Revisão da NBR Elaboração de Projetos Hidráulico-Sanitários de Estações de Tratamento de Esgotos Sanitários Texto Revisado - Setembro/ 2009

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1 Revisão da NBR Elaboração de Projetos Hidráulico-Sanitários de Estações de Tratamento de Esgotos Sanitários Texto Revisado - Setembro/ 2009 O presente Texto Revisado da Norma NBR foi elaborado nos anos 2008 e 2009, sendo presidente da comissão de elaboração da revisão o Eng. Pedro Alem Sobrinho, e secretário o Eng. Eduardo Pacheco Jordão. A elaboração da presente Revisão da Norma foi possível graças ao apoio da FINEP

2 Revisão da NBR Elaboração de Projetos Hidráulico-Sanitários de Estações de Tratamento de Esgotos Sanitários Texto Revisado - Setembro / 2009 SUMÁRIO 1. Objetivo 2. Documentos complementares 3. Definições 4. Condições gerais 5. Critérios e disposições 6. Tratamento da fase líquida 6.1. Remoção de Sólidos Grosseiros 6.2. Remoção de Areia 6.3. Decantação Primária 6.4. Tratamento Anaeróbio com Reator tipo UASB 6.5. Processos Biológicos com Biofilme Filtros Biológicos Percoladores Biodiscos ou Reatores Biológicos por Contacto Filtros Aerados Submersos e Biofiltros Aerados Submersos 6.6. Processos Biológicos com Biomassa Suspensa Lodos Ativados 6.7. Remoção de Fósforo por Processos Físico-Químicos 6.8. Flotação por Ar Dissolvido 7. Tratamento de lodos (fase sólida) 7.1. Elevatórias de Lodo 7.2. Adensamento Adensamento por Gravidade Adensamento por Flotação com Ar Dissolvido Adensamento por Adensadores com Esteiras Adensamento por Centrifugação 7.3. Digestão Digestão Aeróbia Digestão Anaeróbia 7.4. Estabilização Química 7.5. Desaguamento Leitos de Secagem 2

3 Filtros de Esteira Filtros Prensa Centrifugação Secagem complementar natural 8. Desinfecção 8.4. Cloração 8.5. Radiação Ultravioleta 8.6. Ozonização 8.7. Outras formas de desinfecção 9. Controle de Emissões Gasosas Combustão direta Biofiltros Torres Lavadoras Adsorção por carvão ativado 3

4 1. OBJETIVO 1.1. Esta Norma fixa as condições recomendadas para a elaboração de projeto hidráulico e de processo de Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário (ETE), observada a regulamentação específica das entidades responsáveis pelo planejamento e desenvolvimento do sistema de esgoto sanitário Esta Norma se aplica aos seguintes processos de tratamento: a) Separação de sólidos por meios físicos; b) Processos físico-químicos; c) Processos biológicos; d) Tratamento de lodo; e) Desinfecção de efluentes tratados; f) Tratamento de odores Lagoas de estabilização,tanques sépticos e disposição final de subprodutos do tratamento, bem como ETEs compactas (pré-fabricadas) não estão contempladas na presente, constituindo norma à parte. 2. DOCUMENTOS COMPLEMENTARES Na aplicação desta Norma é necessário consultar: a) NBR-9648/ Estudo de concepção de sistema de esgoto sanitário- Procedimento b) NBR-9649/ Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário- Procedimento c) NBR-12207/ Projeto de interceptores de esgoto sanitário- Procedimento d) NBR-12208/ Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário- Procedimento e) Norma NBR-6118/2003 Projeto de estruturas de concreto f) Norma NBR-9575/2003 Impermeabilização seleção e projeto g) Norma NBR-9574/2008 Execução de impermeabilização 3. DEFINIÇÕES 3.1. Acessório (válvulas, comportas, medidores) Dispositivo de regulagem, distribuição, interrupção ou medição do fluxo Biofiltro Aerado Submerso Unidade de tratamento biológico na qual se desenvolve processo unitário com adição de ar, dotado de meio suporte estruturado ou randômico, e de decantador secundário para remoção de sólidos suspensos de seu efluente Biogás Gás gerado no tratamento anaeróbio do esgoto, ou no tratamento anaeróbio do lodo em digestores anaeróbios, constituído em sua maior parte por metano. 4

