SERVIO PBLICO FEDERALINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO TCNICA, TECNOLGICA SUL-RIO-GRANDENSECURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GESTO AMBIENTALDISCIPLINA: QUMICA GERAL APLICADAPROFESSOR: RODRIGO NASCIMENTO

TRATAMENTO DE EFLUENTES:Primrio e Secundrio

Bianca Carvalho das NevesIgor Mendes CarrilhoJaqueline Torres SilveiraMaynara Gundlach de Barros

Pelotas, 02 de Maio de 2013

1 - INTRODUO

A gua utilizada de diversas maneiras no dia-a-dia, para tomar banho, lavar loua, na descarga do vaso sanitrio. Depois de eliminada, ela passa a ser chamada de esgoto ou efluente. A origem do esgoto pode ser, alm de domstica, pluvial (gua das chuvas) e industrial (gua utilizada nos processos industriais). Se no receber tratamento adequado, o esgoto pode causar enormes prejuzos sade pblica por meio de transmisso de doenas. Sejam pelo contato direto ou atravs de ratos, baratas e moscas. Ele pode ainda poluir rios e fontes, afetando os recursos hdricos, a vida vegetal e animal.Para evitar esses problemas, as autoridades sanitrias instituram padres de qualidade de efluentes. Afinal, o planejamento de um sistema de esgoto tem dois objetivos fundamentais: a sade pblica e a preservao ambiental.Esgoto, efluente ou guas servidas so todos os resduos lquidos provenientes de indstrias e domiclios e que necessitam de tratamento adequado para que sejam removidas as impurezas e assim possam ser devolvidos natureza sem causar danos ambientais e sade humana.Geralmente a prpria natureza possui a capacidade de decompor a matria orgnica presente nos rios, lagos e no mar. No entanto, no caso dos efluentes essa matria em grande quantidade exigindo um tratamento mais eficaz em uma Estao de Tratamento de Esgoto (ETE) que, basicamente, reproduz a ao da natureza de maneira mais rpida. importante destacar que o tratamento dos efluentes pode variar muito dependendo do tipo de efluente tratado e da classificao do corpo de gua que ir receber esse efluente, de acordo com a Resoluo CONAMA 20/86. Quanto ao tipo, o esgoto industrial costuma ser mais difcil e caro de tratar devido grande quantidade de produtos qumicos presentes.Quanto classificao, o efluente deve ser devolvido ao rio to limpo ou mais limpo do que ele prprio, de forma que no altere suas caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas. Em alguns casos, como por exemplo, quando a bacia hidrogrfica est classificada como sendo de classe especial, nenhum tipo de efluente pode ser jogado ali, mesmo que tratado. Isso porque esse tipo de classe se refere aos corpos de gua usados para abastecimento.Pode-se ento, separar o tratamento de fluentes em 4 nveis bsicos: nvel preliminar, tratamento primrio e tratamento secundrio que tem quase a mesma funo, e tratamento tercirio ou ps-tratamento. Cada um deles tem, respectivamente, o objetivo de remover os slidos suspensos (lixo, areia), remover os slidos dissolvidos, a matria orgnica, e os nutrientes e organismos patognicos (causadores de doenas). Os processos de tratamento consistem em operaes fsicas, qumicas e biolgicas que tem a finalidade de remover substncias indesejveis ou transformar estas substncias em outras formas mais aceitveis.

2 - Principais parmetros em efluentes

2.1. Caractersticas Fsico-qumicas das guas residurias

O conhecimento das caractersticas da guas residurias industriais, constitui-se no primeiro passo para o estudo preliminar de projetos, em que os possveis tipos de tratamentos s podem ser selecionados a partir do levantamento destas caractersticas. O conhecimento destas caractersticas e o tratamento do efluente so utilizados para adequar o efluente aos parmetros da legislao. Da mesma forma tambm se conhece o potencial poluidor quando estes efluentes so lanados no corpo de gua receptor.Nos efluentes industriais, devido a grande diversidades de indstrias, a composio e concentrao sofrem grandes variaes devendo ser analisadas caso a caso. possvel haver grande variao at mesmo entre indstrias do mesmo ramo de atividade, isto possvel porque nem sempre as matrias-primas utilizadas so as mesmas.

2.1.1 Parmetros fsicos

a) TemperaturaMedida com termmetros qumicos ou eletrnicos. Influencia fortemente as reaes biolgicas e a solubilidade de sais e gases.

b) CorEm geral, o efluente no deve ter uma colorao que altere o aspecto visual do corpo receptor.

c) OdorNo determinado quantitativamente como odor. O odor na gua pode ser devido presena de matria orgnica em decomposio, organismos anaerbios e certos compostos qumicos como fenis. Na agroindstria o mau cheiro normalmente associado ao desprendimento de H2S.

d) EspumaA formao de espumas devido a presena de materiais tensoativos, que tem propriedades de diminuir a tenso superficial dos lquidos em que se encontram dissolvidos, o que o caso dos detergentes sintticos. Estes, em presena de protenas, partculas finamente divididas ou sais minerais dissolvidos, incrementam a formao de espumas. Uma ao grave dos detergentes que inibem a oxidao biolgica, pois formam uma pelcula ao redor dos microrganismos, isolando-os do meio e impedindo sua ao.

e) Turbidez causada pela presena de matria em suspenso, tais como terra, matria orgnica finamente dividida e microrganismos. medida em turbidmetro.

2.1.2 Parmetros Fsico-qumicos

a) SlidosTodos os contaminantes da gua, com exceo dos gases dissolvidos, contribuem para a carga de slidos. Os slidos podem ser classificados de acordo com (a) o seu tamanho e estado, (b) as suas caractersticas qumicas e (c) a sua decantabilidade:

Classificao por tamanho e estado:- slidos em suspenso;- slidos dissolvidos;

Classificao pelas caractersticas qumicas:- slidos volteis;-slidos fixos;

Classificao pela decantabilidade:- slidos em suspenso sedimentveis;- slidos em suspenso no sedimentveis.

a) Slidos totais (ST) Uma alquota da amostra seca a uma temperatura de 103-105C, at peso constante. A matria orgnica ou mineral pode volatizar, o que causa erros.b) Slidos suspensos totais (SST) uma alquota da amostra filtrada em l de vidro ou em membrana de fibra de vidro de 4,7mm de dimetro e 0,4 de porosidade. O material filtrado e a membrana seco 103-105 C. c) Slidos dissolvidos totais (SDT) so determinados por clculo direto, diminuindo-se o valor de slidos totais de slidos suspensos totais.

ST SST + SDTSDT ST SST

d) Slidos fixos totais (SFT) uma alquota da amostra submetida a uma calcinao 550C e o resduo pesado at peso constante. Pode haver perda de peso por formao de xidos.e) Slidos volteis totais (SVT) so determinados por clculo direto, pela diminuio do valor de slidos totais pelo valor de slidos fixos totais. O teste d boa indicao da quantidade de matria orgnica constituinte de uma gua residuria.

ST SFT + SVTSVT ST SFTf) Slidos sedimentveis determinados pela medida de volume de slidos que sedimentam aps uma hora em cone Imnhoff.

2.1.3 Parmetros qumicos orgnicos

Matria orgnica carbonceaA matria orgnica presente nos esgotos uma caracterstica de primordial importncia, sendo a causadora do principal problema de poluio das guas: o consumo de oxignio dissolvido pelos microrganismos nos seus processos metablicos de utilizao e estabilizao da matria orgnica. As substncias orgnicas presentes nos esgotos so constitudas principalmente por:- compostos de protenas ;- carboidratos ;- gordura e leos ;- uria, surfactantes, fenis, pesticidas e outros (menor quantidade).A matria orgnica carboncea (baseada no carbono orgnico) presente nos esgotos afluentes a uma estao de tratamento divide-se nas seguintes fraes:Matria orgnica nos esgotosClassificao quanto a forma e tamanho:- em suspenso (particulada);- dissolvida (solvel);Classificao quanto biodegradabilidade:- inerte;- biodegradvel;Em termos prticos, usualmente no h necessidade de se caracterizar a matria orgnica em termos de protenas, gorduras, carboidratos, etc. Ademais, h uma grande dificuldade na determinao laboratorial dos diversos componentes da matria orgnica nas efluentes, face multiplicidade de formas e compostos em que a mesma pode se apresentar. Neste sentido, podem ser adotados mtodos diretos ou indiretos para a determinao da matria.

Mtodos indiretos: medio de consumo de oxignio- Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO);- Demanda ltima de Oxignio (DBOU);- Demanda Qumica de Oxignio (DQO)Mtodos diretos: medio do carbono orgnico- Carbono Orgnico Total (COT).

a) Demanda Bioqumica de OxignioO principal efeito ecolgico da poluio orgnica em um curso dgua o decrscimo dos teores de oxignio dissolvido. Da mesma forma, no tratamento de efluentes por processos aerbios, fundamental o adequado fornecimento de oxignio para que os microrganismos possam realizar os processos metablicos conduzindo estabilizao da matria orgnica. Assim, surgiu a idia de se medir a fora de poluio de um determinado efluente pelo consumo de oxignio que ele traria, ou seja, uma quantificao indireta da potencialidade da gerao de um impacto, e no a medio direta do impacto em si.A soluo encontrada foi a de se medir em laboratrio o consumo de oxignio que um volume padronizado de efluente exerce em um perodo de tempo pr fixado. Foi, assim, introduzido o importante conceito da Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO). A DBO retrata a quantidade de oxignio requerida para estabilizar, atravs de processos bioqumicos, a matria orgnica carboncea. uma indicao indireta, portanto, do carbono orgnico biodegradvel.A estabilizao completa demora, em termos prticos, vrios dias (cerca de 20 dias). Tal corresponde Demanda ltima de Oxignio (DBOU). Entretanto, para evitar que o teste de laboratrio fosse sujeito a uma grande demora, e para permitir a comparao de diversos resultados, foram efetuadas algumas padronizaes:- convencionou-se proceder anlise no 5o dia. 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 DBO de 5 dias e a ltima. Tem-se desta forma, a DBO padro, expressa por DBO205. A DBO simplesmente, est-se implicitamente referindo DBO padro. Simplificadamente, o teste da DBO pode ser entendido da seguinte maneira: 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 incubada a 20oC, determina-se a nova concentrao, j reduzida, devido ao consumo de oxignio durante o perodo. A diferena entre o teor de OD no dia zero e no dia 5 representa o oxignio consumido para a oxidao da matria orgnica, sendo, portanto, a DBO5.As principais vantagens do teste da DBO, e ainda no igualadas por nenhum outro teste de determinao de matria orgnica, so relacionadas ao fato de que o teste da DBO permite:- a indicao aproximada da frao biodegradvel do efluente;- a indicao da taxa de degradao do efluente; - a determinao aproximada da quantidade de oxignio requerido para a estabilizao biolgica da matria orgnica presente.

