Introdução ao Tratamento de Esgoto. Prof. Dra Gersina Nobre da R.C.Junior

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1 Introdução ao Tratamento de Esgoto Prof. Dra Gersina Nobre da R.C.Junior

2 INTRODUÇÃO Esgoto Sanitário Características variáveis em função: de sua origem; da hora de produção; da extensão da rede coletora e do estado de conservação da mesma.

3 Usos da Água e Geração de Esgotos Abastecimento Doméstico Esgotos domésticos Água potável Impurezas devido ao uso + = Esgotos sanitários Esgotos comuns Abastecimento Industrial Água consumo industrial Impurezas devido ao uso + = Efluentes Industriais

4 Mecanismos de poluição das águas Fonte: Costa, 2002

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6 Poluição dos Rios Por Despejos Rio Totalmente Limpo Ecossistema em Condições Naturais elevada diversidade de espécies elevado número de espécies reduzido número de indivíduos em cada espécie

7 Rio com Início de Poluição Rio Poluído Ecossistema em Condições Perturbadas baixa diversidade de espécies reduzido número de espécies elevado número de indivíduos em cada espécie Rio Totalmente Poluído Apenas algumas espécies de bactérias e vírus são capazes de viver

8 Diluição Sedimentação Estabilização bioquímica A autodepuração envolve:

9 Esgoto Autodepuração dos corpos receptores Curso d água

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11 Estes padrões estão baseados em princípios de manutenção e/ou restabelecimento do equilíbrio físico, químico e biológico e na capacidade de autodepuração do corpo. CONAMA 357/2005

12 Para não saturar a capacidade de autodepuração dos corpos de água: os esgotos devem ser tratados e os corpos aquáticos impactados devem ser despoluídos.

13 Os sistemas de tratamento de esgotos reproduzem os fenômenos que ocorrem na natureza em um menor espaço físico e em menor tempo. Portanto, os engenheiros otimizam os processos naturais. Atualmente se busca melhorar os tratamentos, diminuindo os tempos de duração dos processos, ocupando menor espaço físico e produzindo efluentes de melhor qualidade.

14 PRINCIPAIS RISCOS AMBIENTAIS ASSOCIADOS AOS ESGOTOS IN NATURA Matéria Orgânica Diminuição dos Níveis de Oxigênio Dissolvido das Águas Nutrientes Eutrofização de Lagos e Represas Sólidos Suspensos Formação de bancos de lodo e deterioração das condições estéticas

15 PRINCIPAIS RISCOS À SAÚDE PÚBLICA ASSOCIADOS AOS ESGOTOS IN NATURA Vírus Bactérias Protozoários Helmintos Hepatite infecciosa, gastroenterite, poliomielite etc. Disenterias bacilar, cólera, leptospirose, salmonelose etc. Disenteria amebiana, giardíase, criptosporidíase Ascaridíase, esquistossomose, teníase, ancilostomíase, filariose etc.

16 Parâmetros de Qualidade São grandezas que indicam as características da água, ou dos esgotos, ou dos corpos d água. Padrão de Qualidade Constitui um valor do parâmetro que não deverá ser excedido em determinado intervalo de tempo.

17 Evidentemente, interessará conhecer também os parâmetros dos corpos receptores, nos quais os efluentes tratado são lançados. Parâmetros de Qualidade Para o tratamento de esgoto São aqueles relacionados às exigências legais, e às necessidades para: Projeto; operação e; Avaliação do desempenho das ETEs.

18 Exigências Legais Os principais textos legais, no Brasil, de natureza federal, indicativos de padrões, e portanto de parâmetros de qualidade: Resolução CONAMA 357/2005 Define padrões a se manter nos corpos dágua, e padrões de lançamento de efluentes; Resolução CONAMA 274/2000 Define padrões de balneabilidade em corpos dágua; Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde Define o Padrão de Potabilidade para águas de consumo.

19 Principais constituintes do esgoto doméstico Água (99,9%) Sólidos (0,1%) Sólidos Suspensos Sólidos Dissolvidos Matéria Orgânica Nutrientes (N, P) Organismos Patogênicos (vírus,bactérias,protozoários, helmintos) LODO Responsável pela poluição e contaminação dos cursos de água, resultando na necessidade de tratamento.

20 CARACTERÍSTICAS DO ESGOTO Projeto de Estação de Tratamento de Esgoto

21 CARACTERÍSTICAS DO ESGOTO PARÂMETROS INDIRETOS Traduzem o caráter ou o potencial poluidor do despejo Físicos, Químicos e Biológicos

22 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Temperatura Cor Turbidez Odor

23 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Temperatura Ligeiramente superior à da água de abastecimento; Variação conforme as estações do ano (mais estável que a temperatura do ar), sendo típica a faixa de 20 a 25º C.

