle do odor, remoo de DBO, controle de proliferao de moscas, destruio de cianeto e fenis e remoo de nitrognio. O uso do cloro tem como problema, a produo de compostos de cloro que podem provocar danos vida aqutica. 20.2 RADIAO ULTRAVIOLETA A radiao ultravioleta gerada a partir de lmpadas de baixa presso de vapor de mercrio, que emitem a maior parte de sua energia (85 a 90 %) no comprimento de onda de 253,7 nm, que efetiva na inativao de microrganismos.

O esgoto exposto radiao ultravioleta, pelo intervalo de tempo de 1 minuto, obtendo-se com isso, eficincia elevada na remoo de microrganismos patognicos. As dosagens de radiao ultravioleta normalmente empregadas na inativao de microrganismos em esgotos sanitrios so to pequenas, podendo-se dizer que seus efeitos sobre as substncias qumicas presentes no efluente insignificante, em relao a formao de novas substncias, atravs de reaes fotoqumicas. O uso da radiao ultravioleta tem sido muito estudado nos pases desenvolvidos. No Brasil, sabe-se que a Escola de Engenharia de So Carlos tem uma linha de pesquisa, com resultados estimulantes.

20.3 OSMOSE REVERSA Neste processo empregam-se membranas sintticas porosas com tamanhos

de poros to pequenos que filtram os sais (ons) dissolvidos na gua. Para que a gua passe pelas membranas, necessrio pressurizar a gua com presses acima de 10 kgf/cm2. Os fabricantes de membranas esto realizando constante esforo no


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sentido de desenvolver novos produtos que proporcionem maior eficincia na filtrao.

Atualmente a osmose reversa largamente empregada para melhoria de qualidade de gua que participar de processo. Exemplificando: indstrias de alimentos e bebidas.

20.4 OZONIZAO O interesse no uso do oznio para tratamento de efluentes deve-se ao seu

alto potencial de oxidao (somente excedido pelo flor e radicais hidroxila), aliado a outras caractersticas interessantes para esta aplicao, como o fato de sua presso parcial ser bastante inferior do gs oxignio, sendo facilmente absorvido pela gua numa interface de bolhas (50 vezes mais rpido que o gs oxignio).

Seu uso em instalaes de tratamento de efluentes visa principalmente a oxidao de compostos orgnicos no biodegradveis. Como efeito da utilizao do oznio no tratamento de efluentes, so destrudos compostos por desassociaes oxidante (quebra de cadeias); reduz metais s suas formas insolveis (normalizao); solidifica (mineraliza) compostos orgnicos dissolvidos, causando a sua precipitao; eleva o potencial redox da gua, causando microfloculao dos patognicos e pirognicos destrudos, que podem ser removidos por filtrao.

Uma das dificuldades de utilizar oznio o fato dele ser altamente reativo e instvel. Estas caractersticas impossibilitam seu transporte e armazenamento, ou seja, exige que seja produzido no local de sua aplicao. Sua utilizao bastante difundida em pases como Frana, Itlia e Espanha e mais recentemente vem ganhando forte aceitao nos Estados Unidos.

As altas concentraes e quantidade de oznio produzido requerem monitoramento cuidadoso e constante, bem como a eliminao do O3 residual no ar por catlise, irradiao UV ou passagem por carvo ativado.

As principais vantagens em relao a outros mtodos residem no menor consumo operacional, na no formao de resduos slidos e na sua adaptao em sistemas integrados.


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20.5 TRATAMENTO ELETROLTICO Essa alternativa explora os fenmenos fsicos e qumicos que ocorrem em cubas eletrolticas, possibilitando a ocorrncia vrias reaes de oxi-reduo, alm de liberao de gases, da migrao de ons, da flotao, da corroso dos eletrodos, e das reaes secundrias. O conjunto dessas aes leva a formao de lodo, sendo este separado do lquido, atravs da flotao ou decantao.

