Sistema de Esgotamento Sanitário

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2 Universidade Federal do Pará Campus Universitário de Tucuruí Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental 2014 Disciplina: Sistema de Saneamento Ambiental Professor: Davi Sales Alunos: Camila da Costa Corrêa Carla de Araújo Pereira Carlos Lima Alves Daniel Assunção Pantoja João Henrique Oliveira da Silva Marcio André de Souza Lopes Marcio Pereira da Silva Miryan de Araújo Tavera Raiane Rodrigues Pinto Sistema de Esgotamento Sanitário Tucuruí PA 2014

3 SUMÁRIO O que é esgotamento sanitário...1 O sistema de esgotamento sanitário...5 Quais unidades compõe o sistema de esgoto sanitário...12 Opções de tratamento de esgoto sanitário...19 Referências...30

4 INTRODUÇÃO Esta cartilha foi elaborada com intuito de orientar e informar sobre o tema Esgotamento Sanitário um tema de extrema importância para o entendimento de todos, ou seja, queremos mostrar em que consiste este sistema, o que significa-se qual sua origem, sua importância, quais os seus componentes, as formas de tratamento, as novas tecnologias empregadas para o tratamento dos esgotos. Espera-se que com isso todos possam conhecer e entender a importância deste sistema para se viver em uma sociedade saldável e visivelmente agradável. 1

5 O ESGOTO SANITÁRIO O QUE É E QUAL SUA ORIGEM? O esgoto sanitário, segundo definição da norma brasileira NBR 9648 (ABNT, 1986) é o "despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária". Essa mesma norma define ainda: - esgoto doméstico é o "despejo líquido resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas ; - esgoto industrial é o "despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos ; - água de infiltração é "toda água proveniente do subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações"; - contribuição pluvial parasitária é "a parcela do deflúvio superficial inevitavelmente absorvida pela rede de esgoto sanitário". As definições citadas já estabelecem a origem do esgoto sanitário que, dadas tais parcelas, pode ser designado simplesmente como esgoto. Apesar das definições acima serem inequívocas, algumas considerações podem ser feitas. O esgoto doméstico é gerado a partir da água de abastecimento e, portanto, sua medida resulta da quantidade de água consumida, alguns pesquisadores afirmam que o esgoto é cerca de 80% do total de água que consumimos diariamente. 2

6 QUAL SEU DESTINO? O destino do esgoto sanitário deveria ser um sistema público, onde a água poluída seria tratada, evitando danos à natureza, mas como isso nem sempre acontece, algumas soluções são adotadas, para se evitar a exposição de esgoto a céu aberto. A solução mais conhecida é a fossa séptica. Esta fossa é um recipiente onde o líquido proveniente do esgoto sofre decantação, com a retirada desta parte sólida que se acomoda no fundo da fossa, a parte líquida desse esgoto, que é menos poluente, é facilmente filtrada pelo solo. QUAIS SUAS CARACTERÍSTICAS? O esgoto sanitário contém, aproximadamente, 99,9% de água. O restante, 0,1%, é a fração que inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como os microorganismos. As principais características físicas dos esgotos sanitários são (FUNASA, 2004): - Temperatura: em geral, é pouco superior à das águas de abastecimento. A velocidade de decomposição do esgoto é proporcional ao aumento da temperatura; - Odores: são causados pelos gases formados no processo de decomposição, assim o odor de mofo, típico de esgoto fresco é razoavelmente suportável e o odor de ovo podre, insuportável, é típico do esgoto velho ou séptico, em virtude da presença de gás sulfídrico; - Cor e turbidez: indicam de imediato o estado de decomposição do esgoto. A tonalidade acinzentada acompanhada alguma turbidez é típica do esgoto fresco e a cor preta é típica do esgoto velho; 3

7 - Variação de vazão: depende dos costumes dos habitantes. A vazão doméstica do esgoto é calculada em função do consumo médio diário de água de um indivíduo. As principais características químicas dos esgotos, de acordo com a FUNASA (2004) são: - Matéria orgânica: cerca de 70% dos sólidos no esgoto são de origem orgânica, geralmente esses compostos orgânicos são uma combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio, e algumas vezes com nitrogênio; - Matéria inorgânica: é formada principalmente pela presença de areia e de substancias minerais dissolvida. Segundo a FUNASA (2004), as principais características biológicas do esgoto são: - Microorganismos: os principais são as bactérias, os fungos, os protozoários, os vírus e as algas; - Indicadores de poluição: são vários organismos cuja presença num corpo d água indica uma forma qualquer de poluição. Para indicar a poluição de origem humana adotam-se os organismos do grupo coliformes como indicadores. As bactérias coliformes são típicas do intestino humano e de outros animais de sangue quente. Estão presentes nas fezes humanas (100 a 400 bilhões de coliformes/hab.dia) e são de simples determinação. 4

