FÓRUM TÉCNICO. PALESTRA TRATAMENTO DE CHORUME DE ATERRO SANITÁRIO Processo Físico químico e biológico

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1 FÓRUM TÉCNICO PALESTRA TRATAMENTO DE CHORUME DE ATERRO SANITÁRIO Processo Físico químico e biológico Local: ABLP 17 JULHO 2018 Eng. Elso Vitoratto engenharia@novaeraambiental.com.br

2 TABELA Variação da composição do lixiviado para 25 aterros brasileiros Parâmetros Faixa máxima mais provável ph 5,7-8,6 7,2-8,6 DQO (mg/l) DBO (mg/l) < < N-amoniacal (mg/l) 0, , N-orgânico (mg/l) P (Fósforo total) (mg/l) 0,1-40 0,1-15 Ácidos Orgânicos Volatéis(mg/L) Ácidos Húmicos / Fúlvicos - - Óleos e graxas (mg/l) Fenóis (mg/l de C6H5OH) 0,9-10 0,9-4,0 Alcalinidade total(mg/lcaco3) Dureza(mg/L de CaCO3) Sulfeto (mg/l) Sulfato (mg/l) Cloreto (mg/l) Sólidos totais(mg/l) Sólidos totais fixos(mg/l) Sólidos totais voláteis(mg/l) Sólidos suspenso totais(mg/l) Sólidos Suspenso Voláteis(mg/L) Ferro (mg/l) 0, ,01-65 Manganês (mg/l) 0,04-2,6 0,04-2,0 Cobre (mg/l) 0,005-0,6 0,05-0,15 Níquel (mg/l) 0,03-1,1 0,03-0,5 Cromo (mg/l) 0,003-0,8 0,003-0,5 Cádmio (mg/l) 0-0,26 0-0,065 Chumbo (mg/l) 0,01-2,8 0,01-0,5 Zinco (mg/l) Fonte: SOUTO & POVINELLI, ,01-8,0 0,01-1,5

3 Processo de tratamento do chorume Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Chorume Bruto Equalização Chorume após tratamento Físico químico Chorume após tratamento Biológico Cal Al, Fe, Mg, P Gases e ou sólidos Peneiramento, Grade Precipitação Química Decantação Primária Stripping da Amônia ou Estruvita Adição de Nutrientes e Inóculo Lodo Biológico Lodo físico- químico Anaeróbio seguido de aeróbio Decantador Secundário Polimento Fito Depuração Filtração e ou oxidação química Correção PH Nanofiltração Chorume tratado Lavador Gases Correção PH

4 PROCESSO FÍSICO QUÍMICO precipitação química com coagulante primário ( Al, Fe, Ca, Mg ) e decantação Permite a remoção de: DQO e DBO Ácidos Húmicos / Fúlvico Sólidos totais e suspenso Metais como: Ferro, Manganês, Cobre, Níquel, Zinco

5 Tratamento de Chorume

6 Remoção química da Amônia Via Estruvita precipitação química formando mineral insolúvel Magnésio + Fósforo + Amônia (estequiometria1:1:1) A Estruvita conhecido como Fosfato Hidratado de Magnésio e Amônia MAP

7 REDUÇÃO DA AMÔNIA VIA ESTRUVITA Remoção de N amoniacal pela precipitação química com ( Mg e P ) e decantação DQO e DBO N-amoniacal e N-orgânico Ácidos Húmicos / Fúlvicos Sólidos totais e suspenso Metais como: Ferro, Manganês, Cobre, Níquel, Zinco

8 REMOÇÃO DE AMÔNIA POR ARRASTE DE GÁS Concentração da amônia em diferentes valores de ph Amônio NH4+ Amônia NH3(g) ph da solução (AMÔNIA) NH3(gás) + H2O(l) <-> (ION AMÔNIO) NH4+(aq) + OH-(aq)

9 Stripping Amônia 9

10 Processo de tratamento do chorume Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Chorume Bruto Equalização Chorume após tratamento Físico químico Chorume após tratamento Biológico Cal Al, Fe, Mg, P Gases e ou sólidos Peneiramento, Grade Precipitação Química Decantação Primária Stripping da Amônia ou Estruvita Adição de Nutrientes e Inóculo Lodo biológico Lodo físico- químico Anaeróbio seguido de aeróbio Decantador Secundário Polimento Fito Depuração Filtração e ou oxidação química Correção PH Nanofiltração Chorume tratado Lavador Gases Correção PH

11 Toxicidade do processo de digestão anaeróbia N amoniacal > mg/l Cloretos > mg/l Na+, > mg/l K+, > mg/l Mg2+, > mg/l Ca2+, > mg/l Cu, Cr, Ni, estimulam em baixas concentrações e inibem em concentrações superiores.