No entanto, as seguintes limitaes so citadas:

- os metais pesados e outras substncias txicas podem matar ou inibir os microrganismos;- h a necessidade da inibio dos organismos responsveis pela oxidao da amnia, para evitar que o consumo de oxignio para a nitrificao (demanda nitrogenada) interfira com a demanda carboncea;- o teste demora 5 dias, no sendo prtico para efeito de controle operacional de uma estao de tratamento de esgotos.Apesar das limitaes acima, o teste da DBO continua a ter extensiva utilizao, parte por razes histricas, parte em funo ainda de alguns dos seguintes pontos:- os critrios de dimensionamento das unidades de tratamento so mais freqentemente expressos em termos da DBO;- a legislao para lanamento de efluentes e, em decorrncia, a avaliao do cumprimento aos padres de lanamento, normalmente baseada na DBO.

b) Demanda ltima de Oxignio (DBOU)A DBO5 corresponde ao consumo de oxignio exercido durante os primeiros 5 dias. No entanto, ao final do quinto dia a estabilizao da matria orgnica no est ainda completa, prosseguindo, embora em taxas mais lentas, por mais um perodo de semanas ou dias. Aps tal, o consumo de oxignio pode ser considerado desprezvel. Neste sentido, a Demanda ltima de Oxignio corresponde ao consumo de oxignio exercido at este tempo, a partir do qual no h consumo representativo.Para esgotos, considera-se, em termos prticos, que aos 20 dias de teste a estabilizao esteja praticamente completa. Pode-se determinar a DBOU, portanto, aos 20 dias. Conceitualmente, o teste similar DBO padro de 5 dias, variando to somente no que diz respeito ao tempo da determinao final do oxignio dissolvido.Vrios autores adotam, de maneira geral, a relao DBOU/DBO5 igual a 1,46. Isto quer dizer que, caso se tenha uma DBO5 de 300 mg/L, a DBOU ser igual a 1,46 x 300 = 438 mg/L.

c) Demanda Qumica de Oxignio (DQO)O teste da DQO mede o consumo de oxignio ocorrido durante a oxidao qumica da matria orgnica. O valor obtido , portanto, uma indicao indireta do teor de matria orgnica presente.A principal diferena com relao ao teste da DBO encontra-se claramente presente na nomenclatura de ambos os testes. A DBO relaciona-se a uma oxidao bioqumica da matria orgnica, realizada inteiramente por microrganismos. J a DQO corresponde a uma oxidao qumica da matria orgnica, obtida atravs de um forte oxidante (dicromato de potssio) em meio cido.As principais vantagens do teste da DQO so:- o teste gasta apenas de 2 a 3 horas para ser realizado;- o resultado do teste d uma indicao do oxignio requerido para a estabilizao da matria orgnica;- o teste no afetado pela nitrificao, dando uma indicao da oxidao apenas da matria orgnica carboncea (e no nitrogenada).As principais limitaes do teste da DQO so:- no teste da DQO so oxidadas, tanto a frao biodegradvel, quanto a frao inerte do efluente. O teste superestima, portanto, o oxignio a ser consumido no tratamento biolgico dos efluentes;- o teste no fornece informaes sobre a taxa de consumo da matria orgnica ao longo do tempo;- certos constituintes inorgnicos podem ser oxidados e interferir no resultado.Para esgotos brutos, a relao DQO/DBO5 varia em torno de 1,7 a 2,4. Para efluentes industriais, no entanto, essa relao pode variar amplamente.A relao DQO/DBO5 varia tambm medida que o esgoto passa pelas diversas unidades da estao de tratamento. A tendncia a relao aumentar, devido reduo da frao biodegradvel, ao passo que a frao inerte permanece aproximadamente inalterada. Assim, o efluente final do tratamento biolgico possui valores da relao DQO/DBO5 usualmente superiores a 3,0.

d) Carbono Orgnico Total (COT)Neste teste, o carbono orgnico medido diretamente, e no indiretamente atravs da determinao do oxignio consumido, como nos trs testes acima. COT um teste instrumental, e tem se mostrado satisfatrio em amostras com reduzidas quantidades de matria orgnica. Tal o caso, principalmente, de corpos dgua. O teste do COT mede todo o carbono liberado na forma de CO2.

e) leos e gordurasO leos e gorduras se apresentam na gua sob forma de emulso, derivados de resduos industriais. Estes devem ser evitados na gua onde provocam os seguintes inconvenientes prejudicam o aspecto esttico do corpo receptor, reduzem a transferncia de ar para a gua, prejudicando espcies aquticas.Determinado pelo mtodo de Soxchlet.

2.1.4 Parmetros qumicos Inorgnicos

a) NitrognioDentro do ciclo do nitrognio na biosfera, este alterna-se entre vrias formas e estados de oxidao, como resultado de diversos processos bioqumicos. No meio aqutico o nitrognio pode ser encontrado nas seguintes formas:- nitrognio molecular (N2) (escapando para a atmosfera);- nitrognio orgnico (dissolvido e em suspenso);- amnia (livre NH3 e ionizada NH4+)- nitrito (NO2-).- nitrato (NO3-).O nitrognio um componente de grande importncia em termos da gerao e do prprio controle da poluio das guas, devido principalmente aos seguintes aspectos:

O nitrognio na poluio das guas- o nitrognio um elemento indispensvel para o crescimento de algas, podendo por isso, em certas condies, conduzir a fenmenos de eutrofizao de lagos e represas;- o nitrognio, nos processos de converso da amnia a nitrito e este a nitrato, implica no consumo de oxignio dissolvido no corpo dgua receptor;- o nitrognio na forma de amnia livre diretamente txico aos peixes;- o nitrognio na forma de nitrato est associado a doenas como a metahemoglobinemia;

O nitrognico no tratamento de efluentes- o nitrognio um elemento indispensvel para o crescimento dos microrganismos responsveis pelo tratamento de efluentes;- o nitrognio, nos processos de converso da amnia a nitrito e este a nitrato (nitrificao), que eventualmente possa ocorrer numa estao de tratamento , implica no consumo de oxignio e alcalinidade;- o nitrognio, no processo de converso do nitrato a nitrognio gasoso (denitrificao), que eventualmente possa ocorrer numa estao de tratamento de esgotos, implica em: (a) economia de oxignio e alcalinidade (quando realizado de forma controlada) ou (b) deteriorao da decantabilidade do lodo (quando no controlado).Em um curso dgua, a determinao da forma predominante do nitrognio pode fornecer indicaes sobre o estgio da poluio eventualmente ocasionada por algum lanamento de esgotos a montante. Se esta poluio recente, o nitrognio estar basicamente na forma de nitrognio orgnico ou amnia e, se antiga, basicamente na de nitrato (as concentraes de nitrito so normalmente mais reduzidas). Nos esgotos brutos, as formas predominantes so o nitrognio orgnico e a amnia. Estes dois, conjuntamente, so determinados em laboratrio pelo mtodo Kjedahl, constituindo o assim denominado Nitrognio Kjedahl Total (NKT). As demais formas de nitrognio so usualmente de menor importncia nos esgotos afluentes a uma estao de tratamento. Em resumo, tem-se:

- NTK = Amnia + nitrognio orgnico...........(forma predominante nos esgotos)- NT = NTK + NO2 ..............................(nitrognio total)

b) Nitratos e nitritosSo determinados por mtodos colorimtricos. O teor de nitrito geralmente baixo, porque sendo instvel, oxida-se rapidamente a nitrato

c) FsforoO fsforo na gua apresenta-se principalmente nas seguintes trs formas:- Ortofosfatos;- Polifosfatos;- Fsforo orgnico.Os ortofosfatos so diretamente disponveis para o metabolismo biolgico sem necessidade de converses a formas mais simples. As principais fontes de ortofosfatos na gua so o solo, detergentes, fertilizantes, efluentes e esgotos.Os polifosfatos so molculas mais complexas com dois ou mais tomos de fsforo. Os polifosfatos se transformam em ortofosfatos pelo mecanismo de hidrlise, mas tal transformao usualmente lenta.O fsforo orgnico normalmente de menor importncia nos esgotos tpicos, mas pode ser importante em efluentes e lodos oriundos do tratamento de esgotos.A importncia do fsforo associa-se principalmente aos seguintes aspectos:- o fsforo um nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsveis pela estabilizao da matria orgnica. Usualmente os esgotos possuem um teor suficiente de fsforo, mas este pode estar deficiente em certos efluentes;- o fsforo um nutriente essencial para o crescimento de algas, podendo por isso, em certas condies, conduzir a fenmenos de eutrofizao de lagos e represas.A determinao de fsforo realizada por colorimetria.

d) Sulfetos O teor de sulfetos em gua expressa o estado de decomposio da matria orgnica pela degradao das protenas contendo aminocidos sufurados e pela reduo do sulfato devido a ao dos microorganismos. Os sulfetos so responsveis pelo mau cheiro em processos anaerbios. Determinao realizada por iodometria.

3 - Tratamento preliminar

O tratamento preliminar destina-se a remover por ao fsica o material grosseiro e uma parcela das partculas maiores em suspenso no esgoto. Objetiva principalmente remoo de slidos grosseiros, areia, detritos minerais, leos e graxas e ainda se faz a equalizao de vazo e de carga orgnica. Os materiais removidos no tratamento preliminar tem como principal destino os aterros, sanitrio ou industrial.

3.2 Remoo de slidos GrosseirosSo considerados slidos grosseiros os resduos slidos contidos nos esgotos de fcil reteno e remoo, atravs de operaes fsicas de gradeamento e peneiramento.