8 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Sistema de esgotamento sanitário é o conjunto de obras e instalações destinadas a propiciar a coleta, o afastamento, o acondicionamento, (tratamento, quando necessário) e uma disposição final sanitariamente adequada para as águas servidas de uma comunidade. Fonte: Vamos ver agora como funcionam as formas de encaminhamento dos esgotos: SISTEMA INDIVIDUAL Sistemas adotados para atendimento unifamiliar consistem no lançamento dos esgotos domésticos gerados em uma unidade habitacional, usualmente em fossa séptica, seguida de dispositivo de infiltração no solo (sumidouro, irrigação subsuperficial). Tais sistemas podem funcionar satisfatória e economicamente se as habitações forem esparsas (grandes lotes com elevada porcentagem de área livre e/ou em meio rural), se o solo apresentar boas condições de infiltração e, ainda, se o nível de água subterrânea encontrar-se a uma profundidade adequada, de forma a evitar o risco de contaminação por microrganismos transmissores de doenças (FUNASA, 2004). A ação de saneamento executada por meio de soluções individuais não constitui serviço público, desde que o usuário não dependa de terceiros para operar os serviços, e as ações e os serviços de saneamento básico de responsabilidade privada, incluindo o manejo de resíduos de responsabilidade do gerador. 5

9 Fonte: Vantagens: baixo custo, simples operação, não consome água, risco mínimo à saúde, recomendado para áreas de baixas densidades (comunidades com pequeno número de habitação), aplicável a tipos variados de terrenos e permite o uso de diversos materiais de construção. Desvantagens: pode poluir o subsolo, imprópria para áreas de alta densidade e requer solução para outras águas servidas. 6

10 SISTEMA COLETIVO A outra solução adotada para coleta, afastamento e tratamento do esgoto com transporte hídrico é o Sistema Coletivo. É o mais recomendado por não despejar no solo qualquer tipo de resíduo de esgoto, visto que é coletado diretamente por uma rede de tubulações, que o encaminha para um adequado tratamento. Os esgotos das casas e comércios em geral são encaminhados pelo coletor predial até uma rede coletora chamada de coletor público. Este passa pelas ruas da cidade, enterrado, encaminhando-se até um local onde se efetua o tratamento do esgoto: A Estação de tratamento de esgoto ETE. Dentro deste há duas subdivisões, Sistema Unitário e Sistema Separador, que mostraremos adiante. Fonte:Google.com.br (Imagens) Esse sistema é o mais usado hoje em dia, é apropriado para áreas de grande densidade demográfica ao contrário do Sistema unitário. - Sistema unitário ou combinado: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, dentro da mesma canalização. Neste sistema, as canalizações são construídas para coletar e conduzir as águas residuárias juntamente com as águas pluviais. 7

11 Os sistemas unitários não têm sido utilizados no Brasil, devido aos seguintes inconvenientes: grandes dimensões das canalizações, custos iniciais elevados, riscos de refluxo do esgoto sanitário para o interior das residências, por ocasião das cheias, as estações de tratamento não podem ser dimensionadas para tratar toda a vazão que é gerada no período de chuvas. Assim, uma parcela de esgotos sanitários não tratados que se encontram diluídos nas águas pluviais será extravasada para o corpo receptor, sem sofrer tratamento, ocorrência do mau cheiro proveniente de bocas de lobo e demais pontos do sistema e o regime de chuvas torrencial no país demanda tubulações de grandes diâmetros, com capacidade ociosa no período seco. Fonte: - Sistema separador: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, em canalizações separadas. Algumas cidades que já contavam com um sistema unitário ou combinado, há décadas atrás, passaram a adotar o sistema que separa as águas residuárias das águas pluviais, procurando converter pouco a pouco o sistema inicial ao novo sistema. Outras cidades que ainda não tinham sido beneficiadas por serviços de esgotos, adotaram desde o início o sistema separador absoluto, no qual se procura evitar a introdução das águas pluviais nas canalizações sanitárias. No Brasil, adota-se basicamente o sistema separador absoluto, devido às vantagens relacionadas a seguir: afastamento das águas pluviais é facilitado, pois pode-se ter diversos lançamentos ao longo do curso d água, sem necessidade de seu transporte a longas distâncias, menores dimensões das canalizações de coleta e afastamento das águas residuárias, possibilidade do emprego de diversos materiais para as tubulações de esgotos, tais como tubos 8