5 3.4. Biomassa Massa de microorganismos formada no tratamento biológico Câmara seletora Reator que precede o tanque de aeração, ou incorporado a sua parte inicial, em processo de lodos ativados, com objetivo de reduzir impactos negativos decorrentes do crescimento de microorganismos filamentosos Captura de sólidos Razão entre a massa de sólidos removida nas operações de separação de sólidos, e a massa de sólidos afluente, medida em percentagem Carga Orgânica Volumétrica Razão entre a carga orgânica (expressa em DBO ou DQO) aplicada por dia e o volume útil do reator (kg/m 3.d ou equivalente). Para efeito desta norma os termos DBO e DBO 5 são equivalentes Coeficiente de pico de vazão Coeficiente de variação k igual ao resultado da divisão da vazão máxima horária afluente à ETE, registrada no período de 1 (um) ano, pela vazão média anual afluente à ETE, incorporando tambem o amortecimento de picos de vazão que ocorrem na rede coletora e nos interceptores; na ausência de determinações locais, e quando a contribuição de águas pluviais não é diretamente afluente à rede coletora, pode-se adotar, para estações de porte médio a grande, um valor entre 1,6 e 1,8. Para ETEs de pequeno porte deve-se adotar valores maiores Coeficiente de pico de massa Coeficiente de variação k m igual ao resultado da divisão da massa afluente máxima à ETE, registrada em um período horário, diário, ou mensal, pela massa média afluente à ETE, registrada no mesmo período (massa de DBO, DQO, ou SST); na ausência de determinações locais, pode-se adotar, para estações de porte médio a grande, valores de até 1,30 e 1,15, respectivamente para as massas máximas diária e mensal. Para ETEs de pequeno porte devese adotar valores maiores Densidade de potência Relação entre a potência dissipada no líquido de um reator sob agitação, e o volume útil deste reator (W/m 3 ou equivalente) Desaguamento Operação unitária pela qual a umidade do lodo é reduzida Desidratação O mesmo que desaguamento Eficiência do tratamento Valor da redução percentual dos valores representativos dos parâmetros de carga poluidora promovida pelo tratamento Espaço confinado 5

6 Volume considerado no interior de uma edificação ou de uma unidade, no qual gases residuais se acham presentes, após desprendimento da fase líquida em que se encontravam Estação de tratamento de esgoto sanitário (ETE) Conjunto de unidades de tratamento, equipamentos, órgãos auxiliares, acessórios e sistemas de utilidades, cuja finalidade é a redução das cargas poluidoras do esgoto sanitário e condicionamento da matéria residual resultante do tratamento Fator de carga Relação entre a massa de demanda bioquímica de oxigênio (DBO 5 ), fornecida por dia e a massa de sólidos em suspensão (SS), contida em determinada unidade de tratamento (d -1 ) Filtro Aerado Submerso Unidade de tratamento na qual, alem do processo biológico, tambem se desenvolve processo unitário de retenção de sólidos. Esta unidade recebe adição de ar, e é dotada de meio suporte randômico, sendo o excesso de biomassa removido por contra-lavagem Gases residuais São aqueles que se desprendem da fase líquida durante o tratamento do esgoto, seja nos poços de visita, nos canais de interligação de unidades, nas unidades do tratamento preliminar, no interior do compartimento de decantação de reatores UASB quando não pressurizado, no interior das estruturas de dissipação notadamente de efluentes anaeróbios, ou em qualquer outro local da ETE onde ocorra o desprendimento de gases odorantes ou metano Idade do lodo Lodo Tempo médio, em dias, de permanência da biomassa no processo biológico; numericamente igual à relação entre a massa de sólidos em suspensão voláteis (SSV) contida no reator biológico, e a massa de SSV descartada por dia (por remoção de lodo em excesso, e perdas com o efluente). Suspensão aquosa de componentes minerais e orgânicos separados no sistema de tratamento Lodo adensado Lodo resultante de operação que visa o aumento da concentração de sólidos suspensos, adequando-o a ser submetido à operação de desaguamento Lodo biológico Ou lodo secundário, lodo produzido em um processo de tratamento biológico Lodo estabilizado Lodo não sujeito à putrefação, sem maus odores, e que não atrai vetores Lodo em excesso (Excesso de lodo) Massa de sólidos removidos do sistema em processos biológicos, expressa usualmente em kg SSV/d, ou kg SST/d Lodo misto Mistura de lodo primário e lodo produzido em processo biológico. 6