20.6 TROCA INICA Resinas heterodispersas (granulometria entre 0,3 mm at 1,2 mm) esto

sendo substitudas pelas monodispersas (granulometria uniforme entre 0,6 e 0,7 mm), de modo a minimizar problemas como o de entupimento dos coletores dos trocadores inicos. 20.7 SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMENTO

So amplas as possibilidades do emprego da associao de dois ou mais sistemas de tratamento com o objetivo de somar suas vantagens em benefcio de devolver a natureza um efluente mais adequado.

Exemplo: Oznio e Ultra Violeta.

20.8 DISPOSIO DE EFLUENTES LQUIDOS As formas mais comuns de disposio final de efluentes lquidos tratados so os cursos de gua e o mar. No entanto, a disposio no solo tambm um processo aplicado em diversos locais do mundo.

A aplicao no solo pode ser considerada uma forma de disposio final, de tratamento (primrio, secundrio ou tercirio). Os esgotos aplicados no solo apresentam, basicamente, trs possveis destinos: reteno na matriz do solo; reteno pelas plantas e aparecimento na gua subterrnea. Sabe-se que vrios mecanismos de ordem fsica, qumica e biolgica atuam na remoo dos poluentes do solo, a questo a toxicidade associada a esse efluente. At que ponto pode-se afirmar que a degradao desses efluentes ocorra antes que eles atinjam as guas subterrneas.

20.9 DISPOSIO DO LODO (FASE SLIDA)


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De uma maneira geral, o lodo de esgoto pode ser caracterizado como um material bastante rico em matria orgnica, com alto teor de umidade e com concentrao relativamente elevada de nitrognio e outros minerais. Quanto ao pH o lodo pode ser considerado praticamente neutro, valores em torno de 6 e 7.

Quando bem conduzido, o tratamento de esgoto sanitrio, produz um lodo que no apresenta caractersticas desagradveis, seja de aspecto ou de odor.

20.10 ALTERNATIVAS DE DISPOSIO FINAL PARA O LODO DE ESGOTO Dentre as diversas alternativas de disposio final de lodo de esgoto, podem

ser citadas: Aterros Sanitrios, reas de recuperao do solo, disposio no mar, incinerao, aplicao em reas agrcolas e/ ou florestais.

A reciclagem dos lodos em sistemas de produo agrcola freqentemente citado com uma das melhores alternativas. Mas, para que esta alternativa venha a ser implementada necessria a adoo de processos que estabilizem os biosslidos, tornando-os seguros para a aplicao proposta.

Atualmente alguns processos de estabilizao de lodos de esgotos urbanos tem sido sugerido e testado, entre eles est a compostagem, o tratamento qumico alcalino com cal e a Estabilizao Alcalina Avanada com Secagem Acelerada, tambm conhecida na literatura como Processo N-Viro.

30. DEFINIO DE TERMOS Lodo de esgoto: denominao genrica para o resduo slido gerado pelos

sistemas de tratamento de guas residurias (SANEPAR, 1997). Trata-se de um material heterogneo cuja composio depende do tipo de tratamento empregado para tratamento do esgoto e das caractersticas das fontes geradoras (populao e indstrias).

Lodo no tratado: lodo passado apenas pela caixa de areia ou por gradeamento.

Lodo digerido: lodo proveniente de digestor secundrio. Lodo ativado: lodo proveniente do decantador secundrio.


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30.1 DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO (DBO) A DBO retrata a quantidade de oxignio, requerida para estabilizar, atravs de

processos bioqumicos, a matria orgnica carboncea, tratando-se, portanto, de uma indicao indireta do carbono orgnico biodegradvel.

A estabilizao completa da matria orgnica leva cerca de 20 dias, correspondendo assim, Demanda ltima de Oxignio (DBO5). Entretanto, para evitar que o teste de laboratrio fosse sujeito a grande demora, e permitir uma comparao entre diversos resultados, foram efetuadas algumas padronizaes:

Convencionou-se, proceder anlise da DBO no 5o dia, devido ao tempo de deteno hidrulico dos rios Europeus. Para esgotos domsticos tpicos, esse consumo do quinto dia pode ser correlacionado, com o consumo total final (DBOu).

Determinou-se, que o teste fosse efetuado temperatura de 20oC, j, que temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano, alterando as relaes entre a DBO5 e a DBOu.