12 cerâmicos, de concreto, PVC ou, em casos especiais, ferro fundido, redução dos custos e prazos de construção, possível planejamento de execução das obras por partes, considerando a importância para a comunidade e possibilidades de investimentos, melhoria das condições de tratamento dos esgotos sanitários, não ocorrência de extravasam dos esgotos nos períodos de chuva intensa, reduzindo-se a possibilidade da poluição dos corpos d água. O Sistema separador possui as seguintes duas modalidades principais: Sistema convencional e Sistema condominial. Fonte: ESTUDO DE CONCEPÇÃO DE SISTEMAS O primeiro passo na implantação de um sistema De esgotamento sanitário é seu planejamento onde vamos poder avaliar e diagnosticar tipos de materiais, qualidade dos mesmos, seguindo também as normas nas quais temos que nos basear: Fonte: infraestruturaurbana.pini.com.br - NBR Estudo de concepção de sistemas de Esgoto Sanitário, promulgada em NBR Projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário, promulgada em NBR Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário, promulgada em

13 - NBR Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário, promulgada em NBR Projeto de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário, promulgada em Tentar analisar as melhores maneiras como um todo para que tenhamos uma sincronia entre os parâmetros físico, econômico, financeiro e social, e em suas condições gerais analisar também as condições geográficas, geológicas e demográficas. Buscar fazer uma avaliação na questão de vazão de inicio e final de plano do sistema, fazendo uma correlação com as áreas edificadas ou diretamente pela estimativa do numero de habitantes e sua distribuição espacial, considerando zonas de ocupação, sejam das classes residencial, comercial, industrial ou publica. Nesse estudo são utilizados critérios técnicos, econômicos e ambientais para definir: O corpo receptor; Indicar a localização da unidade de tratamento; e Sugerir o sentido do escoamento do esgoto sanitário. O Estudo de concepção pode ser dividido em 4 etapas: Etapa 1- Obtenção de dados e informações. Devem ser utilizados documentos e informações para caracterizar a área do empreendimento como: a) Planta da área, com curva de nível e indicação dos principais corpos d água; b) Estudo das características do corpo d água; c) Informações geográficas, geológicas e hidrológicas; d) Dados meteorológicos e de recursos hídricos; e) Cadastro dos sistemas de infraestrutura (água, esgoto, drenagem, telefone etc.). f) Análise das principais vias de acesso; g) Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo; h) Aspectos socioeconômicos e mão de obra disponível; i) Relatório com identificação e caracterização (física, química e biológica) e de possíveis corpos receptores; 10

14 j) Diagnóstico das condições hidráulicas e da vida útil das instalações, tubulações, equipamentos e dispositivos do SES; k) Legislação e normas vigentes; l) Análises do Plano diretor e/ou do Plano Diretor Setorial do SES do município. Etapa 2- Definição das premissas básicas; a) Definição do período de alcance do projeto; b) Divisão da área da bacia e sub-bacia; c) Projeção do crescimento populacional; d) Cálculo da futura produção de esgoto. Etapa 3- Elaboração de alternativas; a) Definição do corpo receptor, da localização da(s) ETE(s) e do sentido de escoamento do esgoto na rede coletora; b) Pré-dimensionamento das unidades de coleta, elevação, tratamento e destino final para cada alternativa de concepção; c) Estimativa do custo de implantação/operação por alternativa. Etapa 4- Definição da alternativa. a) São comparadas as alternativas de concepção, com base em critérios econômicos, técnicos e ambientais; b) É selecionada a alternativa de concepção mais adequada para o SES a ser projetado. TRAÇADO DA REDE COLETORA DE ESGOTO O traçado da rede coletora de esgoto está relacionado à localização da ETE, que por sua vez, depende: Fonte:slideplayer.com.br 11

