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Sistemas de Esgotamento Sanitário Ernani de Souza Costa Setembro de 2016

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Sistemas de Esgotamento Sanitário

Ernani de Souza Costa

Setembro de 2016

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Sistema de Antecipação de Coleta

S.A.C.

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Decantadores Primários x SAC

As comportas do SAC tornarão os rios grandes decantadores primários com TAS bem reduzidas →

sedimentação 80% SST ao longo do rio.

Para que os sólidos sejam removidos na tomada do SAC, a tensão trativa no rio deverá ser capaz de arrastar estes sólidos até próximo as comportas.

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TAS (m3/m2.d) x Ef. (%) Remoção de SST A Eficiência (%) de remoção de SST num Decantador Primário depende da Taxa de Aplicação Superficial (TAS) aplicada na unidade. A Norma NBR 12209 preconiza o uso de uma TAS equivalente a 90m3/m2.d Esta TAS tem garantido uma eficiência

de remoção de SST em torno de 40 a 60 %. Esta correlação pode ser observada no gráfico ao lado. (linha azul)

Também é possível observar na Figura que TAS inferiores a 40m3/m2.d podem garantir eficiências de remoção de até 80%. (linha vermelha)

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Tensão Trativa em Rios com SAC Onde: = Tensão Trativa (Pa) = Peso Específico do Fluído (N/m3) = Raio Hidráulico = Declividade (m/m)

IRH

HR

I

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DBO esperada no SAC DBO total = DBO solúvel (30%) + DBO Particulada (70%)

Em Decantadores Primários a EF.(%) remoção de DBO particulada é similar a Ef. (%) remoção de SST. Ef(%) SST = 50% Ef(%) DBO = 50% x 70% = 35% (valor típico) No SAC a Ef.(%) de remoção de SST poderá alcançar 80% Neste caso a Ef. (%) de remoção de DBO particulada poderá alcançar 80% x 70% = 56% Já a remoção de DBO solúvel no SAC dependerá do fator de diluição do corpo receptor. Qrio = 1 x Qesgoto → 100% remoção DBOsol. Qrio = 2 x Qesgoto → 50% remoção DBOsol. Qrio = 3 x Qesgoto → 33% remoção DBOsol.

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DBO esperada no SAC A simulação abaixo ilustra a DBO do efluente tomado junto ao SAC

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Resultados de Campo - Prolagos

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Resultados de Campo - Prolagos

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Resultados de Campo - Prolagos

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Case Baía de Guanabara

S.A.C. Tipo PPP Baixada Fluminense, RJ

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Visão Geral do Sistema

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Vista Lateral – Caçambas de Resíduos

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Vista Superior do Sistema

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Vista Lateral – Acessos

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Funcionamento das Comportas - Situação A: Tempo Seco

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Funcionamento das Comportas - Situação B: Chuvas Leves/Moderadas 1 (Abertura Parcial)

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Funcionamento das Comportas - Situação C: Chuvas Leves/Moderadas 2 (Abertura Parcial)

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Funcionamento das Comportas - Situação D: Chuvas Fortes e Enchentes (Abertura Total)

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Funcionamento das Grades Automatizadas e Basculantes de Resíduos Situação A: Coleta Automatizada de Resíduos (Tempo Seco e Chuvas Leves/Moderadas)

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Funcionamento das Grades Automatizadas e Basculantes de Resíduos Situação B: Grades Grossas Levantadas (Chuvas Médias)

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Funcionamento das Grades Automatizadas e Basculantes de Resíduos Situação C: Grades Grossas e Finas Levantadas (Chuvas Fortes e Enchentes)

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Case Prolagos

S.A.C. Iguaba Iguaba, Rj

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Estação de Tratamento de Esgoto

E.T.E.

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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• Reator anaeróbio de com fluxo do líquido ascendente. • A matéria orgânica é degradada por bactérias dispersas no reator (manta de lodo). • A parte superior do reator é dividido nas zonas de sedimentação e de coleta de gás. • A zona de sedimentação permite a saída do efluente clarificado e o retorno dos sólidos (biomassa) ao sistema. • Entre os gases formados inclui-se o metano que pode ser aproveitado para geração de energia.

TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

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• Aplicabilidade - Os reatores UASB substituem os decantadores primários com inúmeras vantagens:

• A Maior eficiência de remoção de SST (65 a 80%) e DBO (60 a 75%) nos reatores UASB diminuem os custos de construção e operação do tratamento secundário

• Possibilidade de estabilização e adensamento do lodo no reator UASB evitando-se a

construção de digestores

TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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• DBO particulada se sedimenta – lodo de fundo estabilizado (decomposto anaerobiamente) – Retirada > 20 anos • DBO solúvel – permanece dispersa na massa líquida (decomposição se dá por bactérias facultativas) • Fotossíntese – O2 para as bactérias – requer elevada área de exposição – TDH > 20 a 30 dias • Remoção de DBO entre 75 a 85% e SST entre 70 a 80%

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

• Lagoa anaeróbia – decomposição parcial da MO (50 a 60%) – alivia a carga da lagoa facultativa • Economia de área – 2/3 da área requerida para a lagoa facultativa única • Produção de lodo estabilizado • Remoção de DBO entre 75 a 85% e SST entre 70 e 80%

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

• Funcionamento – lagoa facultativa • Fornecimento de O2 – artificial (aeradores mecânicos) • TDH entre 5 e 10 dias – menor requisito de área

• Requerimento de energia elétrica • Retirada do lodo de fundo já estabilizado < 5 anos • Remoção de DBO entre 70 a 80%

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

• Elevado nível de aeração – biomassa em suspensão no líquido • Biomassa sai com o efluente líquido – necessidade de uma lagoa de decantação (sedimentação dos sólidos – TDH de 1 a 2 dias)

• Menor área entre as lagoas de estabilização – TDH 2 a 4 dias • Retirada do lodo já estabilizado – 2 a 4 anos • Remoção de DBO entre 90 a 95%

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TRATAMENTO PRIMÁRIO AVANÇADO – REATOR UASB

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOAS FACULTATIVAS

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA FACULTATIVA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA

TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

TIPOS DE TRATAMENTO

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

• A filtração deve ser precedida por tratamento preliminar e tratamento primário (convencional ou avançado) • Aeração - Ventilação natural • Lodo secundário não estabilizado • Possibilidade de fazê-lo no reator UASB • Pode ser admitida a recirculação do efluente • Remoção de DBO entre 80 a 90% e SST entre 85 a 95%

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TRATAMENTO SECUNDÁRIO – FILTROS BIOLÓGICOS PERCOLADORES (FBP)

• Tanque preenchido com material inerte (Pedra, escória, plástico...) • O esgoto aspergido sobre o tanque percola o meio suporte em direção a drenagem situada no fundo • A matéria orgânica é degradada por micoorganismos aderidos ao meio suporte

Afluente

Dispositivo de Distribuição

Meio Suporte

Sistema de drenagem

Efluente

Biomassa aderida

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Case Prolagos

ETE Jardim Esperança Cabo Frio, Rj

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

1

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

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CAIXA DE AREIA

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

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REATOR UASB

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REATOR UASB

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REATOR UASB

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

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UNIDADES 1. ADMINITRAÇÃO 2. CAIXA DE AREIA

3. REATOR UASB 4. DESIDRATAÇÃO DO LODO

5. LAGOA DE AERAÇÃO 6. LAGOA DE DECANTAÇÃO

7. CLORETO FÉRRICO 8. DESINFECÇÃO UV

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DESINFECÇÃO UV

Planta

Corte

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FASE 1 2 LAGOAS DE AERAÇÃO

2 LAGOAS DE DECANTAÇÃO (ETAPA CONCLUÍDA EM 2013)

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FASE 1 2 LAGOAS DE AERAÇÃO

2 LAGOAS DE DECANTAÇÃO (ETAPA CONCLUÍDA EM 2013)

Novembro de 2009

Abril de 2016

Junho de 2011

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FASE 1 2 LAGOAS DE AERAÇÃO

2 LAGOAS DE DECANTAÇÃO (ETAPA CONCLUÍDA EM 2013)

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Ernani de Souza Costa [email protected]