7 3.26. Lodo primário Ou lodo cru, ou lodo bruto: lodo resultante da remoção de sólidos em suspensão do esgoto afluente à ETE, na operação de tratamento primário Lodo desaguado Lodo resultante de operação de desidratação ou desaguamento Lodo desidratado O mesmo que lodo desaguado Meio suporte Material inerte, como pedra britada, seixo rolado, etc, elementos plásticos, ao qual adere a biomassa nos processos com formação de biofilme Operação unitária Procedimento de que resulta separação física de componentes do esgoto ou da matéria residual do tratamento PEAD Polietileno de Alta Densidade, material plástico usado em tubulações Processo unitário Procedimento de que resulta transformação química ou biológica do esgoto ou da matéria residual resultante do tratamento Processo de tratamento Conjunto de técnicas aplicadas em uma ETE, compreendendo operações unitárias e processos unitários Profundidade mínima de água PVC Altura da lâmina de líquido contido em uma unidade de tratamento, medida a partir da superfície livre até o final do paramento vertical das paredes laterais, quando a unidade opera com sua vazão de dimensionamento. Cloreto de polivinila (tambem Policloreto de vinila), material plástico usado em tubulações, peças e componentes utilizados nas estações de tratamento, como vertedores, medidores Parshall, etc Razão de recirculação Relação entre a vazão de recirculação e a vazão média afluente à unidade Relação alimento x microrganismos (A/M) Relação entre a massa de DBO 5, fornecida por dia ao processo biológico e a massa de SSV, contida no reator biológico (unidade d -1 ). 7

8 3.36. Relação ar dissolvido x volume (A/V) Relação entre a massa de ar dissolvido efetivamente liberado em uma unidade de flotação por ar dissolvido, e o volume de esgoto afluente (g/m 3 ou equivalente) Relação de recirculação O mesmo que Razão de Recirculação Superfície específica Relação entre a área superficial do material suporte de biomassa e o seu volume aparente (medida usualmente em m 2 /m 3 ) Sistema de utilidade Instalação permanente que supre necessidade acessória indispensável à operação da ETE (água potável, combate a incêndio, distribuição de energia, drenagem pluvial, automação e controle) Taxa de aplicação hidráulica ou superficial Relação entre a vazão afluente a uma unidade de tratamento e a área horizontal na qual essa vazão é distribuída (m 3 /m 2.d) Taxa de aplicação orgânica superficial Relação entre a carga de DBO ou DQO introduzida por unidade de tempo numa unidade de tratamento e a área superficial do material suporte de biomassa (gdbo/m 2.d ou equivalente) Taxa de aplicação de sólidos Relação entre a massa de sólidos em suspensão no afluente, introduzida numa unidade de tratamento e a área sobre a qual é aplicada, por unidade de tempo (kg SS/m 2.d) Taxa de escoamento superficial Relação entre a vazão do efluente líquido de uma unidade de tratamento e a área horizontal sobre a qual é distribuída (m 3 /m 2.d) Taxa de escoamento em vertedor Relação entre a vazão do efluente líquido de uma unidade de tratamento e a extensão da lâmina do vertedor sobre o qual escoa (m 3 /m.d) Taxa de vazão superficial O mesmo que Taxa de aplicação hidráulica ou superficial Tempo de detenção hidráulica Relação entre o volume útil de uma unidade de tratamento e a vazão afluente (horas, dias, ou equivalente) Tempo de detenção celular O mesmo que idade do lodo Tratamento de lodo Conjunto de operações e processos unitários que visam a estabilização e a remoção da umidade do lodo. 8