15 - Da capacidade do corpo receptor para receber o efluente tratado; - Do custo de desapropriação para instalação da ETE; - Do local para destinação dos subprodutos (lodo e gases) do tratamento. ATIVIDADES PARA IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO O responsável pela implantação do SES deve realizar as seguintes atividades: - Elaboração do Termo de Referência; - Elaboração do projeto básico; - Registro e aprovação do projeto; - Elaboração do projeto executivo; - Licitação e construção do empreendimento. PARTES DO SISTEMA - Rede Coletora: Conjunto constituído por ligações prediais, coletores de esgotos, e seus órgãos acessórios. - Ligação predial: trecho do coletor predial compreendido entre o limite do terreno e o coletor de esgoto. - Coletor de esgoto: tubulação de rede coletora que recebe contribuição de esgoto dos coletores prediais em qualquer ponto ao longo de seu comprimento. - Coletor principal: coletor de esgoto de maior extensão dentro de uma mesma bacia. - Coletor tronco: tubulação de rede coletora que recebe apenas contribuição de esgoto de outros coletores. - Coletor predial: trecho de tubulação da instalação predial de esgoto compreendido entre a ultima inserção das tubulações que recebem efluentes de aparelhos sanitários e coletor de esgoto. - Órgãos acessórios: dispositivos fixos desprovidos de equipamentos mecânicos. Podem ser: poços de visita (PV), tubos de inspeção de limpeza (TIL), terminais de limpeza (TL), e caixas de passagem (CP). 12

16 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ESGOTO Todas as vezes que por algum motivo não seja possível, sob o ponto de vista técnico e econômico, o escoamento dos esgotos pela ação da gravidade, é necessário o uso de elevatórias, para elevar o esgoto de um ponto para outro de cota normalmente mais elevada. Fonte: Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (1992 d), na NBR 12208, é a instalação destinada ao transporte de esgoto do nível do poço de sucção das bombas ao nível de descarga na saída do recalque, acompanhando aproximadamente as variações de vazões afluentes. A elevação do esgoto pode ocorrer quando: - A profundidade do coletor é superior ao valor limite do projeto (em muitos locais 4,0 ou 5,0m como profundidade máxima); - Existe necessidade de a rede coletora transpor obstáculos naturais (rio, montanha etc.) ou artificiais (metrô, avenida etc.); - O esgoto coletado tem de passar de uma bacia para outra; - O terreno não apresenta condições satisfatórias para assentamento da rede coletora (áreas alagadas, rochas, etc.); - Existe necessidade de elevação do esgoto coletado para unidade em cota mais elevada, como na chegada da estação de tratamento de esgoto ou da unidade de destino final. 13

17 Partes componentes da EEE: - Dispositivos de entrada; - Unidades de remoção de sólidos; - Medidor de vazão; - Poço úmido; - Conjunto motor e bomba e suas tubulações (sucção e recalque) - Poço seco. ESTAÇÃO DE TRATAMENTO As Fases do Tratamento: Pré tratamento: Gradeamento: O sistema de gradeamento é composto por grades mecanizadas do tipo cremalheira; Desarenação: O desarenador é do tipo gravimétrico com remoção de areia por processo mecânico, utilizando caçamba do tipo clamshell e operada com talha elétrica. Tratamento secundário: O tratamento secundário é composto das seguintes unidades: Seletor Biológico: É a primeira unidade do processo cuja função, através de misturador submergível, é misturar suavemente o esgoto bruto afluente com lodo ativado proveniente do processo de tratamento de aeração prolongada, 14

18 evitando assim o desenvolvimento de micro-organismos indesejáveis ao tratamento e melhorando a sedimentabilidade do lodo. Câmara de desnitrificação: Da unidade anterior a mistura passa por esta câmara que, através de misturadores submersíveis, tem a função reduzir o nitrato sob a ação de microorganismos específicos. Tanto nesta unidade quanto a anterior as condições são anóxicas. Tanques de aeração: Após este processo, a mistura vai para o reator biológico constituído por dois tanques de aeração. Cada tanque está equipado com oito aeradores mecânicos, de eixo vertical, apoiados em plataformas de concreto. A quantidade de oxigênio introduzido na mistura através dos aeradores propicia o desenvolvimento de bactérias aeróbias que irão digerir a matéria orgânica carbonácea e a nitrificação do nitrogênio orgânico total remanescente do afluente bruto. Decantador secundário: A decantação é realizada por três decantadores de formato circular. Nesta unidade os flocos formados nos tanques de aeração se sedimentam e são encaminhados para um poço central que está interligado ao poço de sucção de uma elevatória de retorno de lodo que, através de uma canalização pressurizada remove o mesmo para recirculação ou descarte do excesso. Adensadores de lodo: São do tipo gravimétrico, com removedor mecânico. A função desta unidade é reduzir a quantidade de água contida no lodo sedimentado nos decantadores. Sistema de desidratação: esta unidade é composta de tanque de armazenamento de lodo adensado de formato circular com removedor mecânico, sistema de recalque para transferência de lodo adensado, sistema de pré-condicionamento químico de lodo adensado, com suspensão de cal e de solução de polieletrólito. Prensa desaguadora: Opera com duas unidades e a torta produzida tem teor de sólidos na faixa de 18 a 20 %. Esta torta de lodo é encaminhada até o local de estocagem através de correia transportadora para posterior disposição em aterro sanitário. 15