12 CORREÇÃO COM NUTRIENTES Para que a fermentação e o crescimento microbiano ocorram em condições ótimas, é necessário que haja macro e micronutrientes em concentrações adequadas. Relação Carbono/Nitrogênio de 20:1 a 30:1 em massa, Relação DQO/ Nitrogênio (menor que 100) (chorume da ordem de 20) Relação Carbono/Fósforo de 100:1 a 150:1 Relação DQO/ Fósforo (menor que 500) (chorume da ordem de 1500 a 2000)

13 Processos Biológicos Processos Anaeróbios Matéria Orgânica CH4 + CO 2 + Energia Baixa Consumo de Energia com < Biomassa Processos ANÓXICOS - facultativos Processos Aeróbios Matéria Orgânica + O 2 CO 2 + H Energia Elevada Consumo de Energia com > Biomassa

14 Tratamento secundário Processos anaeróbios: biodigestores de lodo; lagoas anaeróbias; fossa séptica. Reatores de alta carga: filtros anaeróbios; RAFA Reatores Anaeróbios de fluxo ascendente; LAFA - Lagoas anaeróbias de fluxo ascendente.

15 Reator LAFA - Lagoa Anaeróbia de Fluxo Ascendente Aplicado a efluente com alta carga orgânica como: CHORUME, SUINOCULTURA, VINHAÇA, ABATEDORO, ESGOTO DOMESTICO, OUTROS

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17 APLICAÇÃO DA LAGOA LAFA ETE PARA DEJETOS DE SUINOS

18 Tratamento secundário Processos aeróbios Lagoas aeradas; Lodos ativados nas diversas variantes; Reator aeróbio com biodisco; Filtro percolador aeróbio. Lagoas fotossintéticas, lagoas de estabilização.

19 Fluxograma de Lodos Ativados LAGOA AERADA Decantador Afluente X 0 S 0 Q X; S; Q X S Q+Q r X e S Q-Q ex Efluente X r S Q r Recirculação X r S Q ex

20 Nitrificação As bactérias nitrossomonas oxidam o nitrogênio amoniacal - NH 4, para nitrito N-N0 2 NH 4 OH + 3/2O 2 NO 2 + 2H 2 O (2) As bactérias nitrobacter oxidam o nitrito N NO 2 para nitrato N NO 3 NO 2 + 1/2O 2 NO 3 (3) Quantidade de O 2 requerida é de 4,6 mg0 2 /mg N amoniacal.

21 Processo de Desnitrificação A desnitrificação é um processo biológico onde bactérias facultativas heterotróficas, transformam o nitrato nos gases nitrogênio e oxigênio; A desnitrificação ocorre em meio anóxico, ausência de oxigênio livre, potencial redox de 100 a +50 mv; A desnitrificação é realizada por bactérias desnitrificantes, em condições anóxica: 2NO 3 3O 2 + N 2 (4)

22 Tratamento terciário ou avançado TRATAMENTO COM REMOÇÃO DE NITROGÊNIO; Pré Desnitrificação Reciclo de Nitrato Afluente Reator Anóxico Reator aeróbio LAGOA AERADA Decantador Efluente Tratado Reciclo de lodo

23 Tratamento terciário ou avançado TRATAMENTO COM REMOÇÃO DE NITROGÊNIO Sistema Anaeróbio / Anóxico / 3 estágios de aeração Recirculação de Licor Afluente Reator Anaeróbio LAGOA LAFA Reator Anóxico Reator aeróbio Decantador Efluente Tratado Reciclo de lodo

24 Tratamento físico químico e biológico

25 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE CHORUME DO ATERRO CACOAL - RO foto 2017

26 Remoção de nutrientes (N e P ) por Fitodepuração

27 Polimento por Fitodepuração remoção de nutrientes

28 Processo de tratamento do chorume Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário Chorume Bruto Equalização Chorume após tratamento Físico químico Chorume após tratamento Biológico Cal Al, Fe, Mg, P Gases e ou sólidos Lavador Gases Peneiramento, Grade Precipitação Química Decantação Primária Stripping da Amônia ou Estruvita Correção PH Adição de Nutrientes e Inóculo Lodo Biológico Lodo físico- químico Anaeróbio seguido de aeróbio Decantador Secundário Polimento Fito Depuração Filtração e ou oxidação química Cloração ou ozonização Membranas filtrantes Chorume tratado

29 PROCESSOS DE OXIDAÇÃO QUÍMICA CLORO / PEROXIDO / OZÔNIO - O3

30 Membranas utilizadas para Água e Esgoto Membrana Porosidade Material Retido Microfiltração (MF) 0,1 μm 0,2 μm Protozoários, bactérias, vírus (maioria), partículas Ultrafiltração (UF) Nanofiltração (NF) Osmose Reversa (OR) D D <200 D Material removido na MF + colóides, totalidade de vírus Íons divalentes e trivalentes, moléculas orgânicas com tamanho maior do que a porosidade média da membrana Íons, praticamente toda a matéria orgânica (SCHNEIDER; TSUTIYA, 2001)

31 Chorume Tratado

32 Dr. Elso Vitoratto ou ou