Teste da DBO no dia da coleta determina-se a concentrao de oxignio dissolvido (OD) da amostra. Cinco dias aps, com a amostra mantida em um frasco fechado e incubado a 20oC, determina-se a nova concentrao, j reduzida, devido ao consumo de oxignio durante o perodo. A diferena entre teor de OD no dia zero e no dia cinco representa o oxignio consumido, para a oxidao da matria orgnica, sendo, portanto, a DBO5.

30.2 DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO) A Demanda Qumica de Oxignio (DQO) indica a quantidade de oxignio que consumida quimicamente, por diversos compostos orgnicos, sem a interveno de microrganismos; fornecendo na forma de oxignio consumido, a quantidade de matria orgnica oxidvel presente na gua residuria. A DQO utilizada como uma medida do equivalente em oxignio da matria orgnica, contida em uma amostra, sendo esta, susceptvel oxidao, por um agente oxidante forte. Para amostras de uma fonte especfica bem conhecida, a DQO pode ser associada empiricamente, Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO), carbono orgnico ou quantidade de matria orgnica. O teste da DQO ser til para monitoramento e controle depois de estabelecida a correlao com a DBO.


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31. NOVAS TENDNCIAS PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES Processos oxidativos avanados: Tais mtodos visam mineralizar os

poluentes e converte-los em CO2, H2O e cidos minerais. POAs so, por definio, processos fundamentados na gerao de radical

hidroxila, de caractersticas fortemente oxidantes. Uma das principais caractersticas deste tipo de processos est representada pela sua alta inespecificidade, permitindo a completa mineralizao de inmeros substratos de relevncia ambiental, em tempos usualmente bastante curtos (segundos) (NOGUEIRA e JARDIM, 1993; BAIRD, 1999; RODRIGUES, 2001; WANG et Al, 2002).

Radicais hidroxilas podem ser gerados in situ, atravs de processos homogneos ou heterogneos, irradiados ou no ex. fotocatlise heterognea (ZAMORA et al, 1999;CHEN et al,2000; WANG et al,2002; BLTRAN et al,2002, citados por ZAMORA, 2003). Em geral, sistemas homogneos e irradiados apresentam uma elevada eficincia de degradao o que, junto com a sua simplicidade operacional, concede boas caractersticas como para servir de base para o desenvolvimento de rotinas de remediao, principalmente de substratos resistentes degradao.

32. ESTUDO DE IMPACTO AMBIENTAL NO CORPO RECEPTOR O aspecto positivo da eficincia de um sistema de tratamento de efluentes tem como vantagens, diminuio da carga orgnica lanada nos rios,

Diminuio da carga microbiolgica descarregada no ambiente, Gerao de parques ecolgicos e manuteno da capacidade de reproduo

dos ecossistemas. O aspecto negativo da ineficincia de um sistema de tratamento de efluentes

a contaminao da gua subterrnea por elementos contaminantes no removidos pelo sistema de tratamento, presena de elementos potencialmente txicos na biota e sendo transmitida ao longo da cadeia alimentar, gerao de odores desagradveis, presena de vetores, contaminao do solo, do ar e da gua, ocasionando graves danos ao meio ambiente.


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33. LEGISLAO AMBIENTAL Em 1980 os Estados Unidos estabeleceram um programa chamado superfund,

com o objetivo de limpar depsito de lixos txicos abandonados ou ilegais, que poluam as guas subterrneas. Os contaminantes perigosos mais comuns nestes locais so os metais pesados: chumbo, cdmio e mercrio e os compostos orgnicos: benzeno, tolueno, xileno, etilbenzeno e tricloroetileno.

Uma substncia chamada perigosa quando constitui um risco para o ambiente, especialmente para os seres vivos. Assim, os resduos perigosos so substncias que foram descartadas ou designadas como resduos e que, representam um risco. A maioria dos resduos perigosos so substncias comerciais ou subprodutos resultantes de sua fabricao.

A normatizao brasileira praticamente uma transcrio, com adaptaes, da legislao americana promulgada no inicio da dcada de 80. Decorridos quase dez anos da vigncia das Normas da ABNT, NBR 10004 a 10007 e atual ISO 14001 que trata dos critrios classificatrios de Resduos, faz-se necessrio promover alteraes.