3.2.1 GradesAs grades so dispositivos constitudos de barras metlicas paralelas e igualmente espaadas, destinadas a reter papis, estopas, trapos, detritos vegetais, pedaos de madeira, latas, plsticos, etc. O objetivo do gradeamento a proteo dos equipamentos posteriores e dos corpos dgua receptores alm da remoo parcial da carga poluidora. As grades de barras convencionais so constitudas de dispositivos de reteno e de remoo. Os dispositivos de reteno so, geralmente, barras de ferro ou ao dispostas paralelamente, verticais ou inclinadas, de modo a permitir o fluxo normal dos efluente, atravs do espaamento entre as barras, adequadamente projetadas para reter o material que se pretende remover, com baixa perda de carga. O espaamento entre as barras varia de1,0 cm a 10,0 cm, e a seo transversal de 0,64 cm X 3,81 cm a 1,27 cm X 5,00 cm. A remoo do material retido pode ser feita atravs de rastelo mecanizado ou ancinho acionado manualmente.O material retido na grade deve ser removido, to rapidamente quanto possvel, de modo a evitar represamento dos esgotos no canal a montante, e conseqente elevao do nvel e aumento excessivo da velocidade do lquido entre as barras, provocando o arraste do material que se pretende remover. O material removido, seco ou mido, dever ser encaminhado para incinerao, aterro sanitrio ou industrial.Para dimensionamento e projeto da unidade de remoo do material grosseiro necessrio adotar as recomendaes da ABNT (P-NB-569 e P-NB-570).As grades podem ser construdas com vrios tipos ou caractersticas particulares, tais como: Limpeza: Grades Simples limpeza manualGrades mecnicas limpeza mecnica

Abertura entre as grades Grades grosseiras 4 a 10 cm Grades mdias 2 a 4 cm Grades finas 1 a 2 cm

3.2.2 PeneirasAs peneiras so caracterizadas por disporem de aberturas menores que as grades, de 0,25 a 5,00 mm, sendo usadas para a remoo de slidos muito finos ou fibrosos. Em funo do tipo de remoo do material, as peneiras podem ser classificadas em peneiras estticas e mveis.

3.2.3 Peneiras EstticasSo modelos projetados para promover a auto-limpeza. Nestas peneiras o efluente alimentado de cima para baixo contra uma tela de ao inox com um desenho especial, geralmente de formato trapezoidal. O efluente flui na parte superior, desce pela tela e cai pelas malhas para dentro, onde recolhido e direcionado para as unidades subseqentes , enquanto que os slidos grosseiros deslizam na tela inclinada, sendo empurrados pelo prprio liquido, e so recolhidos na parte inferior em uma caamba localizada na parte inferior da peneira. O espaamento da tela varia de 0,25 a 2,5mm. So muito empregadas na indstria de celulose e papel, na txtil (para remoo de fibras e fios), nos frigorficos, curtumes, fbricas de sucos, fecularias.

3.2.4 Peneiras MveisOs principais tipos de peneiras mveis so constitudos de cilindros giratrios formados por barras de ao inoxidveis, atravs das quais o esgoto passa, retendo o material que se pretende remover. Em funo do sentido do fluxo afluente, essas unidades podem ser classificadas em: fluxo tangencial, fluxo axial (esses dois modelos recolhem o lquido atravs de canaletas localizadas abaixo do cilindro de barras).Nas peneiras de fluxo tangencial, o efluente passa por um defletor, alcana a peneira na parte superior, atravessa as malhas, sendo recolhido na caixa inferior. Os slidos so removidos por uma lmina raspadora, caindo num vaso coletor.

Figura 1- Peneira de fluxo tangencial

As peneiras de fluxo axial ou tambor rotativo consiste num sistema de malhas ou barras em espiral colocadas sobre um tambor rotativo. O lquido penetra por uma tubulao no interior do tambor e atravessa as malhas ficando o material retido nas aberturas de onde removido por jatos d'gua.

Figura 2- Peneira de fluxo axial

3.3 Remoo de AreiaA unidade de remoo de areia comumente chamada de caixa de areia ou desarenador. As caixas de areia destinam-se a remover areia e outros detritos inertes e pesados. Estes materiais decantam quando a velocidade do esgoto reduzida. Esta operao tem por objetivo proteger os equipamentos de sofrer abraso, reduzir as possibilidades de avarias e obstrues em unidades do sistema, facilitar o manuseio e transporte das fases lquida e slida, ao longo dos componentes da ETE.Utilizando-se a propriedade da rpida sedimentao da areia contida numa massa lquida, condiciona-se o fluxo dos esgotos a velocidades que permitam separar racionalmente o material pesado que se deseja remover, o qual pode ser armazenado em compartimento apropriado para posterior remoo. Na prtica, este tipo de reteno, remove partculas com dimetros variando entre de 0,1 a 0,4 mm. Nas caixas de areia convencionais retangulares por gravidade usual condicionar-se a velocidade do fluxo horizontal de escoamento em torno de 0,30 m/s.Velocidades inferiores a 0,15 m/s provocam deposio excessivas de partculas orgnicas, enquanto velocidades superiores a 0,40 m/s propiciam a sada de areia.A reteno de areia se processa continuamente. Portanto, necessrio que este material seja removido periodicamente, dotando o sistema de condies de armazenamento indispensveis ao bom funcionamento destas unidades de tratamento. A remoo pode ser realizada manualmente ou mecanicamente.Usualmente as unidades de remoo so localizadas a montante da elevatria de esgoto bruto, a jusante das unidades de remoo de slidos grosseiros (grades de barras). No entanto, esta concepo deve atender as viabilidades tcnicas e econmicas, e de operao e manuteno desta unidade.3.3.1 Caixas de areia aeradasAs unidades aeradas so caracterizadas pela introduo de um dispositivo de aerao, atravs de ar comprimido com aspersores localizados prximo ao fundo do tanque , com a finalidade de promover um fluxo helicoidal, de velocidades padro, com eixo paralelo ao escoamento do esgoto da cmara de sedimentao. As partculas com velocidade de sedimentao maiores sedimentam na cmara de acumulao de areia. A matria orgnica e as demais partculas so arrastadas no fluxo efluente do tanque. A quantidade de material retido , como acontece com os slidos grosseiros, funo dos costumes locais e do sistema de reteno deste material. Se a areia sofre alguma operao de lavagem, esse material poder ter o destino que o seu grau de limpeza permitir. Portanto, poder servir para aterros prximos ao local, como tambm para a reposio do material drenante comumente utilizado nos leitos de secagem, quando bem lavada, e selecionada. Nas instalaes isentas de dispositivos de lavagens a areia normalmente encaminhada, juntamente com o material removido s grades de barras, para o aterro sanitrio da comunidade.

3.4 Remoo de gorduras e slidos flutuantesSo denominados gorduras, os materiais como leos, graxas e outros de densidade inferior a da gua, comumente encontrados nos esgotos, denominados slidos flutuantes. A necessidade da remoo de gordura contida nos esgotos est condicionada aos problemas que esse material trar s unidades de um sistema de esgoto sanitrio, se presente em grandes propores. A operao de separao de gordura pode ser feita em tanques simples chamados caixas de gordura, em dispositivos de remoo de gordura em decantadores, em tanques aerados ou em separadores de leo.As caixas de gordura, domiciliar ou coletiva, so empregadas em residncias ou indstrias, ou constituem uma unidade do sistema de tratamento de esgoto de uma comunidade.Os dispositivos de remoo de gordura em decantadores so aqueles adaptados nos decantadores (primrios em geral), que permitem recolher o material flutuante em depsitos convenientemente projetados para o encaminhamento posterior s unidades de tratamento de lodo. Os separadores de leo so unidades destinadas a remover o leo presente num esgoto, em particular nos casos em que h presena de despejos industriais com elevado teor de leo; existem vrios tipos, alguns patenteados, de aplicao maior no caso de refinarias e indstrias afins.Os tanques aerados so unidades dotadas de dispositivo que insufla ar comprimido ao tanque, ou ar dissolvido ao esgoto a ser tratado, com o fim de auxiliar a flotao e aumentar a eficincia do processo. O principal equipamento utilizado atualmente o tanque aerado ou flotador, onde o ar comprimido injetado no fundo do tanque, por um sistema de domos difusores numa taxa de 4,2 m3 de ar/m3 de efluente, cujas bolhas de ar arrastam para a superfcie lquida, slidos e lquidos de difcil separao, que so removidos por um sistema mecnico de superfcie, enquanto o efluente clarificado fica nas camadas mais baixas do tanque onde removido. O tamanho da bolha de ar injetado no tanque influencia diretamente no rendimento da separao das gorduras. O material removido, nestes sistemas geralmente vai para aterro sanitrio.O funcionamento dos dispositivos de remoo de gordura est condicionado s mesmas leis que regem os fenmenos de sedimentao de slidos, apenas se processa no sentido inverso.

3.5 Neutralizao - EqualizaoA neutralizao tem por objetivo regularizar o pH dos efluentes para posterior tratamento ou disposio. A equalizao tem por finalidade minimizar as variaes de vazo e a concentrao de DBO. Estas operaes podem ser realizadas no mesmo equipamento ou separadamente.

As bacias de equalizao podem ser:

- Nvel constante - no regularizam a vazo, apenas uniformizam a concentrao de carga orgnica e servem tambm para neutralizao. Algumas bacias de nvel constante podem ser dotadas de sistemas de agitao.

- Nvel varivel - serve para equalizao e neutralizao onde o nvel varia para regularizar a vazo. Em momentos em que a vazo aumenta na entrada da bacia o nvel da mesma, automaticamente sobe, mantendo-se na sada uma vazo constante. Em momentos que a vazo diminui ocorre o contrrio, mas sempre mantendo-se constante a vazo de sada. O nvel controlado automaticamente com instalao de bia conectada bomba, que desliga quando o nvel desejado foi atingido.A neutralizao de efluentes cidos pode ser feita com NaOH, Ca(OH)2, ou Na2CO3, e a de efluentes alcalinos com H2SO4, HCl, H3PO4 ou CO2.