9 3.49. Tratamento preliminar Conjunto de operações e processos unitários que visam a remoção de sólidos grosseiros, areia, e matéria oleosa, ocorrendo na parte inicial do tratamento Tratamento primário Conjunto de operações e processos unitários que visam principalmente a remoção de sólidos em suspensão, ainda que parcialmente, normalmente com eficiência de remoção de SST de cerca de 50%, e de DBO de cerca de 25%, podendo esses percentuais se elevarem até 80% e 50%, respectivamente, no caso do tratamento primário quimicamente assistido Tratamento secundário Conjunto de operações e processos unitários que visam principalmente a remoção da matéria orgânica, ocorrendo tipicamente após o tratamento primário, normalmente com eficiência de remoção de SST e de DBO de cerca de 80 a 90% Tratamento terciário Conjunto de operações e processos unitários que visam principalmente a remoção de nutrientes ou de microorganismos Unidade de tratamento Qualquer das partes de uma ETE cuja função seja a realização de operação ou processo unitário Vazão máxima afluente à ETE Vazão final de esgoto sanitário encaminhada à ETE, avaliada conforme critérios da NBR 9649/1986 e NBR-12207/1992 (l/s ou equivalente) Vazão média afluente à ETE Vazão final de esgoto sanitário encaminhada à ETE, avaliada conforme critérios da NBR /1992, desprezada a variabilidade do fluxo (k 1 e k 2 ). (l/s ou equivalente) Vazão de recirculação Vazão que retorna de jusante para montante, de qualquer unidade de tratamento (l/s ou equivalente) Vazão máxima de projeto da ETE Vazão máxima para a qual a ETE é projetada. 4. CONDIÇÕES GERAIS 4.1. Requisitos Relatório do estudo de concepção do sistema de esgoto sanitário, elaborado conforme NBR População atendida e atendível pela ETE nas diversas etapas do plano Vazões e demais características de esgotos sanitários afluentes à ETE nas diversas etapas do plano de acordo com as NBR-9649, NBR e NBR

10 Exigências ambientais e legais a serem atendidas Características requeridas para o efluente tratado nas diversas etapas do plano Forma de disposição final do efluente líquido: ponto de lançamento, corpo receptor, reuso previsto, como definidos na concepção básica Forma de disposição final dos subprodutos sólidos: local de disposição e eventuais usos na agricultura, na recuperação de áreas degradadas, etc Área selecionada para construção da ETE com levantamento planialtimétrico em escala mínima de 1: Sondagens preliminares de reconhecimento do subsolo na área selecionada Cota máxima de enchente na área selecionada Avaliação de lançamento de efluentes não domésticos na rede coletora, para fins de tratamento Atividades A elaboração do projeto hidráulico-sanitário, e a complementação da concepção da ETE quando necessário compreendem, no mínimo, as seguintes atividades: a) Seleção e interpretação das informações disponíveis para projeto; b) Avaliação das opções de processo para a fase líquida e para a fase sólida; c) Seleção dos parâmetros de dimensionamento e fixação de seus valores; d) Dimensionamento das unidades de tratamento; e) Elaboração dos arranjos em planta das diversas opções definidas; f) Avaliação de custo de implantação e operação das diversas opções; g) Comparação técnico-econômica e ambiental, e escolha da solução; h) Dimensionamento dos órgãos auxiliares e sistemas de utilidades; i) Seleção dos equipamentos e acessórios; j) Locação definitiva das unidades, considerando a circulação de pessoas e veículos, e o tratamento arquitetônico-paisagístico; k) Elaboração do perfil hidráulico em função do arranjo definitivo; l) Elaboração de relatório do projeto hidráulico-sanitário, justificando as eventuais divergências em relação ao estudo de concepção; m) Elaboração das diretrizes de operação, de processo e de manutenção; n) Previsão de projetos de supervisão e controle, arquitetônico, paisagístico, funcional de laboratório e manutenção, em função da necessidade e do porte da ETE; o) Previsão de vias de acesso no entorno da ETE; p) Avaliação de emissão de odores, ruídos e aerossóis que possam causar incômodo à vizinhança e indicação de ações mitigadoras. 10