19 CORPO D ÁGUA RECEPTOR: Das Condições e Padrões de Lançamento de Efluentes: Art. 16. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente no corpo receptor desde que obedeçam as condições e padrões previstos neste artigo, resguardadas outras exigências cabíveis: Fonte: I - condições de lançamento de efluentes: a) ph entre 5 a 9; b) temperatura: inferior a 40 C, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3 C no limite da zona de mistura; c) materiais sedimentáveis: até 1 ml/l em teste de 1 hora em cone Inmhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes; d) regime de lançamento com vazão máxima de até 1,5 vez a vazão média do período de atividade diária do agente poluidor, exceto nos casos permitidos pela autoridade competente; e) óleos e graxas: 1. Óleos minerais: até 20 mg/l; 2. Óleos vegetais e gorduras animais: até 50 mg/l; f) ausência de materiais flutuantes; e g) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5 dias a 20 C): remoção mínima de 60% de DBO sendo que este limite só poderá ser reduzido no caso de existência de estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor; 16

20 REDE COLETORA Trata-se das tubulações que recebem os esgotos gerados nas residências, estabelecimentos comerciais e industriais, etc. É implantada sob via pública ou passeios, sendo dotada de poços de visita, para inspeção e introdução de equipamentos de limpeza. Há predominância na utilização de tubulações de 150 mm. INTERCEPTORES Os interceptores são tubulações implantadas ao longo dos cursos d'água, que têm as funções de receber os esgotos coletados pelas redes coletoras e conduzi-los ao emissário ou diretamente às estações de tratamento. São assim denominados por interceptar ou impedir que os efluentes das redes coletoras sejam lançados nos rios ou córregos sem tratamento. 17

21 EMISSÁRIO Tratamento. Tubulação que conduz os esgotos dos interceptores à Estação de ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO São estações de recalque concebidas para bombear os esgotos de uma cota inferior para pontos mais elevados. Faz-se necessário implantá-las nos bairros situados em cota mais baixa, com a finalidade de conduzir os esgotos para a Estação de Tratamento de Esgotos ou mesmo para redes coletoras. 18

22 OPÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO O tratamento de esgotos sanitários se faz de grande importância principalmente devido à carga poluidora presente nestes, o que pode ser de ameaça para a saúde do corpo d água, os seres vivos nela presentes e posteriormente para as pessoas que irão fazer uso desta água. Dependendo do local escolhido como corpo receptor vai se determinar qual o tipo de tratamento mais adequado a ser feito. No mercado a inúmeras opções para quem deseja tratar seus esgotos, cada uma com suas vantagens e desvantagens. Dentre essas diversas opções a que se considerar qual a mais adequada a cada situação, essa escolha irá depender das características de cada cidade, como seu clima, tipo de topografia, custo de terrenos, características do corpo receptor, etc. (NUVOLARI, 2011). Abaixo são apresentados os tipos de tratamento de esgotos sanitários existentes, novas tecnologias e em qual situação cada uma é mais indicada. FOSSAS SÉPTICAS Os tanques sépticos são câmaras fechadas com a finalidade de deter os despejos domésticos, por um período de tempo estabelecido, de modo a permitir a decantação dos sólidos e retenção do material graxo contido nos esgotos transformando-os bioquimicamente, em substâncias e compostos mais simples e estáveis. (FUNASA, 2006, p. 194). Na fossa séptica o esgoto é detido por um período previamente estabelecido, durante este período ocorrerá à decantação de parte dos sólidos em suspensão (de 60% a 70%) presentes no esgoto, formando-se assim o lodo que ficará depositado no fundo da câmara. Outro processo que ocorre nesse período de tempo é a digestão, onde o lodo e a escuma são atacados por bactérias anaeróbias provocando assim a destruição total ou Fonte: casabemfeita.com 19