4- Tratamento secundrio ou biolgicoO sistema biolgico, em tratamento de efluentes, destina-se a oxidar a matria orgnica contida nos mesmos, pela ao de microrganismos. A oxidao, ou seja, a transformao de material orgnico complexo (energtico), em compostos simples, em sais minerais e CO2 (pouco energtico), realizada atravs de reaes enzimticas promovidas por microrganismos (bactrias de modo geral) que se desenvolvem sobre condies controladas no processo.A oxidao do material orgnico dificilmente se d pelo simples contato destes com oxignio do ar. A presena de bactrias em grande quantidade nos efluentes, proporciona os catalisadores necessrios reao. As bactrias no tm o papel especfico de depurar os dejetos e os cursos d'gua, trata-se apenas de um ciclo biolgico. As bactrias, fungos, vermes e outros microrganismos, responsveis por tais oxidaes, nutrem-se para viver, alimentam-se de matria orgnica e respiram oxignio.Existem dois caminhos para a oxidao biolgica: aerbio e anaerbio. Em ambos os casos as bactrias desempenham papel preponderante, como intermedirios na reao. Os processos de tratamento biolgico podem ocorrer em ausncia ou presena de oxignio ou ainda em processos facultativos.

MECANISMO BIOLGICO:

AERBIO Bactrias(CH2)n + O2 ----------- CO2 + H2O + NH3 + Energia+ Novas Clulas + Novos Produtos

ANAERBIO

Bactrias Bactrias(CH2)n ---------- nCH3COOH ----------- CH4 + CO2

4.1 Tratamento AerbioNo processo aerbio procura-se intensificar a proliferao de certos microrganismos, principalmente bactrias, que alm da propriedade de oxidar aerobicamente a matria orgnica, possuem uma caracterstica de especial importncia para este tipo de tratamento, a de formarem massas capazes de adsorver partculas em suspenso. Sendo os processos aerbios destinados, principalmente, ao tratamento da fase lquida contendo finas partculas de suspenso, de todo interesse que se verifique a floculao desse material, dando origem a massa de maior tamanho e densidade, os flocos de sedimentao mais rpida, os principais microrganismos envolvidos so: bactrias, fungos, protozorios e rotferos. Os principais exemplos so os filtros biolgicos e o sistema de lodos ativados.

4.1.1 Filtros biolgicos

- Filtros biolgicos de baixa cargaO processo de filtros biolgicos consiste num processo onde a biomassa, ao invs de crescer dispersa em um tanque ou lagoa, ela cresce aderida a um meio suporte.Um filtro biolgico compreende, basicamente, de um leito de material grosseiro, tal como pedras, ripas ou material plstico, sobre o qual os efluentes so aplicados sob a forma de gotas ou jatos. Aps a aplicao, os efluentes percolam em direo aos drenos de fundo. Esta percolao permite o crescimento bacteriano na superfcie da pedra ou do material de enchimento, na forma de uma pelcula fixa. O esgoto passa sobre a populao microbiana aderida, promovendo o contato entre os microrganismos e o material orgnico.Os filtros biolgicos so sistemas aerbios, pois o ar circula nos espaos vazios entre as pedras, fornecendo o oxignio para a respirao dos microrganismos. A ventilao usualmente natural.Nos sistemas de filtros biolgicos de baixa carga, a quantidade de DBO aplicada menor. Com isso, a disponibilidade de alimentos menor, o que resulta numa estabilizao parcial do lodo (auto-consumo 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. Essa menor carga de DBO por unidade de superfcie do tanque est associada a maiores requisitos de rea, comparando ao sistema de alta carga, descrito no item seguinte. Filtros biolgicos de alta cargaOs 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, a necessidade de rea menor. Em paralelo, tem-se tambm uma ligeira reduo na eficincia de remoo da matria orgnica, e a no estabilizao do lodo no filtro. Esta eficincia devidamente melhorada.

4.1.2 Processo de Lodos AtivadosLodo ativado o floco produzido num esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactrias zooglias ou outros organismos, na presena de oxignio dissolvido, e acumulado em concentrao suficiente graas o retorno de outros flocos previamente formados.No processo de lodos ativados o esgoto afluente e o lodo ativado so intimamente misturados, agitados e aerados (em unidades chamadas tanques de aerao), para logo aps se separar os lodos ativados de esgoto tratado (por sedimentao em decantadores). O lodo ativado separado retorna para o processo, uma parte descartada para a destinao final, enquanto o esgoto j tratado passa para o vertedor do decantador no qual ocorreu a separao.Em sua maior parte o lodo formado por uma populao mista de bactrias agregadas sob a forma de flocos biologicamente ativos, de onde surge o nome lodos ativados. Essa populao mista no est em crescimento sincronizado, sendo que uma parte das bactrias est na fase exponencial de crescimento, outra na fase estacionria e a outra na fase endgena.Dependendo das condies de operao do sistema, possvel manter uma parcela maior de bactrias na fase endgena, que importante para a diminuio da biomassa, que produz menor quantidade de lodo, e tambm importante para a diminuio da energia cintica das bactrias, que flocularo, facilitando a decantao secundria do lodo.A quantidade de floco, naturalmente presente, relativamente pequena, sendo necessrio um tempo muito longo e um volume muito grande de tanque, para tornar efetivo o processo em condies naturais, por esta razo se mantm nos tanques de aerao, uma concentrao elevada de flocos, atravs da recirculao do lodo. Esta parcela recirculada serve de inculo s novas pores de resduos que entram no tanque de aerao. As necessidades de oxignio dos flocos so elevadas, sendo necessrio suprir oxignio ao processo por injeo de ar no meio lquido. Vantagens e desvantagensO processo apresenta vrias situaes favorveis sua aplicao e algumas contrrias. Entre as vantagens principais pode-se relacionar: maior eficincia de tratamento; maior flexibilidade de operao; e menor rea ocupada em relao filtrao biolgica.Entre as desvantagens cita-se: operao mais delicada; necessidade de completo controle de laboratrio; e maior custo operacional.No tanque de aerao onde ocorrem as reaes de estabilizao e so criadas as bactrias que vo consumir o material orgnico. Neste tanque injetado ar ou oxignio s bactrias e tudo fica intimamente misturado. No final do tanque indispensvel que as bactrias estejam floculadas para serem removidas por decantao.

4.1.3 Decantao secundriaO objetivo da decantao secundria sedimentar o lodo ativado, recircular para o tanque de aerao e descartar o lodo em excesso. de fundamental importncia a decantabilidade do lodo formado, uma vez que o efluente final deve conter quantidades mnimas de slidos suspensos. Em grande nmero de estaes de tratamento o decantador secundrio o ltimo passo do tratamento. Utilizam-se decantadores secundrios com dispositivos de aspirao de lodo, pois este deve retornar rapidamente ao tanque de aerao para evitar condies de septicidade.A recirculao do lodo destina-se a manter no tanque de aerao uma populao de organismos (bactrias e protozorios) dimensionada para consumir a quantidade desejada de substncias poluentes. Se a recirculao de pequenas quantidades de lodo, a oferta de alimento grande em relao a massa viva. O contrrio acontece quando se recircula grandes quantidades de lodo, caso em que a oferta pequena, verificando-se em casos extremos a atividade predatria de uns organismos sobre os outros, devido a falta de alimentos.O lodo ativado formado principalmente de bactrias, fungos, protozorios, rotferos, nematides, sendo as bactrias os microrganismos de maior importncia, uma vez que so elas as maiores responsveis pela estabilizao da matria orgnica e pela formao dos flocos, atravs da converso da matria orgnica biodegradvel em novo material celular, CO2 e gua, e outros produtos inertes.Os fungos so elementos indesejveis ao tratamento, pois dificultam a boa formao do floco, tendo, em geral, forma filamentosa. Os protozorios no contribuem diretamente para a estabilizao da matria orgnica, assim como os rotferos; estes quase no existem no processo de lodos ativados, mas j aparecem na modalidade de aerao prolongada.

4.1.4 Lagoas de EstabilizaoAs lagoas apresentam excelente eficincia de tratamento. A matria orgnica dissolvida no efluente das lagoas bastante estvel, e a DBO geralmente encontra-se numa faixa de 30 a 50 mg/L, nas lagoas facultativas (havendo uma separao de algas, esta concentrao pode reduzir-se para 15 a 30 mg/L). Nem sempre porm o objetivo ser a remoo da DBO ou da DQO interessar muitas vezes a remoo de organismos coliformes, e tem-se alcanado at 99,9999% de eficincia em lagoas de maturao em srie. Modernamente se aceita que as lagoas devem cumprir dois objetivos principais: a proteo ambiental, e nesse caso tem-se em vista a remoo da DBO; e a proteo da sade pblica, e a se visa a remoo de organismos patognicos.Aspectos Biolgicos do ProcessoAs lagoas de estabilizao so habitadas por vrios tipos de organismos vivos - bactrias, algas, macroinvertebrados, protozorios - que coexistem da interao entre eles e o prprio meio ambiente. Essa comunidade de seres vivos, assim como os seres humanos, est sujeita a contnuas mudanas, sendo difcil prever, com certeza, quando e como estas ocorrero. Sabe-se, contudo, serem os seguintes principais fatores que afetam os organismos desse meio ambiente e, consequentemente, a prpria eficcia do tratamento:disponibilidade de energias e nutrientes para o seu crescimento: mudanas no tipo de resduo; efeitos das interaes entre os prprios seres vivos da comunidade; mudanas ambientais de natureza fsica, tais como temperatura, umidade, radiao solar; mudanas sazonais na operao das lagoas.