11 5. CRITÉRIOS E DISPOSIÇÕES 5.1. Para o dimensionamento das unidades de tratamento e órgãos auxiliares, os parâmetros básicos seguintes mínimos do afluente devem ser considerados para as diversas etapas do plano: a) Vazões afluentes máxima, mínima e média; b) Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO); c) Sólidos em suspensão totais e voláteis (SST e SSV); d) Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK); e) Fósforo total (P); f) Coliformes Termotolerantes (CTer), e outros indicadores biológicos quando for pertinente; g) Temperatura Todos os valores dos parâmetros acima devem ser determinados através de investigação local de validade reconhecida. Na ausência ou impossibilidade dessa determinação, podem ser usados valores na faixa de 45 a 60 g DBO/hab.d, 90 a 120 g DQO/hab.d, 45 a 70 g SS/hab.d, 8 a 12 g N/hab.d, e 1,0 a 1,6 g P/hab.d. Os valores adotados devem ser justificados Os critérios gerais de dimensionamento das unidades e órgãos auxiliares, excetuados os casos explicitados adiante, devem ser os seguintes: a) Dimensionados para a vazão máxima horária: - Estações elevatórias de esgoto bruto; - Canalizações, inclusive by-passes e extravazores; - Medidores; - Dispositivos de entrada e saída; b) Dimensionados para a vazão média: - Todas as unidades e canalizações precedidas de tanques de acumulação com descarga em regime de vazão constante Recomenda-se que as unidades de tratamento da ETE disponham de sistema de by-pass e de esgotamento Deve ser previsto pelo menos o dispositivo de medição da vazão afluente à ETE No caso da existência da elevatória de entrada, esta medição pode ser feita a montante ou jusante da mesma. Para elevatórias que recebem retornos a medição deve ser feita a montante da mesma ETEs com vazões médias acima de 100 L/s devem ter totalizador de volume afluente As canalizações devem ser dimensionadas de modo a evitar deposição de sólidos, em função das características do líquido transportado O acesso às unidades deve ser fácil e adequado às condições de segurança e comodidade da operação. Escadas tipo marinheiro devem ser evitadas. 11

12 5.8. Devem ser previstas condições ou dispositivos de segurança de modo a evitar concentração de gases que possam causar explosão, intoxicação ou desconforto, de acordo com as normas de segurança vigentes O projeto hidráulico-sanitário deve incluir o tratamento do lodo, dos demais resíduos sólidos, e das emissões gasosas, considerando o destino final definido no estudo de concepção ou definindo-o caso não tenha sido considerado anteriormente O relatório do projeto hidráulico-sanitário da ETE deve incluir: a) Memorial descritivo e justificativo contendo informações a respeito do destino a ser dado aos materiais residuais retirados da ETE, explicitando os meios que devem ser adotados para o seu transporte e disposição, projetando-os quando for o caso; b) Balanço de massa; c) Memória de cálculo de processo e hidráulico; d) Planta de situação da ETE em relação à área de projeto e ao corpo receptor; e) Planta de locação das unidades; f) Fluxograma do processo e arranjo em planta com identificação das unidades de tratamento e dos órgãos auxiliares; g) Perfis hidráulicos das fases líquida e sólida, nas diversas etapas, elaborados para a vazão máxima; h) Plantas, cortes e detalhes; i) Plantas e perfis de escavações e aterros; j) Especificações de materiais e serviços; k) Especificações de equipamentos e acessórios, incluindo as definições mínimas de materiais e os modelos dos equipamentos selecionados para a elaboração do projeto; l) Estimativa orçamentária global da ETE; m) Diretrizes de operação e manutenção da ETE, contendo no mínimo o seguinte: i. Descrição simplificada da ETE; ii. Parâmetros utilizados no projeto; iii. Fluxograma e arranjo em planta da ETE com identificação das unidades e órgãos auxiliares e informações sobre seu funcionamento; iv. Procedimentos de operação e manutenção preventiva, com descrição de cada rotina e sua frequência; v. Identificação dos problemas operacionais mais freqüentes e procedimentos a adotar em cada caso; vi. Procedimentos de controle operacional, identificação de pontos de amostragem, indicadores de desempenho, monitoramento laboratorial; vii. Descrição dos procedimentos de segurança do trabalho; viii. Modelos de relatórios de operação e controle a serem elaborados pelo operador; ix. Descritivo operacional visando o projeto do sistema de supervisão e controle da ETE; 12