23 parcial dos organismos patogênicos presentes nos esgotos. Após esses processos obtém-se um efluente mais estável e com melhores condições de segurança (FUNASA, 2006). As fossas sépticas são indicadas principalmente para atender sistemas individuais, em locais com baixa densidade populacional em que o uso de um sistema coletivo se tornaria inviável. De acordo com a NBR 7229/1993 (apud, NUVOLARI, 2011), o volume total da fossa séptica é a somatória dos volumes de sedimentação, digestão e de armazenamento de lodo. Em casos onde haja inexistência ou ineficiência da caixa de gordura (dispositivo utilizado na saída da tubulação das cozinhas com o objetivo de coletar gordura) é possível haver à formação de uma camada de escuma constituída de gorduras graxas, misturada a gases oriundos da decomposição anaeróbia, formada no interior da fossa séptica, nesses casos é necessário que a fossa séptica possua em sua saída defletores, ou que seja feita em um nível abaixo da superfície, pois isso irá evitar que essa escuma formada saia junto com o efluente da fossa séptica (NUVOLARI, 2011). De acordo com o dispositivo utilizado na limpeza da fossa séptica deve-se prever uma tubulação com um diâmetro mínimo capaz de receber essa tubulação de limpeza. A limpeza da fossa séptica deve ser realizada no mínimo a cada uma vez por ano, no entanto podem-se considerar intervalos de anos levando-se em conta a taxa de acumulação do lodo. Essa limpeza não deve ser realizada por completo, devendo-se deixar no mínimo 25 litros de lodo, pois este servirá como inóculo que irá facilitar a degradação da próxima matéria orgânica recebida (NUVOLARI, 2011). Devido à formação de vários gases oriundos da decomposição anaeróbia é recomendada a construção de uma tubulação ligando a câmara da fossa séptica com o ar atmosférico, isso irá contribuir para a saída desses gases, evitando perigo de explosões (NUVOLARI, 2011). O efluente líquido resultante da fossa séptica contém um grande potencial poluidor, assim é recomendado um tratamento posterior para esse líquido. Dentre os tipos de tratamentos que se pode utilizar podemos citar: diluição em corpos d água; sumidouro; vala de infiltração e filtração; filtro de areia; ou filtro anaeróbio. A 20

24 escolha do tipo de processo ria depender de alguns fatores como a natureza e utilização do solo, profundidade do lençol freático, grau de permeabilidade do solo, entre outros (FUNASA, 2006). Quanto à parte sólida do esgoto (lodo e escuma) poderá ser lançado no solo, no caso de unidades menores, ou em leitos de secagem, para unidades maiores. Esse resíduo jamais poderá ser lançado em corpos d água ou rede de drenagem (FUNASA, 2006). LODOS ATIVADOS O sistema de lodos ativados é um dos sistemas mais utilizados nas Estações de Tratamento de Esgotos apresentando inúmeras variações. Uma dessas variações é o chamado sistema convencional, composto por varias unidades com a principal finalidade de remover os sólidos presentes no esgoto. O sistema convencional é composto por: Grades, onde são removidos os sólidos grosseiros; Caixa de Areia, onde se remove a areia presente no esgoto; Decantadores Primários, onde se faz a remoção dos sólidos sedimentáveis; Reator Biológico, onde os sólidos não sedimentáveis são incorporados à massa biológica que outrora foi retirada no decantador secundário. Nesse processo há também a recirculação de parte do lodo de forma a manter uma quantidade adequada de microorganismos nessa unidade (NUVOLARI, 2011). No esquema abaixo é possível visualizar este processo. Fonte: Nuvolari,

25 Após a passagem pelo decantador secundário a fase líquida do esgoto se encontrará livre de quase toda carga de sólidos presentes nos esgotos, dentre os sólidos ainda presentes haverá microorganismos patogênicos, assim em alguns casos faz-se necessário à desinfecção destas aguas antes de lançalas no corpo receptor. Já a fase sólida deve passar por tratamentos complementares antes de serem dispostos, somente após esse tratamento é realizado do descarte ou o reaproveitamento do lodo (fase sólida) (NUVOLARI, 2011). LAGOAS AERADAS O tratamento do tipo lagoas aeradas ocorre por meio da introdução artificial de oxigênio necessário nas reações metabólicas dos microorganismos, essa técnica surgiu com a necessidade de diminuir a área utilizada no tratamento. Essa tecnologia funciona como reatores de lodos ativados, no entanto sem o uso do reciclo de lodo. Existem dois tipos de lagoas areadas: Lagoa Aerada Facultativa, que possui um grau de turbulência baixo, mas suficiente para manter uma oxigenação adequada, onde ocorre também a sedimentação de sólidos e sua decomposição anaeróbia; e Lagoa de Mistura Completa, onde ocorre alta turbulência fazendo com que haja uma mistura completa e o oxigênio seja distribuído por toda massa acorrendo assim um processo totalmente aeróbio, como complemento a essa unidade é necessário uma lagoa de sedimentação (NUVOLARI, 2011). Abaixo é possível visualizar o esquema destes dois tipos de processos. Fonte: slideplayer.com.br 22