Papel das bactriasPrincipais responsveis pela decomposio da matria orgnica numa lagoa de estabilizao, as bactrias so organismos unicelulares que podem reproduzir-se com grande velocidade, a partir da utilizao da matria orgnica disponvel.A capacidade de sobreviver dentro de uma variedade de condies ambientais uma das caractersticas das bactrias. Um grupo delas, as chamadas aerbias, s vive e se reproduz em meio que contm oxignio molecular livre (atmosfrico ou dissolvido na gua). Outro grupo, as anaerbias, no necessita, por sua vez, de oxignio livre para viver e reproduzir-se. Outras, ainda, possuem a faculdade de utilizar ou no o oxignio livre: so as denominadas bactrias facultativas.As bactrias decompem as substncias orgnicas complexas dos efluentes - carboidratos, protenas e gorduras - em matria solvel que, ao passar atravs da membrana celular, converte-se em energia, em novas clulas bacterianas e produtos finais que, posteriormente, so difundidos no meio lquido pela prpria membrana celular. A solubilizao dos compostos possvel graas liberao de enzimas especficas, liberadas pela prpria clula. O dixido de carbono (CO2), nitratos e fosfatos - alimentos essenciais para as algas- so produtos finais da decomposio dos resduos orgnicos pela ao das bactrias em condies aerbias. As mais freqentes so as Pseudomonas, Flavobacterium e Achromobacter.Em condies anaerbias, as bactrias produzem substncias solveis, utilizadas como alimento dentro do ecossistema e que podem ser convertidas em gases como dixido de carbono, metano, gs sulfdrico e amnia. J as bactrias facultativas, em conjunto com as aerbias, so as principais responsveis pela remoo da DBO no lquido sobrenadante das lagoas, exercendo um papel importante na primeira fase da digesto anaerbia da camada de lodo depositada no fundo das lagoas. So elas que hidrolizam, fermentam e convertem as substncias orgnicas complexas - como os lipdeos, as protenas e os carboidratos - em compostos mais simples, entre os quais predominam os cidos volteis (frmico, actico, propinico, butrico e valrico), sendo denominadas bactrias da fermentao cida. importante a atividade dessas bactrias, uma vez que os cidos volteis formados constituem o alimento bsico para um outro grupo de bactrias, estritamente anaerbias, denominado bactrias metanognicas. Estas convertem os produtos da fase de digesto cida em compostos gasosos, como gs carbnico e metano.Outras bactrias, estritamente anaerbias, que tm um interesse particular em lagoas de estabilizao, so as fotossintticas utilizadoras de enxofre. Na presena da luz solar de certos comprimentos de onda, elas utilizam o gs sulfdrico (H2S) e depositam enxofre dentro da sua prpria clula, ou o convertem em sulfatos estveis. Possuem, atravs de sua prpria atividade metablica, capacidade de suprimir a produo de odores ofensivos do gs sulfdrico em lagoa anaerbia moderadamente carregada e em lagoa facultativa com sobrecarga. Tais bactrias, dotadas de pigmentos fotossintticos ativveis pela luz solar com comprimentos de ondas maiores que os absorvidos pelas algas, embora no liberem oxignio livre, apresentam vida autotrfica. Consequentemente, no contribuem diretamente, como outras bactrias, para a decomposio de matria orgnica.Em lagoas de estabilizao, as bactrias patognicas geralmente encontradas pertencem aos gneros Salmonella, Shighella, Escherichia, Leptospira e Vibrio. Essas bactrias, assim encontradas, so, normalmente, incapazes de multiplicar-se ou sobreviver por longos perodos de tempo, pelas seguintes razes: elevados valores de pH provocados pelo consumo de CO2 pelas algas nas lagoas facultativas; efeito bactericida dos raios ultravioleta do sol; competio, por nutrientes, entre os organismos saprfitas e os patognicos; depredao pelo prprio zooplncton; a existncia de certos compostos que so txicos para algumas bactrias.A tcnica do nmero mais provvel (NMP) de organismos coliformes presentes num dado volume de efluente normalmente aceita como um indicador da qualidade de um efluente. Nas lagoas de estabilizao, principalmente quando associadas em srie, as redues de bactrias so, muitas vezes, superiores a 99,99%. Em nmeros absolutos, contudo, a quantidade de organismos no efluente ainda bastante elevada.

Papel das algasAs algas constituem um grupo de organismos aquticos unicelulares ou pluricelulares, mveis ou imveis, dotados de pigmentos fotossintticos denominados clorofila. Atravs da clorofila, elas tm a capacidade de produzir oxignio, absorvendo a energia da luz solar e convertendo-a em calor e energia qumica. Normalmente, multiplicam-se pela simples diviso da clula. Sua principal funo nas lagoas de estabilizao produzir oxignio para a realizao dos processos de decomposio aerbios da matria orgnica, bem como manter as condies aerbias do meio aqutico. O oxignio resultante da fotossntese das algas suficiente para, durante o dia, exceder no apenas sua demanda respiratria, como tambm a de outros organismos envolvidos na estabilizao da matria orgnica na camada ftica.Um outro papel suplementar desempenhado pelas algas nas lagoas a remoo de nutrientes, tais como nitrognio, fsforo e carbono, para satisfazer suas prprias necessidades nutricionais. Dependendo do tipo de alga, da forma como esses nutrientes se apresentam no meio do estgio de degradao da matria orgnica na lagoa, a produo de oxignio poder ser maior ou menor.Outro efeito indireto proporcionado pelas algas s lagoas decorre do consumo de dixido de carbono - subproduto da respirao das bactrias e proveniente dos bicarbonatos do prprio meio lquido -, que modifica o equilbrio carbonato-bicarbonato e, em conseqncia da formao de ons hidrxidos OH-, eleva o pH do lquido, cujos valores variam de 8 a 11. Quando h uma elevao de pH acima desses valores, ocorre uma reduo do nmero de bactrias, precipitao dos fosfatos de clcio e perda parcial da amnia para a atmosfera. Por um lado, se a mortandade e/ou reduo das bactrias entricas (E.Coli) apresenta-se como um aspecto positivo desse comportamento das algas, por outro, um decrscimo da populao saproftica pode ser prejudicial aos processos de decomposio da matria orgnica. No efluente das lagoas de estabilizao, as algas respondem por uma das maiores deficincias dessas instalaes. Contribuem, de forma significativa, para o aumento de slidos em suspenso, principalmente no vero, quando seu crescimento se d de forma mais intensa.A fotossntese depende da luz, ento h uma variao diria no nvel de oxignio dissolvido, que pode variar de 2 a 13 mg/L, o mesmo ciclo acontece com o pH, aumentando com a fotossntese at chegar a 10, pois na demanda mxima as algas retiram o CO2 do meio mais rpido do que as bactrias podem repor; isto faz com que os ons bicarbonato se dissociem, da seguinte maneira:HCO3 - CO2 + OH-O pH alto destas lagoas o responsvel pela remoo de metais pesados do efluente, estes precipitam sob a forma de hidrxidos insolveis.Como a intensidade da incidncia da luz solar e a densidade das algas determinam a profundidade onde a luz alcana na lagoa, normalmente um maior nmero delas se encontra um pouco abaixo da superfcie. Considerando tambm que, durante a noite, elas continuam necessitando de oxignio para sua respirao, os nveis de oxignio dissolvido na lagoa de estabilizao so mais baixos a partir de 1h da manh at o nascer do sol e, mais elevados, desde as 14h at as 16h.Apesar de existirem nas lagoas muitas formas de algas, duas delas mais se destacam, pois, parece, que elas esto relacionadas com a qualidade da lagoa. So elas:- algas verdes (clorofceas): conferem s lagoas uma colorao esverdeada e indicam uma boa condio de funcionamento; esto sempre associadas a pH elevado e a um meio lquido balanceado em nutrientes;- algas azuis (cianofceas): so unicelulares, coloniais ou filamentosas e menos eficientes na produo de oxignio. Predominam, geralmente, nas lagoas com valores de pH prximo do neutro ou tendendo ao alcalino, cujas guas possuem temperaturas mais elevadas - acima de 30C - e onde ocorre uma deficincia ou desequilbrio de nutrientes (principalmente nitrognio). Por possurem vacolos ou pseudo-vacolos de gs em suas clulas, este tipo de alga flutua na superfcie do lquido, dificultando, assim, a penetrao da luz na gua. Normalmente, quando se decompem, exalam maus odores (Microcystis).Processos que Ocorrem em Lagoas de EstabilizaoA matria orgnica que entra numa lagoa de estabilizao constitui-se de slidos sedimentveis e no-sedimentveis, coloidal ou em soluo. Enquanto a matria sedimentvel e a matria coloidal floculada sedimentam principalmente nas proximidades da entrada para formar a camada de lodo, a matria restante permanece no meio lquido.Na camada de lodo, os slidos orgnicos sedimentados so estabilizados por bactrias (formadoras de cidos e de metano) que, em condies anaerbias, liberam gases para a atmosfera e compostos solveis para o meio lquido. Sob determinadas condies de temperatura e quantidade de matria orgnica aplicada na lagoa, a gaseificao pode ser responsvel por uma reduo de 20% a 30% da carga de DBO aplicada na lagoa. A matria orgnica solvel resultante dessa decomposio acarreta, todavia, um acrscimo de DBO no meio lquido. A frao de matria orgnica no meio lquido corresponde aos slidos no sedimentados e aos compostos solveis da realimentao da camada de lodo e decomposta por bactrias aerbias, facultativas e anaerbias. Princpio de funcionamentoO afluente entra em uma extremidade da lagoa e sai na extremidade oposta. Ao longo desse percurso, que demora vrios dias, uma srie de mecanismos contribui para a purificao dos efluentes. Estes mecanismos ocorrem nas trs zonas das lagoas, denominadas: zona anaerbia, zona aerbia e zona facultativa.A matria orgnica em suspenso (DBO particulada) tende a sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo ( zona anaerbia). Este lodo sofre o processo de decomposio por microrganismos anaerbios sendo convertido lentamente em CO2, gua, metano e outros. Aps um certo perodo de tempo apenas a frao inerte ( no biodegradvel) permanece na camada de fundo. O gs sulfdrico gerado no causa problemas de mau cheiro, pelo fato de ser oxidado por processos bioqumicos, na camada aerbia superior ou ser assimilado por bactrias fotossintticas removedoras de enxofre.A matria orgnica dissolvida ( DBO solvel), conjuntamente com a matria orgnica em suspenso de pequenas dimenses (DBO finamente particulada) no sedimenta, permanecendo dispersa na massa lquida. Na camada mais superficial tem-se a zona aerbia. Nessa zona a matria orgnica oxidada por meio da respirao aerbia. H a necessidade da presena, o qual suprido ao meio pela fotossntese realizada pelas algas. Tem-se, assim, um perfeito equilbrio entre o consumo de oxignio e gs carbnico: Bactrias Respirao: consumo de oxignio e produo de gs carbnico.Algas Fotossntese: produo de oxignio e consumo de gs carbnico.Para a ocorrncia da fotossntese necessrio uma fonte de energia luminosa, neste caso representada pelo sol, por esta razo, locais com elevada radiao solar e baixa nebulosidade so bastante propcios a implantao de lagoas facultativas.As algas fazem fotossntese durante as horas do dia sujeitas radiao luminosa. Neste perodo, elas produzem matria orgnica necessrias para a sua sobrevivncia, convertendo a energia luminosa em energia qumica condensada na forma de alimento. Durante as 24 horas do dia elas respiram, oxidando a matria orgnica produzida, e liberando a energia para o crescimento, reproduo, locomoo e outros. O balano entre produo (fotossntese) e consumo (respirao) de oxignio favorece amplamente o primeiro. De fato, as algas produzem cerca de 15 vezes mais oxignio do que consomem, conduzindo a um saldo positivo no sistema. Devido a necessidade de energia luminosa, a maior quantidade de algas situa-se prximo superfcie da lagoa, local de alta produo de oxignio. A medida em que se aprofunda na lagoa, a energia luminosa diminui, reduzindo, em decorrncia, a concentrao de algas.H um ponto ao longo da lagoa em que a produo de oxignio pelas algas se iguala ao consumo de oxignio pelas prprias algas e pelos microrganismos decompositores. Este ponto denominado de oxipausa.Acima da oxipausa predominam condies aerbias, enquanto abaixo desta, prevalecem as condies anxicas ou anaerbias. O nvel da oxipausa varia durante as 24 horas do dia, em funo da variabilidade da fotossntese durante este perodo. noite, a oxipausa se eleva na lagoa, ao passo que durante o dia ela se aprofunda.A profundidade da zona aerbia, alm de variar ao longo do dia, varia tambm com as condies de carga na lagoa. Lagoas com maior carga de DBO tendem a possuir uma maior camada anaerbia, que pode ser praticamente total durante a noite.O pH da lagoa tambm varia ao longo da profundidade e ao longo do dia. O pH depende da fotossntese e da respirao das algas, atravs da seguinte relao:FOTOSSNTESE:consumo de oxignio, o on bicarbonato da efluente tende a se converter a on hidrxido e o pH se eleva.RESPIRAO: produo de gs carbnico, o on bicarbonato do efluente tende a se converter a H+ e o pH se reduz.Durante o dia, nas horas de mxima atividade fotossinttica, o pH pode atingir valores em torno de 10. Nestas condies de elevado pH, podem ocorrer os seguintes fenmenos: converso da amnia ionizada (NH4+) a amnia livre (NH3), a qual txica, mas tende a se liberar para a atmosfera; precipitao dos fosfatos (remoo de nutrientes) e converso do gs sulfdrico causador de mau odor a bissulfeto o qual inodoro.A fotossntese por depender de energia solar, mais elevada prxima a superfcie da lagoa. medida em que se aprofunda na lagoa, a penetrao da luz menor, o que ocasiona a predominncia do consumo de oxignio ( respirao) sobre a sua produo ( fotossntese), com a eventual ausncia de oxignio dissolvido a partir de uma certa profundidade. No entanto, a fotossntese ocorre durante o dia, fazendo com que durante a noite possa prevalecer a ausncia de oxignio. Devido a estes fatos, essencial que haja diversos grupos de bactrias, responsveis pela estabilizao da matria orgnica, que possam sobreviver e proliferar, tanto na presena quanto na ausncia de oxignio. Na ausncia de oxignio livre, so utilizados outros aceptores de eltrons, como nitratos (condies anxicas) e sulfatos e gs carbnico ( condies anaerbias). Esta zona, onde pode ocorrer a presena ou ausncia de oxignio, denominada zona facultativa.Como comentado o processo de lagoas facultativas essencialmente natural, no necessitando de nenhum equipamento. Por esta razo, a estabilizao da matria orgnica se processa em taxas mais lentas, implicando na necessidade de um elevado perodo de deteno na lagoa ( usualmente superior a 20 dias). A fotossntese, para que seja efetiva, necessita de uma elevada rea de exposio, para um melhor aproveitamento de energia solar pelas algas, desta forma implicando na necessidade de grandes unidades. Em decorrncia a rea total requerida pelas lagoas facultativas a maior dentre os processos de tratamento de efluentes (excluindo-se os processos de disposio sobre o solo). Por outro lado, o fato de ser um processo totalmente natural esta associado a uma maior simplicidade operacional, fator de fundamental importncia em nosso meio.