13 x. Definição da equipe de operação e manutenção, e requisitos mínimos de qualificação Atenção especial deve ser dada ao atendimento às medidas mitigadoras constantes e recomendadas nos estudos ambientais prévios. 6. TRATAMENTO DA FASE LÍQUIDA 6.1. Remoção de Sólidos Grosseiros Além das indicações seguintes, deve ser observado o que preceitua a Norma NBR Projeto de Elevatória de Esgotos A remoção de sólidos grosseiros pode ser feita através de grades de barras e de peneiras A vazão de dimensionamento das grades e peneiras deve ser a vazão máxima afluente à unidade As grades de barras devem ter espaçamento entre as barras de 10 a 100 mm, sendo classificadas, de acordo com tal espaçamento como: a) grade grossa: espaçamento de 40 a 100 mm b) grade média: espaçamento de 20 a 40 mm c) grade fina: espaçamento de 10 a 20 mm As grades de barras podem ser de limpeza manual ou mecanizada; exceto para as grades grossas, devem ser de limpeza mecanizada quando a vazão máxima afluente final for igual ou superior a 100 L/s ou quando o volume de material a ser retido justificar o uso deste equipamento, levando-se em conta também as dificuldades de operação relativas à localização e/ou profundidade do canal afluente Quando a limpeza for mecanizada recomenda-se a instalação de pelo menos duas unidades, neste caso, cada uma com capacidade para a vazão afluente total, podendo uma delas ser de limpeza manual, utilizada como reserva. Quando houver risco de danos ao equipamento de limpeza mecanizada, deve ser instalada uma grade grossa de limpeza manual à montante As grades de barras podem ter o sistema de limpeza mecanizado, acionado por: a) No caso de barras retas: correntes, cremalheira, catenária, ou outro equivalente; b) No caso de barras curvas: 1 ou 2 braços rotativos com rastelo integrado, ou outro equivalente No dimensionamento das grades de barras devem ser observados ainda os seguintes critérios: a) a velocidade máxima através da grade para a vazão final é de 1,20 m/s; b) a inclinação das barras em relação à horizontal deve ser: - grades de limpeza manual: de 45 0 a grades de limpeza mecanizada: de 60 0 a 90 0 c) perda de carga mínima a ser considerada no cálculo para estudo das condições de escoamento de montante: - grades de limpeza manual = 0,15 m 13