26 Fonte: LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO O Sistema de Lagoas de Estabilização se apresenta com diversas variantes e diferentes níveis operacionais. A estabilização se da quando uma molécula orgânica complexa se transforma em outra mais simples. No tratamento de esgoto pode-se perceber este processo quando uma matéria orgânica é lançada em um corpo d água. A técnica de lagoas de estabilização surgiu com uma observação similar feita em um lago onde eram lançados esgotos em quantidades compatíveis e assim ocorria a depuração natural (NUVOLARI, 2011). Os principais sistemas de lagoas de estabilização são: Lagoas Facultativas e Lagoas Anaeróbias. Nas lagoas do tipo facultativa ocorre o tratamento de esgotos de forma natural, onde se cria condições para que dois microrganismos, as algas e as bactérias aeróbias se proliferem, essas irão degradar a matéria orgânica solúvel, consumir os nutrientes e gás carbônico e ainda vão gerar na decomposição subprodutos necessários ao ciclo. A lagoa facultativa é ainda dividida em: lagoas primárias, lagoas secundárias e lagoas terciárias. As Lagoas do Tipo Anaeróbias irão receber uma carga de DBO muito mais alta do que aquelas aplicadas a lagoas facultativas, isso implica em uma área menor de implantação fazendo com que toda matéria orgânica seja decomposta em condições anaeróbias (NUVOLARI, 2011). FILTRO BIOLÓGICO Filtros biológicos são unidades de tratamento de esgotos destinados à oxidação biológica da matéria orgânica remanescente de decantadores. É constituído de um leito que pode ser de pedras, ripas ou material sintético. O 23

27 efluente é lançado sobre este por meio de braços rotativos e percola através das pedras (ou outro material) formando sobre estas uma película de bactérias. O esgoto passa rapidamente pelo leito em direção ao dreno de fundo, porém a película de bactérias absorve uma quantidade de matéria orgânica e faz sua digestão mais lentamente. É considerado um processo aeróbio uma vez que o ar pode circular entre os vazios do material que constitui o leito fornecendo oxigênio para as bactérias. Quando a película de bactérias fica muito espessa, os vazios diminuem de dimensões e a velocidade com que o efluente passa aumenta, devido a isso surgem forças cisalhantes que fazem com que a película se desgarre do material. Fonte: Os filtros podem ser: FILTROS BIOLÓGICOS DE BAIXA CARGA Neste sistema, como a carga de DBO aplicada é baixa, o lodo sai parcialmente estabilizado devido ao consumo da matéria orgânica presente nas células das bactérias em seus processos metabólicos por causa da escassez de alimento. Tem eficiência comparável ao sistema de lodos ativados convencional. Ocupa uma maior área e possui uma menor capacidade de adaptação as variações do efluente, porém consome menos energia e é mais simples operacionalmente. (SPERLING, 1995) FILTROS BIOLÓGICOS DE ALTA CARGA Este sistema é menos eficiente que o sistema de filtros biológicos de baixa carga e o lodo não sai estabilizado. A área ocupada é menor e a carga de DBO aplicada é maior. Há uma recirculação do efluente para que 24

28 mantenha os braços distribuidores funcionando durante a noite, quando a vazão é menor e, evitando assim que leito seque. Com isto há também um novo contato das bactérias com a matéria orgânica melhorando a eficiência. Uma outra forma de aumentar a eficiência é colocando filtros biológicos em série. Há diferentes formas de combinar os filtros e a recirculação de efluentes. (SPERLING, 1995) REATOR ANAERÓBIO DE MANTA DE LODO (REATOR ANAERÓBIO DE FLUXO ASCENDENTE - RAFA OU UASB) No reator a biomassa cresce dispersa no meio formando pequenos grânulos. A concentração de bactérias é bastante elevada formando uma manta de lodo. O efluente entra em baixo do reator e possui fluxo ascendente. No topo do reator há uma estrutura cônica ou piramidal. Esta possibilita a separação dos gases resultantes do processo anaeróbio (gás carbônico e metano) da biomassa, que sedimenta no cone sendo devolvida ao reator, e do efluente. A área deste sistema é bastante reduzida devido a alta concentração das bactérias. A produção de lodo é baixa e este já sai estabilizado. Os maus odores podem ser evitados com um projeto adequado. (SPERLING, 1995) 25