A Norma ISO 14001 consiste de cinco elementos estruturais e sucessivos relacionados entre si, sendo assim descritos:

Poltica ambiental responsabilidade ambiental da organizao. Planejamento inventrio da situao ambiental. Implementao e operao estruturas apropriadas de pessoal, de

organizao e de processo para que os objetivos possam ser alcanados.

Verificao e ao corretiva realizao de auditorias ambientais. Avaliao pela alta administrao verificao e avaliao peridica

para garantir adequao e eficcia; circulo de Deming - plan do check act (planejar executar avaliar melhorar).

34. SISTEMA DE GESTO AMBIENTAL NA INDSTRIA O ponto inicial da gesto ambiental se encontra na conceitualizao de um projeto de desenvolvimento, entendido como um conjunto complexo de atividades e transformaes planejadas para transformar o ambiente natural e humano e que envolve o investimento de capital (tanto econmico como cultural) e de tecnologia.


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Tais projetos de desenvolvimento so as aes necessrias para a materializao de um modelo de desenvolvimento, entendido como um processo ou srie de etapas que envolvem mltiplos aspectos da vida social, sobre os que devem se efetuar um processo de mudana induzido em direo a uma situao modernizante, conforme o modelo dos chamados pases desenvolvidos. Neste modelo, o investimento de capital e progresso tecnolgico constituem os fatores principais do desenvolvimento. Os grandes projetos da infra-estrutura ou os de incluso e implementao de processos de transformao das regies para acrescentar ou otimizar as atividades produtivas constituem projetos de desenvolvimentos por si prprios mesmo que faam parte de projetos de desenvolvimentos mais amplos tais como os que tm a ver com o desenvolvimento econmico, poltico e social de uma nao. Nesta ordem de idias, o impacto ambiental pode se questionar de uma maneira genrica com a introduo de fatores exgenos de mudana nas relaes entre a natureza e cultura, ambiente e sociedade, habitat e populaes, ocasionadas pela construo e operao de projetos de desenvolvimento. A gesto ambiental contempla de maneira integrada todos os aspectos que compe o meio humano e o meio natural em sua interao com os projetos de infra-estrutura, enquanto que vetores se introduzem modificaes significativas ao mesmo. Mesmo que os possveis arranjos disciplinares sejam numerosos, se trabalhar com base em cinco divises analticas: fsica, biolgica, econmica, cultural e poltica. Os impactos ambientais, especficos para o contexto particular de cada projeto e sua identificao, avaliao, preveno, mitigao ou compensao, constituem o objeto da gesto ambiental. O fato de ser o impacto ambiental o centro da gesto, obriga a sua identificao e avaliao e a definio de planos e programas para o manuseio de cada impacto e em suma, a articulao das consideraes ambientais em cada uma das fases dos projetos seguindo o esquema:

Diagnstico === > avaliao dos impactos === > manuseio === > custos importante ressaltar o fato de que a realizao duma gesto ambiental

responsvel, que aponta o desenvolvimento sustentvel e a consolidao de processos democrticos, implica em processos de participao comunitria, e aquelas comunidades que de alguma outra maneira se sintam afetadas pelos


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impactos derivados do projeto. Portanto, um estudo de impacto ambiental, deve ser construdo com a comunidade e cada medida de gesto deve ser avaliada pela comunidade, atravs de um processo de informao e consulta.

O estudo dos impactos de um projeto um s e se desenrola atravs de diferentes fases, de uma maneira progressiva, avanando desde o reconhecimento geral do meio no qual se circunscreve o projeto a identificao preliminar dos possveis conflitos e impactos ambientais, passando por um dimensionamento e evoluo detalhada dos impactos, at chegar-se ao projeto posto em prtica, seguimento e evoluo expostos do plano de manejo ambiental.

O processo de estudos ambientais um projeto de desenvolvimento e infra-estrutura, obedece a lgica de prevenir ou mitigar os impactos ambientais; compensar danos ou perdas e potencializa vetores de desenvolvimento em benefcio da regio envolvida com o projeto.