Classificao das LagoasDe acordo com a forma predominante pela qual se d a estabilizao da matria orgnica a ser tratada, as lagoas costumam ser classificadas em: anaerbias: nas quais predominam processos de fermentao anaerbia; abaixo de 20 cm da superfcie no existe oxignio dissolvido; facultativas: nas quais ocorrem, simultaneamente, processos de fermentao anaerbia, oxidao aerbia e reduo fotossinttica; uma zona anaerbia de atividade bntica sobreposta por uma zona aerbia de atividade biolgica, prxima superfcie; estritamente aerbias: nas quais se chega a um equilbrio da oxidao e da fotossntese para garantir condies aerbias em todo o meio; comum chamar-se de aerbias as lagoas facultativas, embora no seja correto; de maturao: usadas como refinamento do tratamento prvio por lagoas, ou outro processo biolgico; reduz bactrias, slidos em suspenso, nutrientes, e uma parcela negligencivel da DBO; aeradas: nas quais se introduz oxignio no meio lquido atravs de um sistema mecanizado de aerao; as lagoas aeradas podem ser estritamente aeradas ou facultativas. As lagoas aeradas devem ser seguidas de uma lagoa de decantao; As lagoas de estabilizao tem hoje outro campo muito importante de aplicao: preparar o efluente para uso em agricultura ou aquacultura. Diretrizes recentes estabelecidas pela Organizao Mundial da Sade, estabeleceu que a qualidade microbiolgica de efluentes tratados usados em irrigao de culturas consumidas cruas, bem como em campos esportivos ou parques pblicos, nos casos que existem grupos de trabalhadores ou consumidores ou pblico expostos, deve ser inferior a 1000 CF/100 mL. como mdia geomtrica, e indicam que uma srie de lagoas de estabilizao pode alcanar esta qualidade microbiolgica. Os limites estabelecidos na Resoluo no 020/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente para guas da Classe 2, irrigao de hortalias e plantas frutferas, fixam: em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais, 1000 CF/100 mL., e 5000 CT/100 mL.No entanto, se o projeto no for criterioso, o tratamento adequado, se deixar de existir equilbrio entre as condies locais e as cargas poluidoras, os incovenientes dos demais processos aparecem: exalao de mau cheiro, esttica desfavorvel, DBO elevada, coliformes fecais em excesso, mosquitos, etc.Os casos de odores ofensivos so pssimos, j que comprometem o bom trabalho que a lagoa faz, perante a opinio pblica. Por outro lado, como as lagoas abrangem em geral reas extensas, as conseqncias exteriores de um mau projeto ou m operao podem atingir uma grande comunidade, ao invs do que ocorre em uma estao de tratamento, com efeito localizado.O tratamento de efluentes atravs das lagoas de estabilizao apresentam as seguintes vantagens: uma fonte de tratamento eficiente; reduz a matria orgnica semelhante s estaes sofisticadas e remove mais organismos patognicos que as mesmas; se houver rea disponvel a preos acessveis e com topografia adequada, trata-se de um processo cujo o custo de implantao muito menor do que o das estaes feitas em concreto e utilizando equipamentos mecnicos; no exige outra forma de energia, apenas a luz solar; funciona bem em climas quentes, sendo indicado para a maioria das regies climticas brasileiras; um processo satisfatoriamente estvel, se receber o mesmo efluente; em outras palavras, uma vez em funcionamento, as lagoas desde que bem projetadas e convenientemente operadas, reproduzem a mesma eficincia; no produz lodo a ser disposto; no requer pessoal especializado para operao; apresenta baixssimos custos de operao e manuteno; pode-se utilizar o efluente das lagoas para irrigao de algumas culturas com aproveitamento dos nutrientes.Por outro lado, no conveniente utilizar as lagoas nas seguintes situaes: se o preo do terreno for muito elevado; em topografia muito acidentada requerendo grande movimento de terra; em terreno muito permevel (arenoso) com excessiva infiltrao; em terreno muito rochoso, que exija servios de dinamitao; em regies muito frias, onde h congelamento de lagos no inverno.4.1.5 Lagoas aerbiasProjetadas de maneira a existir oxignio dissolvido em toda a massa lquida, havendo, por isso, apenas o processo aerbio. Em comparao com outros tipos, ocupam reas relativamente maiores que lagoas de estabilizao; por isso so pouco utilizadas.4.1.6 Lagoas facultativasDentre os sistemas de lagoa de estabilizao, o processo de lagoas facultativas o mais simples, dependendo unicamente de fenmenos puramente naturais. Constituem a maioria das lagoas existentes no mundo. A lagoa facultativa se caracteriza por possuir uma zona aerbia superior, em que os mecanismos de estabilizao da matria orgnica so a oxidao aerbia e a reduo fotossinttica, e uma zona anaerbia na camada de fundo, onde ocorrem os fenmenos tpicos da fermentao anaerbia. A camada intermediria entre essas duas zonas dita facultativa, predominando os processos de oxigenao aerbia e fotossinttica. O oxignio necessrio para manter as condies aerbias provm das algas e pequena parcela obtida por aerao natural. Estas lagoas utilizam os produtos finais do metabolismo dos seres aerbios e dos anaerbios para fotossntese.O esgoto introduz nesse ecossistema compostos de carbono inorgnico, N, P, matria orgnica em suspenso e em soluo. Atravs da superfcie penetram N2, CO2 e O2 e durante o dia luz solar.As algas utilizam os compostos de carbono, N, P, alm de resduos metablicos e para sintetizar a matria orgnica necessitam liberar oxignio para o meio.Este oxignio utilizado pelos organismos aerbios para sintetizar a matria orgnica composta de N e P, alm de compostos que so liberados para o meio por organismos anaerbios. Grande parte de O2 liberado pelas algas, utilizado pelas bactrias, o restante perde-se pela superfcie ou acompanha o efluente. Tambm resultam slidos sedimentveis que se depositam no fundo da lagoa. Existe nas lagoas de estabilizao uma relao de mtuo benefcio entre algas e bactrias, ou seja, uma simbiose.A gua da lagoa adquire uma colorao verde brilhante devido a um intenso nmero de algas. O vento e o calor tambm influenciam no rendimento da lagoa. A ausncia de vento pode transformar uma lagoa facultativa em uma lagoa anaerbia.A camada de lodo no fundo da lagoa nunca ultrapassa 25cm de altura, que dispensa a remoo do lodo. Em muitos casos utiliza-se uma lagoa anaerbia como pr-tratamento a fim de economia de espao.A DBO solvel e finamente particulada estabilizada aerobicamente por bactrias dispersas no meio lquido, ao passo que a DBO suspensa tende a sedimentar, sendo estabilizada anaerobicamente por bactrias no fundo da lagoa. O oxignio requerido pelas bactrias aerbias fornecido pelas algas, atravs da fotossntese.4.7.7. Lagoas aeradasAs lagoas aeradas constituem um processo de tratamento onde o suprimento de oxignio realizado artificialmente por dispositivos eletromecnicos, com a finalidade de manter uma concentrao de oxignio dissolvido em toda ou parte da massa lquida, garantindo as reaes bioqumicas que caracterizam o processo. Sua profundidade varia de 3 a 4 m e a remoo de DBO excede 85%. Como mostrado, a principal desvantagem do uso de lagoas de estabilizao diz respeito rea necessria, principalmente para grandes vazes de efluente. No entanto, como desvantagens principais destacam-se a necessidade de energia eltrica para acionar os aeradores, a necessidade de manuteno dos mesmos e os elevados custos do investimento. Considerando que o fornecimento de oxignio por meio artificial reduz a rea requerida, conclui-se que, via de regra, as lagoas aeradas podem ser utilizadas quando a rea disponvel no for suficiente para o emprego de lagoas facultativas de fotossntese.A utilizao de lagoas aeradas pode se dar em srie com lagoas de fotossntese. A lagoa aerada reduz a carga afluente lagoa de fotossntese, diminuindo a rea desta.Para melhorar a eficincia do sistema recomenda-se o uso de uma lagoa de decantao aps a lagoa aerada, o que permite a sedimentao dos slidos do efluente. importante que esta lagoa de decantao tenha um tempo de deteno mnimo de um dia ( o que faz sedimentar a maioria dos slidos em suspenso) e um tempo de deteno mximo de dois dias ( o que evita o crescimento de algas).A eficincia da remoo de matria orgnica do sistema (lagoa aerada + lagoa de decantao) de, aproximadamente, 90%. O referido sistema no apresenta dificuldade operacional e os custos principais envolvidos na operao reportam-se ao consumo de energia para acionar os aeradores.