29 NOVAS TECNOLOGIAS: BIODISCOS Neste sistema um conjunto de discos, geralmente de plástico de baixo peso, giram em torno de um eixo horizontal. Metade do disco é imerso no esgoto a ser tratado enquanto a outra metade fica exposta ao ar. As bactérias formam uma película aderida ao disco que quando exposta ao ar é oxigenada. Esta quando novamente em contato com o efluente contribui para a oxigenação deste. Quando esta película cresce demasiadamente, ela se desgarra do disco e permanece em suspensão do meio líquido devido ao movimento destes contribuindo para um aumento da eficiência. Este sistema é limitado para o tratamento de pequenas vazões. O diâmetro máximo dos discos é reduzido sendo necessário um grande número de discos para vazões maiores. (SPERLING, 1995) Figura 14: Esquema de um Sistema com Biodiscos. Fonte: 26

30 MÉTODO DA RAMPA O escoamento superficial é um método de tratamento que consiste na disposição do efluente líquido na parte superior de terrenos planos construídos que tenham uma pequena declividade e baixa permeabilidade. O efluente percorre por gravidade todo o terreno, que é recoberto por uma vegetação. Uma pequena parcela de seu fluxo é perdida por evapotranspiração e a maior parte é coletada na base do declive. A percolação pode ser insignificante, pois esse sistema é inicialmente concebido para solos com baixa permeabilidade. O processo de depuração dá-se à medida que o efluente escoa no terreno recoberto pela vegetação, onde os sólidos em suspensão são filtrados e a matéria orgânica é oxidada pelos microrganismos que se estabelecem na cobertura das plantas e no solo. Quando comparado com outros métodos de tratamento, o escoamento superficial apresenta as seguintes vantagens: - É apropriado para o tratamento de esgotos de pequenas comunidades; - Proporciona tratamento avançado, com operação relativamente simples e barata; - A cobertura vegetal pode ser utilizada em atividades agrícolas; - Não gera lodo e não produz maus odores; 27

31 - Os efluentes apresentam qualidade semelhante aos de lodos ativados, tendo custo de operação e manutenção 40% menor. Destaca-se que na aplicação desta técnica existe a necessidade de um tratamento preliminar, que remova os sólidos grosseiros, evitando o rápido entupimento das tubulações e a danificação dos equipamentos da estação de tratamento. MBR - BIORREATORES COM MEMBRANAS Estes biorreatores promovem tratamento de efluentes tipo sanitário e industrial. Fonte: O processo de tratamento é quase o mesmo que ocorre num sistema de lodos ativados convencional. O MBR funciona como um filtro que deixa passar através dela somente água, alguns íons e moléculas de baixo peso molecular, barrando os sólidos e bactérias. Porem para a água estar tratada, depende do tratamento feito dentro do reator antes da ultrafiltração das membranas. O MBR pode ser utilizado para efluentes tipo sanitários e industriais, mas com algumas restrições e limites quanto a tipos de solventes, gorduras e cálcio, por exemplo (DIAS 2009). 28

32 REDE A VACUO Esta tecnologia foi desenvolvida na Suécia no final da década de 50, e a partir dessa época tem sido também utilizado em vários países como : Austrália, Canadá, França, Alemanha, Itália, Japão, México, Holanda, Espanha, Inglaterra e Estados Unidos. Este sistema é semelhante ao usado em sanitários de aviões, trens e navios. A sua principal característica é a economia de água, a qual se dá através da descarga dos vasos sanitários efetuada com apenas 1,2 litros, consequentemente gerando menor volume de esgoto. Devido a isso é utilizado mundialmente como um sistema de instalação seguro, não nocivo ao meio ambiente, e principalmente como o mais efetivo meio de economia de água. O sistema consiste em uma central de vácuo automatizada, que coleta o esgoto através de uma rede de tubulações, baseando-se na diferença de pressão atmosférica, com a baixa pressão existente no interior da tubulação. Quando o botão de acionamento do vaso sanitário é pressionado, sua válvula se abre, sugando o efluente em direção à unidade central e, ao mesmo tempo libera um jato de água limpa de 1,2 litros suficiente para a devida higienização. 29

33 REFERÊNCIAS BRASIL. Fundação Nacional de Saúde. Manual de saneamento. 4 ed. rev. Brasília. Fundação Nacional de Saúde, NUVOLARI, Ariovaldo. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reúso agrícola. 2 ed. rev. São Paulo, Blucher, OLIVEIRA, Edson Garcia. Esgoto a Vácuo. São Paulo, Disponível em: < ETE_co mpactapdf