24 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Temperatura Em relação aos processos de tratamento Nas operações de natureza biológica A velocidade da decomposição do esgoto aumenta com a temperatura, sendo a faixa ideal para a atividade biológica 25 a 35 ºC, sendo ainda 15º C a temperatura abaixo da qual as bactérias formadoras de metano se tornam inativas na digestão anaeróbia.

25 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Temperatura Em relação aos processos de tratamento Nos processos de transferência de oxigênio. A solubilidade dos gases é menor nas temperaturas mais elevadas. Nas operações em que ocorrem fenômeno de sedimentação O aumento da temperatura faz diminuir a viscosidade, melhorando as condições de sedimentação.

26 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Cor Esgoto fresco: ligeiramente cinza Esgoto velho (séptico): cinza escuro ou preto Pode apresentar outra cor quando ocorre contribuição importante de despejos industriais, por exemplo, industria têxtil ou de tintas.

27 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Turbidez Causada por uma grande variedade de sólidos em suspensão; Esgotos mais frescos e mais concentrados: maior a turbidez.

28 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Odor São causados pelos gases formados no processo de decomposição. Tipos principais de odores: Odor de mofo, razoavelmente suportável, típico de esgoto fresco; Odor de ovo podre, insuportável, típico de esgoto velho ou séptico, devido a formação de gás sulfídrico (H 2 S); Proveniente da decomposição anaeróbia do lodo contido nos despejos

29 PARÂMETROS FÍSICOS DO ESGOTO Odor Tipos principais de odores: Odores variados de produtos podres, como repolho (sulfetos orgânicos), legumes, de matéria fecal, de produtos rançosos e amoniacais (amônia, NH 3 ) etc. Quando ocorre odores específicos, o fato se deve à presença de despejos industriais.

30 PARÂMETROS QUÍMICOS DO ESGOTO Sólidos ph Matéria Orgânica(MO) Nitrogênio Total Fóforo Total

31 PARÂMETROS QUÍMICOS DO ESGOTO Sólidos Classificação por tamanho: Sólidos em suspensão; e Sólidos dissolvidos Classificação pelas características químicas: Sólidos voláteis; e Sólidos fixos Classificação pela decantabilidade: Sólidos em suspensão sedimentáveis; e Sólidos em suspensão não sedimentáveis

32 PARÂMETROS QUÍMICOS DO ESGOTO Sólidos Totais(ST) Sólidos Voláteis (matéria orgânica) Sólidos Fixos (matéria inorgânica)

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36 Em suspensão (SS) Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que não são filtráveis (não dissolvidos) Fixos (SSF) Voláteis (SSV) Componentes minerais, não incineráveis, inertes, dos sólidos em suspensão. Componentes orgânicos dos sólidos em suspensão.

37 Dissolvidos (SD) Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são filtráveis. Normalmente considerados com dimensões inferior a 10-3 Fixos (SDF) Voláteis (SDV) Componentes minerais dos sólidos dissolvidos. Componentes orgânicos dos sólidos dissolvidos

38 Sedimentáveis (SS) Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em 1 hora no cone imhoff. Indicação aproximada da sedimentação no tanque de decantação.

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40 Balanço de Sólidos

41 DO BALANÇO DE SÓLIDOS Temos que: ST = SST + SDT SST = SSV + SSF SDT = SDV + SDF SVT = SSV + SDV SFT = SSF + SDF

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43 DISTRIBUIÇÃO DOS SÓLIDOS NO ESGOTO BRUTO

44 Relações importantes ao tratamento de esgoto Relações SF/SV, SSF/SSV, SDF/SDV elevadas indicam a predominância absoluta de material inerte na água residuária necessidade de separação prévia

45 Relações importantes ao tratamento de esgoto A concentração de SSF indicação da necessidade de desarenador Concentrações elevadas de sólidos dissolvidos fixos (SDF) em comparação com sólidos dissolvidos voláteis (SDV) indicação de alta salinidade tratamento físico-químico

46 Concentrações de sólidos em esgotos. Fonte: Metcalf & Eddy (1991) Característica Forte Médio Fraco Sólidos Totais (mg/l) Sólidos Dissolvidos (mg/l) Sólidos Dissolvidos Fixos (mg/l) Sólidos Dissolvidos Voláteis (mg/l) Sólidos em Suspensão Totais (mg/l) Sólidos em Suspensão Fixos (mg/l) Sólidos em Suspensão Voláteis (mg/l) Sólidos Sedimentáveis (ml/l)

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