Princpio de funcionamento de lagoas de estabilizao:

5 Tratamento Anaerbio

5.1 Digesto anaerbiaDe acordo com Calzada (1990), a mineralizao da matria orgnica pr um sistema microbiolgico misto em condies de ausncia de ar (ou fortemente redutoras) denomina-se geralmente digesto anaerbia. Como todo o processo microbiolgico, sofre influncias do meio em que se desenvolve ( temperatura, umidade, pH, presena de compostos nutrientes ou txicos, relao entre os nutrientes, alcalinidade, etc.).Segundo o mesmo autor, o processo anaerbio metanognico gera trs produtos principais: Gs biolgico combustvel Efluentes lquidos Lodos residuaisDe acordo com cada caso particular, um ou mais destes produtos representam um incentivo para o uso desta tecnologia.A produo controlada de biogs pode ser feita pr processos contnuos, semicontnuos e descontnuos. Os reatores metanognicos, pr sua vez, podem ser de alta ou baixa taxa.Segundo Soubes (1994), tanto na natureza como na maioria dos reatores industriais, os substratos que devem bidegradar-se so complexos, e esto compostos por diferentes tipos de polmeros. Os microrganismos devem metaboliz-los para seu uso, tanto como fonte de energia como para biosintetizar todos os compostos celulares.Em um sistema anaerbio em que as substncias a degradar so polmeros naturais, e, em ausncia de compostos inorgnicos como nitrato, sulfato, on frrico ou mangnico, a degradao se d nas seguintes etapas: 1) Hidrlise e fermentao, 2) Acidognese, 3) Acetognese, 4) Metanognese .

5.2 MicrobiologiaDiferentes passos destas interaes microbianas , foram descritos por Novaes (1986) utilizando esquemas de Bryant( 1976), Zeikus (1980), McInerney and Bryant (1981), para facilitar a explicao da microbiologia e bioqumica do processo.Segundo Soubes (1994), em cada ecossistema anaerbio, coexistem bactrias, protozorios e fungos, e cada reator diferente do ponto de vista microbiolgico.Bactrias envolvidas no processo:Bactrias fermentativasSegundo Guyot (1990), as bactrias responsveis pela etapa de hidrlise e fermentao, pertencem a diferentes grupos e podem ser anaerbias facultativas ou anaerbias estritas.De acordo com Novaes (1986), este grupo de bactrias responsvel pelos dois primeiros estgios da digesto anaerbia, a hidrlise e a acidognese. Elas produzem enzimas, as quais so liberadas no meio para hidrolisar compostos orgnicos como a celulose, hemicelulose, amido e outros, em material molecular menor o qual transportado para o interior da clula e transformado em uma variedade de produtos como: etanol, butirato, acetato, propionato, cidos orgnicos volteis ( grande maioria), etc. Essas bactrias por produzirem maior concentrao de cidos orgnicos volteis so tambm denominadas bactrias acidognicas.A maioria so anaerbias estritas mas cerca de 1 % so facultativas.Bactrias acetognicas Segundo Novaes (1986), as bactrias acetognicas so essenciais para a degradao anaerbia porque elas catabolizam o propionato e outros cidos orgnicos mais do que o acetato, lcoois e certos compostos aromticos (benzoato) em acetato e CO2. O acetato, descrito como o mais importante precursor do metano.Bactrias metanognicasDe acordo com Guyot (1990), a metanognese a ltima etapa do processo de degradao anaerbia da matria orgnica e levada a cabo pelas bactrias metanognicas.Segundo Novaes (1986), as bactrias metanognicas formam um grupo especial de bactrias, de diferentes espcies, tendo formas celulares diferentes, as quais obtm energia para crescimento e formao do metano atravs de mecanismos no ainda totalmente conhecidos. Elas so includas no reino Archaebacteria.As bactrias metanognicas so obrigatoriamente anaerbias, capazes de utilizar somente alguns determinados substratos.Duas faixas de temperatura so descritas: 15 a 40C, bactrias mesoflicas e 55 a 65C , bactrias termoflicas.A faixa ideal de pH, para crescimento e produo de metano est entre 6,8 e 7,2, mas pode variar entre as espcies conhecidas.As bactrias metanognicas so divididas em dois grupos:Bactrias metanognicas acetoclsticas: So predominantes na digesto anaerbia. So responsveis por cerca de 60-70% de toda a produo de metano. Produzem metano a partir do acetato.So exemplos: Methanosarcina e MethanotrixBactrias metanognicas hidrogenotrficas:So capazes de produzir metano a partir de H2 e CO2. So responsveis pela produo de cerca de 30-40% de metano.So exemplos: Methanobacterium, Methanospirillum, Methanobrevibacter.5.3 Fossas spticasSo unidades destinadas a tratar o esgoto de residncias ou de conjuntos de residncias at um mximo de 500 hab., supondo-se uma vazo de esgoto de 150L/hab.dia. Esse tratamento, entretanto, ocorre a nvel primrio e o efluente da fossa ainda contm matria orgnica, patognicos e nutrientes, requerendo uma disposio adequada. As solues mais recomendadas so: infiltrar o efluente no terreno, ou trat-lo em um filtro anaerbio de fluxo ascendente.Este sistema requer que as residncias disponham de suprimento de gua. Uma de suas principais inconvenincias a falta de destinao correta do efluente e do lodo, ambos contaminados, com possvel comprometimento dos lenis freticos e da sade pblica.Os slidos decantam, o material graxo retido e transformado em compostos simples e estveis. O perodo de deteno varia de 12 a 24 horas, a remoo de slidos de 60 a 70% e a remoo de DBO de 50 a 75%.Nas fossas o esgoto domstico decantado e o lodo que permanece no fundo do tanque entra em decomposio anaerbia, sendo parcialmente digerido.Na superfcie do lquido forma-se uma camada de escuma composta pelas gorduras flutuantes, que deve ser impedida de sair da fossa com auxlio de um anteparo. O lodo que aos poucos se acumula deve ser removido, para garantir um bom desenvolvimento da unidade. O lodo removido contaminado por organismos patognicos, como vrus, bactrias, ovos de vermes e formas imaturas de vermes e protozorios; por esse motivo, necessrio disp-lo corretamente.Importa salientar que os tanques spticos precisam ser corretamente dimensionados. Deve-se verificar, para as fossas spticas que existem venda no mercado, o nmero de pessoas para qual a fossa foi projetada, ou a vazo de esgoto que a mesma admite.Essas unidades s funcionam adequadamente se houver remoo peridica do lodo; a limpeza da fossa pode ser executada pelo usurio ou por um servio municipal, mas imprescindvel que seja realizada.Quando as condies do solo so favorveis, o efluente das fossas spticas pode ser a infiltrado atravs de sumidouros e de valos de infiltrao.Os sumidouros requerem menor rea, porm oferece maior risco de contaminao do lenol fretico e recomenda-se que sejam instalados de sorte que o seu fundo esteja, pelo menos, 1,5 m acima do nvel do lenol fretico. Esta norma tambm vigora para as valas de infiltrao; no entanto, como tais valas so instaladas superficialmente, pode-se aplic-las quando o nvel do lenol fretico no permitir a implantao do sumidouro. Uma das desvantagens das valas de infiltrao o fato de requererem grandes reas.Na impossibilidade de infiltrar o efluente da fossa devido a fatores como caractersticos do solo, nvel do lenol fretico, no disponibilidade de rea, etc., necessrio tratar esse efluente antes de lan-lo nos corpos de gua. Dentre as solues possveis, recomenda-se o filtro anaerbio de fluxo ascendente. Consiste de um tanque cheio de pedras ou outro material inerte atravs do qual o esgoto flui, distribudo por um prato perfurado (fundo falso) e sai pela parte superior. O tempo de reteno preconizado de 19 horas para vazo mdia.Sobre o leito de pedras desenvolve-se uma populao de microrganismos que atravs do processo anaerbio, realiza o tratamento dos efluentes. O sistema necessita cerca de trs meses para entrar em operao. Deve-se remover lodo do filtro anaerbio a cada cinco ou seis meses; o controle operacional simples, no requerendo mo-de-obra especializada. No so necessrios equipamentos como bombas de recalque, aeradores de superfcie, aquecedores e outros. Pode-se instalar o equipamento abaixo da superfcie da terra, para que as variaes de temperatura no afetem o filtro anaerbio.5.4 Filtros AnaerbiosO filtro anaerbio apresenta alguma similaridade conceitual com os filtros biolgicos aerbios: em ambos os casos, a biomassa cresce aderida a um meio suporte, usualmente pedras. No entanto, o filtro anaerbio apresenta algumas importantes diferenas: fluxo do lquido ascendente, ou seja, a entrada na parte inferior do filtro, e a sada na parte superior; filtro trabalha afogado, ou seja, os espaos vazios so preenchidos com lquido; a carga de DBO aplicada por unidade de volume bastante elevada, o que garante as condies anaerbias e repercute na reduo de volume do reator;Na edio da NBR 7229 (maro de 1982) foi recomendado, como soluo para o pr-condicionamento do efluente lquido das fossas spticas, o processo de tratamento atravs de filtro biolgico anaerbio.A justificativa deste procedimento prende-se aos seguintes fatos: dotar o efluente lquido das fossas spticas de caractersticas dentro dos padres de qualidade exigidos para o corpo dgua receptor; e dotar as normas de opo entre as solues para o problema gerado pela inviabilidade de infiltrao do efluente lquido da fossa sptica no terreno.As unidades de filtro biolgico anaerbio preconizadas para o tratamento de efluentes lquidos de fossas spticas so tanques cheios de pedras, usualmente n 4 (50 a 76 mm) onde o efluente contactado com culturas de microrganismos anaerbios durante um certo perodo, suficiente para reduzir de 70 a 90 % a DBO afluente fossa.5.5 Lagoas AnaerbiasNas lagoas anaerbias a estabilizao ocorre sem o concurso do oxignio dissolvido: so os fenmenos de digesto cida e fermentao metnica que tomam parte do processo. Na verdade tudo se passa como num digestor anaerbio ou numa fossa sptica.Recebem mais efluentes por rea que os outros tipos de lagoas. Nelas ocorrem simultaneamente os processos de sedimentao e digesto anaerbia, no havendo oxignio dissolvido. No fundo permanecem um depsito de lodo e na superfcie forma-se bolhas de gs resultantes da fermentao do mesmo. Essas lagoas reduzem a carga de matria orgnica no mnimo pela metade e, dependendo do nvel de tratamento desejvel, pode ser necessria a instalao de uma lagoa facultativa em seqncia. No devem apresentar problemas de odor forte, mas, por precauo aconselha-se a instalao a pelo menos 200m de reas residenciais. Sua principal finalidade ser usada em conjunto com outras lagoas para reduzir a rea de tratamento.A fermentao anaerbia um processo seqencial. Primeiramente microrganismos facultativos, na ausncia de oxignio dissolvido, transformam compostos orgnicos complexos em substncias e compostos mais simples, principalmente cidos orgnicos. a fase chamada de digesto cida, de produo de material celular (sntese) e compostos intermedirios mal cheirosos (gs sulfdrico, mercaptanas); o pH baixa para 6, at 5. Em seguida as bactrias formadoras de metano (estritamente anaerbias) transformam os cidos orgnicos formados na fase inicial em metano (CH4) e dixido de carbono (CO2); a fase chamada de fermentao metnica ou alcalina, quando o pH sobe para at 7,2 ou 7,5, os maus odores desaparecem, havendo formao de escuma, de cor cinzenta e aspecto feio. Na fermentao metnica a temperatura deve manter-se acima de 15C.

