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    UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO

    TRATAMENTO TERCIÁRIO DE ESGOTO SANITÁRIO

    PARA FINS DE REÚSO URBANO

    Mariana de Salles Tosetto

    Campinas, SP 2005

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    UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO

    TRATAMENTO TERCIÁRIO DE ESGOTO SANITÁRIO

    PARA FINS DE REÚSO URBANO

    Mariana de Salles Tosetto

    Orientador: Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac

    Co-orientadora: Prof. Drª. Regina Maura Bueno Franco

    Dissertação de Mestrado apresentada à Comissão de pós-graduação da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, da Universidade de Campinas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil, na área de concentração de Saneamento e Ambiente.

    Campinas, SP 2005

  • ii

    FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP

    T639t Tosetto, Mariana de Salles Tratamento terciário de esgoto sanitário para fins de reúso urbano / Mariana de Salles Tosetto.--Campinas, SP: [s.n.], 2005.

    Orientadores: Ricardo de Lima Isaac, Regina Maura Bueno Franco.

    Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo.

    1. Águas residuais. 2. Águas residuais – Purificação -

    Tratamento. 3. Águas residuais – Purificação - Filtração. 4. Desinfecção e desinfetantes. 5. Radiação ultravioleta. 6. Água reutilização. I. Isaac, Ricardo de Lima. II. Franco, Regina Maura Bueno. III. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. IV. Título.

    Titulo em Inglês: Tertiary wastewater treatment for urban reuse Palavras-chave em Inglês: Sewage, Sewage purification treatments, Sewage

    purification filtration, Ultraviolet disinfection e Wastewater reuse

    Área de concentração: Saneamento e Ambiente. Titulação: Mestre em Engenharia Civil Banca examinadora: José Roberto Guimarães e Pedro Alem Sobrinho Data da defesa: 31/08/2005

  • iii

    UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO

    TRATAMENTO TERCIÁRIO DE ESGOTO SANITÁRIO

    PARA FINS DE REÚSO URBANO

    Mariana de Salles Tosetto

    Dissertação de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constituída por:

    Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac Presidente e Orientador/Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo -

    UNICAMP

    Prof. Dr. José Roberto Guimarães Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo - UNICAMP

    Prof. Dr. Pedro Alem Sobrinho Escola Politécnica de São Paulo– USP

    Campinas, 31de agosto de 2005.

  • iv

    AGRADECIMENTOS

    Gostaria de agradecer a todos que contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho,

    em especial:

    Ao Prof. Dr. Ricardo Isaac pela orientação e apoio na realização deste projeto;

    À Prof. Dr. Regina Maura, pela co-orientação e grande contribuição nas análises microbiológicas;

    Ao Prof. Dr. José Roberto pelo apoio e amizade;

    À Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Unicamp;

    À SANASA, pela disponibilização de espaço e equipamentos essenciais para realização da

    investigação experimental na ETE Samambaia, em especial aos amigos Sidnei, Sinézio, Marcelo

    e Adriana. Aos técnicos do laboratório da ETE Samambaia e aos operadores que sempre

    estiveram à disposição para ajudar;

    Aos estagiários: Anderson, Maurício, Rafael e Renato;

    Aos colegas do Laboratório de Saneamento da FEC;

    Aos colegas do Laboratório de Protozoologia do IB; em especial à Luciana Urbano pelo auxílio

    na execução das análises de protozoários e helmintos;

    Aos meus amigos que sempre incentivaram o trabalho;

    À minha família pelo apoio e incentivo em todos os momentos; e

    Ao Alfredo, companheiro e amigo, pela paciência, compreensão e apoio.

    Agradecimentos especiais à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Fapesp,

    pelo apoio através de concessão de bolsa de estudo, processo 03/05235-4.

  • v

    SUMÁRIO

    LISTA DE TABELAS................................................................................................................................................ vii

    LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................................................. x

    LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS ....................................................................................................... xvi

    RESUMO .................................................................................................................................................................... xx

    ABSTRACT ............................................................................................................................................................... xxi

    1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................ 1

    2. OBJETIVOS............................................................................................................................................................. 4

    3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................................................................ 5

    3.1. REÚSO DE ÁGUA.............................................................................................................................................. 5 3.1.1. RECOMENDAÇÕES E REGULAMENTAÇÕES PARA REÚSO.............................................................. 12

    3.2. TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS................................................................................................ 20 3.2.1. TRATAMENTO TERCIÁRIO..................................................................................................................... 21

    3.2.1.1. COAGULAÇÃO E MISTURA RÁPIDA.............................................................................................................22 3.2.1.2. PRÉ-FLOCULAÇÃO............................................................................................................................................30 3.2.1.2.1. GRADIENTE DE VELOCIDADE EM FLOCULADOR DE MEIO GRANULAR ........................................35 3.2.1.3. FILTRAÇÃO DIRETA .........................................................................................................................................36

    3.2.1.3.1. FILTRAÇÃO DIRETA DESCENDENTE ...................................................................................................43 3.2.1.4. DESINFECÇÃO COM ULTRAVIOLETA..........................................................................................................48

    3.2.1.4.1. DOSE DE RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA ................................................................................................55

    4. MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................................................... 57

    4.1. AFLUENTE AO TRATAMENTO TERCIÁRIO.............................................................................................. 57 4.2. PARÂMETROS DE QUALIDADE.................................................................................................................. 58 4.3. ESCALA DE BANCADA ................................................................................................................................. 60

    4.3.1. CARACTERÍSTICAS DOS COAGULANTES QUÍMICOS........................................................................ 61 4.3.2. ENSAIOS DE COAGULAÇÃO EM APARELHO DE JARROS ................................................................ 61 4.3.3. DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE FLOCULAÇÃO ................................................................. 63

    4.4. ESCALA PILOTO............................................................................................................................................. 64 4.4.1. INSTALAÇÃO PILOTO............................................................................................................................. 66

    4.4.1.1. RECALQUE DE EFLUENTE SECUNDÁRIO E REGULARIZAÇÃO DA VAZÃO .......................................66 4.4.1.2. MISTURA RÁPIDA E COAGULAÇÃO QUÍMICA ..........................................................................................68

    4.4.1.2.1. PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES DE COAGULANTE E ÁCIDO..........................................................69 4.4.1.3. SISTEMA DE PRÉ-FLOCULAÇÃO E FILTRAÇÃO ........................................................................................70 4.4.1.4. SISTEMA DE DESINFECÇÃO COM ULTRAVIOLETA .................................................................................73

  • vi

    4.4.1.4.1. DETERMINAÇÃO DA DOSE DE RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA ...........................