35. PREVENO DE POLUIO A poluio ambiental tem sido apontada como um dos maiores problemas que afeta a sociedade moderna e se deve basicamente ao aumento populacional, acompanhado do desenvolvimento industrial e agrcola e a intensificao de outras atividades humanas, gerando cada vez mais resduos domsticos e industriais.

Resduos domsticos muitas vezes dispostos indiscriminadamente em reas sem controle apropriado, bem como os efluentes industriais. Porm, atualmente percebe-se maior adeso da populao aos programas de coleta seletiva de resduos slidos. E no contexto industrial, visivelmente significativa a mudana em relao qualidade ambiental devido a um mercado operativo, globalizado e altamente competitivo que apontado como um agente catalisador de mudanas. A disposio inadequada de resduos tm resultado em diversos impactos ao meio ambiente. A atual conscientizao da sociedade com relao questo ambiental, o processo de globalizao e a normatizao crescente ratificam a necessidade da criao de um programa de gesto de resduos. A prpria criao da ISO 14000, que versa sobre a gesto e auditoria ambiental, um reflexo de que a questo ambiental cada vez mais importante. At mesmo as indstrias j esto comeando


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a descobrir que a reduo e o reciclo so alternativas melhores que a disposio final de resduos, uma vez que mundialmente h trs grandes razes para isso: custos, legislao e imagem corporativa. Diante desse cenrio, tem-se observado em mbito mundial, grande nfase nos programas de minimizao de gerao de resduos, seu reciclo e reuso.

A iniciativa privada tem tambm se dedicado explorao de sistemas alternativos de tratamento e disposio final dos mais diversos tipos de resduos industriais e domsticos contendo metais pesados. De duas dcadas para c que os regulamentos ambientais tem sido mais rigorosos quanto aos riscos ecolgicos e a contaminao ambiental associada sade humana aumentando a conscientizao. Em muitos casos as tecnologias de tratamento convencional tm suas limitaes apenas transferindo estes contaminantes para outra fase.

Entretanto, vrias alternativas de tratamento tecnolgico tm se desenvolvido nestes ltimos anos requerendo que se encontre um ajuste ambiental.

36. CONSIDERAES FINAIS As novas tecnologias esto sendo desenvolvidas principalmente da

necessidade de proporcionar um nvel mais apurado no tratamento de efluentes. A relao custo/benefcio que um sistema de tratamento de esgotos pode

propiciar, depende com que se elabora o projeto, executa-se a obra e realiza-se a operao, no somente do processo escolhido, mas, tambm da competncia e honestidade.

Os efluentes lquidos e slidos de uma estao de tratamento de esgoto devem produzir o menor impacto possvel a natureza e eventualmente serem reaproveitados. Este grande objetivo e desafio das novas tecnologias que esto sendo estudadas.

importante salientar que em nosso pas a conscincia quanto s questes ambientais mnima na populao e inexistente na maioria de nossos administradores pblicos. Quando uma empresa atende a legislao, que bastante branda quanto aos efluentes lanados nos corpos receptores, a tendncia geral achar que ela esta cumprindo sua obrigao. Maior que a obrigao legal a responsabilidade com as geraes atuais e principalmente com as futuras.


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SANEAMENTO AMBIENTAL

Assegurar os direitos humanos fundamentais de acesso gua potvel e vida em ambiente salubre nas cidades e no campo, mediante a universalizao do abastecimento de gua e dos servios de esgotamento sanitrio, coleta e tratamento dos resduos slidos, drenagem urbana e controle de vetores e reservatrios de doenas transmissveis. Cenrio

Aproximadamente 60 milhes de brasileiros, moradores em 9,6 milhes de domiclios urbanos, no dispem de coleta de esgoto. Essa deficincia est exposta especialmente nos bolses de pobreza das grandes cidades, assim como nas cidades de at 20.000 habitantes e nas regies Norte e Nordeste do Brasil.

acentuada tambm a deficincia de tratamento ao esgoto coletado. Quase 75% de todo o esgoto sanitrio coletado nas cidades despejado "in natura", o que contribui decisivamente para a poluio dos cursos d'gua urbanos e das praias.