14 - grades de limpeza mecanizada = 0,10 m d) no caso de grade de limpeza manual, a perda de carga deve ser calculada para 50% de obstrução São consideradas peneiras os equipamentos de remoção de sólidos grosseiros com aberturas de 0,25 mm a 10,0 mm, podendo ser: a) Peneira estática; b) Peneira móvel de fluxo frontal (ou tipo escalar ou escada); c) Peneira móvel de fluxo tangencial ou externo (com tambor rotativo); d) Peneira móvel de fluxo axial ou interno (com tambor rotativo) A peneira deve ser precedida de grade Os canais, afluente e efluente dos dispositivos de remoção de sólidos grosseiros devem garantir, pelo menos uma vez ao dia, desde o início da operação, uma velocidade igual ou superior a 0,40 m/s No caso de uso de grades de barras de limpeza mecanizada ou de peneiras, o equipamento utilizado deve propiciar o depósito dos sólidos removidos em caçambas, carrinhos, diretamente ou através de esteiras ou roscas transportadoras para sua retirada. Nestes casos deve ser prevista área suficiente para circulação dos carrinhos ou veículos de retirada das caçambas, conforme o caso No caso de uso de grades de barras e peneiras de limpeza mecanizada deve-se dispor de dispositivo de acionamento automático do sistema de limpeza As grades de barras, exceto as grossas, peneiras e respectivos dispositivos de limpeza e remoção dos sólidos retidos, devem ser constituídas de materiais resistentes à corrosão e abrasão, tais como ligas de aço inox 304 ou superior e resinas plásticas Remoção de Areia O desarenador deve ser projetado para remoção mínima de 95% em massa das partículas com diâmetro equivalente igual ou superior a 0,2 mm e densidade de 2, A vazão de dimensionamento do desarenador deve ser a vazão máxima afluente à unidade O desarenador poderá ser de limpeza manual ou mecanizada; deve ter limpeza mecanizada quando a vazão de dimensionamento for igual ou superior a 100 L/s O desarenador de limpeza manual deverá ser de fluxo horizontal e seção retangular (tipo canal de velocidade constante), devendo existir sempre uma unidade reserva Os seguintes tipos de desarenador mecanizado são considerados: a) de fluxo horizontal e seção retangular (tipo canal de velocidade constante), com remoção da areia retida por meio de bomba aspiradora, parafuso helicoidal, corrente e caçamba, ou clamshell ; b) de fluxo horizontal e seção quadrada, com remoção da areia retida por meio de braços raspadores e lavador de areia; c) de fluxo em espiral, aerado, com remoção da areia retida por meio de bomba aspiradora, parafuso helicoidal, corrente e caçamba, ou clamshell ; 14

15 d) de fluxo tangencial, com remoção da areia retida por meio de bomba aspiradora, ou airlift. e) de fluxo em vórtice (tipo ciclone ou similar) No caso de desarenador de limpeza mecanizada, devem ser previstas pelo menos duas unidades instaladas; se uma delas for reserva, poderá ser unidade não mecanizada No caso de desarenador de fluxo horizontal e seção retangular (tipo canal) deve ser observado o seguinte: a) A seção transversal deve ser tal que a velocidade de escoamento esteja na faixa de 0,25 a 0,40 m/s; b) No fundo e ao longo do canal deve ser previsto espaço para a acumulação do material sedimentado, com profundidade mínima de 0,20 m. c) Uma seção de controle deverá ser prevista a jusante do desarenador, com o objetivo de manter o mais possível constante a velocidade do escoamento No caso de desarenador com fluxo em espiral, aerado, deve ser observado o seguinte: a) A seção transversal deve ser tal que a velocidade de escoamento longitudinal seja inferior a 0,25 m/s para a vazão máxima; b) A quantidade de ar injetada deve ser regulável, entre 0,25 e 0,75 m 3 /min.m. O valor ótimo deve ser verificado ao longo da operação; c) O tempo de detenção hidráulica para a vazão máxima deve ser igual ou superior a 3 minutos No caso de desarenador com fluxo tangencial, deve ser observado o seguinte: a) a velocidade de entrada deve ser 0,75 a 1,0 m/s, e de saída no máximo de 0,7 m/s; b) o tempo de detenção hidráulica para a vazão máxima deve ser igual ou superior a 25 s Para todos os tipos de desarenador, exceto desarenador aerado e de fluxo em vórtice, a taxa de escoamento superficial deve estar compreendida entre 600 a 1300 m 3 /m 2.d; na ausência de decantadores primários, recomenda-se o limite superior de 1000 m 3 /m 2.d Os desarenadores mecanizados deverão ser dotados de um classificador e lavador da areia removida, podendo ser do tipo: a) parafuso helicoidal com inclinação máxima de 35 o com a horizontal; b) rampa inclinada dotada de raspador de lâminas paralelas; c) hidrociclone; 6.3. Decantação primária A vazão de dimensionamento do decantador primário deve ser a vazão máxima horária afluente à unidade, exceto no caso da alínea (c) de A taxa de escoamento superficial deve ser compatível com a eficiência de remoção desejada, e ainda igual ou inferior a: a) 60 m 3 /m 2.d quando precede processo de filtração biológica; b) 90 m 3 /m 2.d quando precede processo de lodos ativados; 15