5.6 Reator Anaerbio de Manta de LodoOs reatores anaerbios de manta de lodo so tambm frequentemente denominados de Reatores Anaerbios de Fluxo Ascendente (RAFA ou UASB). O processo anaerbio atravs de reatores de manta de lodo apresenta inmeras vantagens em relao aos processos aerbios convencionais, notadamente quando aplicado em locais de clima quente, como o caso da maioria dos municpios brasileiros. Nestas situaes, pode-se esperar um sistema com as seguintes caractersticas: No utiliza energia para aerao Sistema compacto, com baixa demanda de rea Dispensa decantao primria Baixo custo de implantao e operao Baixa produo de lodo Remoo de DBO de 65-75% Comporta trabalhar com altas cargas de DBO Boa desidratabilidade do lodo Produo de biogs Pequenas exigncias para nutrientes

Embora os reatores UASB incluam amplas vantagens, principalmente no que diz respeito a requisitos de rea, simplicidade e baixos custos de projeto, operao e manuteno, porm algumas desvantagens ainda so atribudas: Possibilidade de emanao de maus odores Baixa capacidade de tolerar cargas txicas Alto intervalo de tempo para a partida (4 a 6meses) porm se tiver o inoculo demora de 2 a 3 semanas; a qualidade da biomassa a ser desenvolvida no sistema depender de uma rotina operacional adequada e, por conseguinte, da estabilidade e da eficincia do processo de tratamento. Necessidade de uma etapa de ps- tratamento Baixa eficincia de remoo de DBO Nestes reatores, a biomassa cresce dispersa no meio, e no aderida a um meio suporte especialmente includo, como no caso dos filtros biolgicos. De 4 a 10 % do volume do reator forma o leito do lodo. O lodo muito denso e com excelentes caractersticas de sedimentao. Acima do leito desenvolve-se uma zona de crescimento bacteriano mais disperso, denominado manta de lodo, em que os slidos apresentam velocidades de sedimentao menores. A concentrao do lodo nessa zona varia de 1,5 a 3%. O sistema auto misturado pelo movimento ascendente das bolhas de gs e do fluxo do efluente atravs do reator.A concentrao de biomassa no reator bastante elevada Devido a esta elevada concentrao, o volume requerido para os reatores anaerbios de manta de lodo bastante reduzido, em comparao com todos os outros sistemas de tratamento.A remoo da matria orgnica ocorre atravs do leito e da manta de lodo embora seja mais pronunciada no leito do lodo.O fluxo do lquido ascendente. Como resultados da atividade anaerbia, so formados gases (principalmente metano e gs carbnico), que ascendem , carreando o lodo, sendo necessria a instalao de um separador trifsico (gases, lquido, slido), na parte superior do reator, de forma a permitir a reteno e o retorno do lodo, impedindo que ele saia com o efluente. No entorno e acima do separador trifsico configura-se uma cmara de sedimentao, onde o lodo mais pesado removido da massa lquida e retornando para o compartimento de digesto, enquanto as partculas mais leves so perdidas do sistema com o efluente final. O gs coletado na parte superior, de onde pode ser retirado para reaproveitamento ou queima.A instalao do separador quer garante o retorno do lodo e a elevada capacidade de reteno de grandes quantidades de biomassa, de elevada atividade, sem a necessidade de qualquer tipo de meio suporte. Como resultado, os reatores UASB apresentam elevados tempos de deteno celular (idade do lodo) bastante superiores ao tempo de deteno hidrulico,sendo esta uma caracterstica dos sistemas anaerbios de alta taxa.A idade do lodo verificada em um reator UASB superior a 30 dias, propiciando que o lodo excedente descartado do sistema j se encontre estabilizado, podendo ser simplesmente desidratado em leitos de secagem.O risco da gerao ou liberao de maus odores pode ser bastante minimizado atravs de um projeto bem elaborado, tanto nos clculos cinticos, quanto nos aspectos hidrulicos. A completa vedao do reator, incluindo a sada submersa do efluente, colabora sensivelmente para a diminuio destes riscos. A operao adequada do reator contribui tambm neste sentido.No processo convencional, a digesto anaerbia ocorre em um nico reator fechado, no qual se desenvolve uma srie de reaes qumicas e bioqumicas com elevado grau de interao. Por essa razo importante o estudo da influncia de certos fatores no sistema como um todo. Esses fatores so constitudos por parmetros experimentalmente controlveis utilizados para se acompanhar e avaliar um processo de digesto anaerbia, tais como: pH, alcalinidade, cidos volteis, demanda bioqumica de oxignio (DBO), demanda qumica de oxignio (DQO), slidos totais, slidos volteis, tempo de deteno, nutrientes, principalmente em termos de nitrognio e fsforo, volume e composio dos gases produzidos e, ainda, composio e estado fsico dos resduos a serem utilizados.Os reatores UASB podero ser construdos em concreto ou PRFV, sendo que as peas internas, ou seja, os sistemas de separao slido/lquido/gs, que entram em contato com o lquido, sero construdos em ao inox ou PRFV, fabricados em partes para facilitar o transporte e instalao.Os reatores so dotados tambm de sistemas de distribuio de fluxo de alimentao e de sistemas de coleta e descarga do efluente tratado. Os outros equipamentos acessrios do reator so uns sistemas de descarga e recirculao de lodo, tomadas de amostra colocadas verticalmente em alturas regulares e as passarelas de inspeo e manuteno situadas acima e nas laterais do reator.

6 Concluso

Conclumos que o tratamento de efluentes de grande importncia para que no sejam causados prejuzos ao meio ambiente e que existem diversas formas detrat-lo, dependendo do tipo de efluente e da matria orgnica presente e tambm da disponibilidade de recursos e espao da empresa. UM efluente no tratado ir contaminar os corpos receptores que, muitas vezes, so os mesmos locais de onde sai a gua que ser tratada para bebermos.

7 - Referncias

CARVALO, Daniele e CREXI, Valria; Tratamento de guas e resduos industriais; apostila do curso de bacharelado em qumica de alimentos; 2 semestre 2005.

CARVALO, Daniele e CREXI, Valria; Tratamento biolgico; apostila do curso de bacharelado em qumica de alimentos; 2 semestre 2005.

GERGER, Michel; Introduo ao tratamento de efluentes; apostilas do curso de tecnologia em gesto ambiental, maio 2008.

NABACK, Gustavo Luis de Souza; Relatrio de visita a ETE , Professor responsvel: Paulo Csar. Poos de Caldas/MG; 2 semestre de 2009.

Etapas de um tratamento de efluente - disponvel em: http://www.kurita.com.br/adm/download/Etapas_do_Tratamento_de_Efluentes.pdf < acesso em: 18 de abril de 2013>.

Tratamento secundrio- disponvel em: http://www.universoambiental.com.br/Arquivos/Agua/ProcessosQuimicosdeTratamentodeEfluentes03.pdf .