H mais carncias importantes em matria de saneamento ambiental: dos 60 milhes de brasileiros que no contam com coleta de esgoto, cerca de 15 milhes (3,4 milhes de domiclios) no tem acesso gua encanada. E uma parcela da populao que tm ligao domiciliar no conta com abastecimento dirio e nem de gua potvel com qualidade.

Alm disso, 16 milhes de brasileiros no so atendidos pelo servio de coleta de lixo. E, nos municpios de grande e mdio porte onde o sistema convencional de coleta poderia atingir toda a produo diria de resduos slidos, esse servio no atende adequadamente os moradores das favelas, das ocupaes e dos bairros populares, por conta da precariedade da infra-estrutura viria naquelas localidades.


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Outros dramas: em 64% dos municpios o lixo coletado depositado em lixes "a cu aberto". E em muitos municpios pequenos sequer h servio de limpeza pblica minimamente organizado. A tudo isso se soma falta de drenagem, percebida especialmente a cada chuva mais intensa, quando provoca alagamentos e enchentes nas reas de estrangulamento dos cursos d'gua.

Cuidar da Natureza cuidar da Vida!

Efluentes Hdricos de uma refinaria

Principais contaminantes encontrados nos efluentes hdricos de uma refinaria A seguir os principais contaminantes de efluentes hdricos de refinaria:

leos e Graxas Fenis Mercaptanas Sulfetos Cianetos Chumbo Mercrio Cromo Zinco

Amnia Fosfatos Nitrito e Nitrato

Segregao de efluentes hdricos Nas refinarias, os efluentes hdricos gerados devem ser segregados em

sistemas distintos, j que sua mistura tende a dificultar os tratamentos. Esta segregao visa minimizao de investimentos, devido facilidade que pode propiciar ao tratamento final.


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Normalmente, existem cinco sistemas de coleta, conforme descrito a seguir: Sistema de Efluentes de Processo recebe os efluentes hdricos que

tiveram contato com produtos (por exemplo: lavagem de trocadores de calor, drenagem de bombas, drenos de torres);

Sistema de Efluentes Contaminados recebe efluentes hdricos que podem ou no estar contaminados por produtos

(por exemplo: gua de chuva nos parques de armazenamento, tubo vias, drenagem de tanques);

Sistema de Esgoto Sanitrio recebe guas de banheiro, cozinhas, etc; Sistema de Soda Gasta recebe efluentes hdricos oriundos do tratamento

custico de produtos, bem como guas de lavagem do mesmo processo; Sistema de guas cidas coleta condensados de topo de torres de

fracionamento.

De forma geral, pode-se dizer que todas as correntes originadas dentro dos limites de uma indstria devem sofrer tratamento. Entretanto, o tratamento depende no s do volume da corrente, mas tambm de sua qualidade.

Aps separar as correntes em conjuntos semelhantes, deve-se estud-las de forma a identificar os produtos nelas contidos e estabelecer os tipos de tratamento a serem empregados.

Existe para determinadas correntes, a necessidade de tratamentos especiais dados a cada uma no prprio lugar onde ela aparece.

Estes tratamentos so chamados de tratamentos in loco ou in situ e so empregados para guas contendo produtos demasiadamente txicos ou em concentraes elevadas.

Os sistemas de coleta so direcionados para a Estao de Tratamento de Efluentes Hdricos ETEH. Nesta estao, esto includas as fases de tratamento primrio, secundrio e tercirio.

bom observar que nem todas as indstrias necessitam dos mesmos tratamentos.

Assim, as ETEH diferem nos seus componentes, no s pelos fatos alinhados acima (vazo e qualidade), mas tambm pela profundidade a que se ter que levar o


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tratamento. Outro ponto que cabe salientar o fato de que, na maioria das vezes, a legislao local acaba por determinar a profundidade do tratamento, j que este ser funo dos nveis de poluentes possveis de serem lanados nos corpos receptores.

Os tratamentos primrios tm como finalidade retirar os compostos em suspenso, tais como slidos, leos e graxas.

Os tratamentos secundrios removem, principalmente, compostos dissolvidos. Existem diversas formas de tratamento secundrio, os mtodos biolgicos aerbicos so os mais econmicos atualmente. Os processos tercirios, tambm chamados de polimento, so especialmente dedicados a remover poluentes especficos.

Os despejos industriais de refinarias possuem compostos instveis, isto , que, ao serem expostos ao ambiente, participam de reaes qumicas e transforma-se em produtos estveis. Como exemplo, podem ser citados os compostos orgnicos, que ao serem oxidados, formam, ao final do processo, CO2 e H2O.

No tratamento biolgico, a oxidao feita por microrganismos que consomem os poluentes como nutrientes obtendo de sua metabolizao a energia necessria para sobreviver e reproduzir.

Alguns produtos so de difcil metabolizao, como o leo. A maioria dos microrganismos no faz sua assimilao, conseguindo, algumas vezes, uma transformao parcial, que converte o leo para compostos orgnicos oxigenados e possibilita, assim, sua total degradao por outros organismos. Um outro ponto de importncia refere-se qualidade nutritiva dos efluentes hdricos.

Para o desenvolvimento de qualquer organismo vivo, so necessrios trs nutrientes bsicos nitrognio, fsforo e potssio ao lado de nutrientes secundrios e micro-nutrientes. Nos efluentes hdricos de uma refinaria, j existe, normalmente, o nitrognio e at o potssio, ento necessria apenas a adio de fsforo. Tratamentos Localizados Os tratamentos in loco, aplicveis a uma refinaria de petrleo, sero descritos a seguir. Unidade de Tratamento de Soda Gasta

Este tratamento possui duas etapas: oxidao e neutralizao.


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A etapa de oxidao tem por finalidade oxidar NaSH (sulfeto cido de sdio) e Na2S (sulfeto de sdio). Esta oxidao feita atravs da adio de ar. A torre de oxidao composta de quatro sees, cada qual provida de distribuidores, destinados a promover a mistura de soluo de soda gasta com ar. O gs residual incinerado e a soda tratada enviada para a etapa de neutralizao. Nesta etapa, a soda gasta misturada com um cido forte. O cido normalmente usado o cido sulfrico (H2SO4). O pH ajustado para valores prximos de 7,0. Aps a neutralizao, a corrente encaminhada para a ETEH.

Unidade de Tratamento de guas cidas A finalidade da unidade de Tratamento de guas cidas remover o sulfeto

de hidrognio (H2S), amnia (NH3) e o cido ciandrico (HCN). gua cida (sour water) um nome genrico, no muito adequado, devido ao

pH, normalmente acima de 7,0. O pH freqentemente alcalino deve-se presena de amnia.

O processo utilizado para reduzir o teor de contaminantes dos condensados de vapor d'gua das torres fracionadoras, a fim de permitir sua reutilizao nas unidades de refino, ou seu descarte na rede de coleta, consiste em submeter a carga de guas cidas a um sistema de aquecimento e de retificao ou esgotamento, com vapor d'gua. A injeo de vapor d'gua na torre retificadora tem duplo efeito, o de fornecer o calor necessrio vaporizao dos contaminantes e o de reduzir a presso parcial dos mesmos.

O gs residual formado queimado nos fornos e a gua retificada utilizada no processo de dessalgao, para lavagem do petrleo e da descartada para a ETEH. O arraste de hidrocarbonetos representa o maior problema para operao desta unidade, pois ir aumentar a presso na retificadora, e reduzir, conseqentemente, a eficincia de esgotamento. Temperatura e a presso so variveis importantes no processo de retificao. A reduo na presso ou a elevao na temperatura aumentar a eficincia de remoo dos contaminantes da carga.


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Estao de Tratamento de Efluentes Hdricos ETEH Todas as correntes poludas, depois de coletadas em sistemas caractersticos

e separadas, so enviadas Estao de Tratamento de Efluentes Hdricos, onde so submetidas aos tratamentos finais necessrios remoo dos poluentes, de modo a enquadr-las nos padres de qualidade definidos e pr-estabelecidos.

Os tratamentos so divididos em primrios, secundrios e tercirios ou de polimento. A equalizao dos efluentes tem como objetivo minimizar ou controlar as variaes de vazo e as concentraes dos poluentes, de modo que se atinjam as condies timas para os processos de tratamento subseqentes e haja melhoras na eficincia dos tratamentos primrios, secundrios e tercirios. A equalizao geralmente obtida atravs do armazenamento das guas residuais num tanque de grandes dimenses, a partir do qual o efluente bombeado para a linha de tratamento.

Tratamentos Primrios Sua finalidade remover, por meios puramente mecnicos, todas as

substncias que possam dificultar os tratamentos secundrios e tercirios. As substncias mais importantes aqui removidas so os leos, graxas e os slidos. A primeira etapa neste tratamento a remoo de slidos grosseiros, atravs de gradeamento. Depois do gradeamento, a gua enviada ao separador de gua e leo. Os separadores de gua e leo removem o leo livre e os slidos em suspenso. No removem o leo emulsionado. Essa remoo evita mais emulsionamento, uma vez que a gua dever sofrer agitao durante seu processamento nos tratamentos secundrios.

Separadores de gua e leo Os principais tipos so o API e o de Placas Paralelas. Os modelos mais

antigos eram do tipo API. Atualmente, empregado o tipo placas, j que ele pode ser adaptado facilmente a caixas de tipo API j existentes, atravs de pequenas transformaes, que permitem o aumento de sua capacidade.

Separadores tipo API


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Seu princpio de funcionamento reside na separao natural do leo por diferena de densidades, ao se utilizar uma caixa com fluxo perfeitamente laminar.

O leo, por ser mais leve do que a gua vai para a superfcie, enquanto que os slidos vo para o fundo por serem mais densos. O processo contnuo e lembra o empregado no clarificador convencional.

O separador de gua e leo , na verdade, um separador de gua, leo e slidos. Os slidos retirados so mais finos do que os removidos no gradeamento. Um raspador montado sobre uma ponte rolante que passeia entre os extremos do separador. Em um sentido, a ponte raspa o leo da superfcie e, no outro, raspa os slidos do fundo. O leo coletado num poo e mandado para tratamento, j que econmico seu aproveitamento. Os slidos so coletados numa caixa prpria nos extremos do separador e dispostos, geralmente, em Landfarming. Na entrada do separador, existe um cilindro rotativo para retirada do leo que j est sobrenadante. H uma faca, sempre em contato com o cilindro, que raspa o leo deste para o poo de leo. O cilindro feito de material que possui a propriedade de reter facilmente, porm retm pouqussima gua (20% gua, 80% de leo, aproximadamente).

O separador do tipo API mais barato, menos eficiente, necessita de rea de instalao muito grande, apresenta necessidade de vrios clulas para facilitar manuteno, sem prejudicar o funcionamento de toda a unidade.

Separador de Placas Paralelas O funcionamento diferente do tipo API. Seu principal constituinte um recheio de placas planas ou corrugadas,

colocadas e fixadas em um canal formado por um septo existente num tanque, onde a gua tambm escoa em regime laminar. O leo, por possuir menor densidade do que a gua, cola nas superfcies dos canalculos e forma uma camada cada vez mais grossa. Devido ao empuxo, sobe at a superfcie livre do lquido em forma de grandes gotas. Com os slidos, ocorre justamente o contrrio, isto , formam grandes camadas nas superfcies inferiores dos canalculos, escorregam para baixo e depositam sobre o fundo do tanque. A coleta do leo tambm feita por tubo flauta. O equipamento em si muito mais simples que o API moderno, por no possuir partes mveis. muito compacto e possui grande capacidade se comparado com o tipo API.


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A seguir, so citadas algumas vantagens: Este separador mais eficiente, muito embora tenha alto custo inicial, apresenta fcil manuteno de suas placas. Esta pode ser feita externamente ao separador, o que afeta pouqussimo seu funcionamento normal por parar uma pequena parte do separador. O tipo API, funcionando bem, proporciona 40 ppm ou menos de leo na sada e mal operado resulta em 15

tratamento de Ãguas contaminadas

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