16 c) 90 m 3 /m 2.d quando o processo for de decantação primária quimicamente assistida (processo CEPT ) ETE com vazão de dimensionamento superior a 250 L/s deve ter mais de um decantador primário O tempo de detenção hidráulica para a vazão média deve ser inferior a 3 h e, para a vazão máxima, superior a 1 h A taxa de escoamento para a vazão máxima através do vertedor de saída não deve exceder a 500 m³/m.d de vertedor A tubulação de remoção de lodo deve ter diâmetro mínimo de 150 mm; a tubulação de transporte de lodo no escoamento por condutos livres deve ter declividade mínima de 3%; a remoção de lodo do fundo deve preferencialmente, ser feita de modo a permitir a observação e controle do lodo removido O poço de acumulação de lodo no fundo do decantador deve ter paredes com inclinação igual ou superior a 1,5 na vertical para 1,0 na horizontal, terminando em base inferior com dimensão horizontal mínima de 0,60 m No caso de decantador primário com remoção mecanizada de lodo, deve ser observado o seguinte: a) A alimentação do esgoto ao decantador deve obedecer a uma repartição criteriosa do fluxo afluente, de forma a se garantir uma distribuição homogênea de vazão, e evitar a formação de caminhos preferenciais; b) No caso de decantador retangular, esta distribuição homogênea pode ser obtida através de múltiplas entradas e anteparo; no caso de decantador circular o esgoto afluente deve adentrar a unidade através de defletor central, concêntrico ao decantador com submergência mínima de 0,80m; c) O dispositivo de remoção do lodo, no caso de decantador retangular, pode ser constituído por ponte rolante ou por sistema de correntes e lâminas raspadoras; no caso de decantador circular, por braços raspadores acionados por tração central ou periférica; d) Os dispositivos de remoção do lodo devem ser constituídos de materiais resistentes à corrosão e abrasão, com qualidade igual ou superior ao aço carbono ASTM A-36 com revestimento adequado; e) O dispositivo de remoção do lodo deve ter velocidade igual ou inferior a 20 mm/s no caso de decantador retangular, e velocidade periférica igual ou inferior a 40 mm/s no caso de decantador circular; f) A profundidade mínima de água no decantador deve ser igual ou superior a 3,5 m. Valores inferiores devem ser justificados; g) Define-se o volume útil como o produto da área de decantação pela profundidade mínima de água; h) Para decantador retangular a relação comprimento/profundidade mínima de água deve ser igual ou superior a 4:1; a relação largura/ profundidade mínima de água deve ser igual ou superior a 2:1; a relação comprimento/ largura deve ser igual ou superior a 2:1, e preferencialmente a 4:1; i) Para decantador circular a declividade do fundo do tanque deve ser igual ou superior a 1:12; 16

17 j) Para decantador retangular, a velocidade de escoamento horizontal deve ser igual ou inferior a 50 mm/s; quando recebe excesso de lodo ativado, a velocidade deve ser igual ou inferior a 20 mm/s; k) O dispositivo de arraste da escuma, no caso de decantador retangular, pode ser constituído pelo próprio mecanismo de remoção do lodo, sendo a escuma retida em defletor ou escumadeira apropriados, na superfície; no caso de decantador circular, os próprios braços rotativos de remoção do lodo arrastam a escuma na superfície para uma bandeja coletora No caso de decantador primário, sem remoção mecanizada de lodo, deve ser observado o seguinte: a) A profundidade de água na parede lateral deve ser igual ou superior a 0,50 m para decantadores circulares ou quadrados em planta; b) Permite-se que o decantador seja circular ou quadrado em planta, com poço de lodo único cônico ou piramidal de base quadrada, descarga de lodo por gravidade, inclinação de paredes igual ou superior a 1,5 na vertical por 1,0 na horizontal e diâmetro ou diagonal não superior a 7,0 m; c) Permite-se que o decantador seja retangular em planta com alimentação pelo lado menor, desde que a parte inferior seja totalmente constituída de poços tronco-piramidais, de bases quadradas, e lado não superior a 5,0 m, com descargas individuais de lodo; nesse caso a velocidade de escoamento horizontal deve ser no máximo 50 mm/s; d) No caso alínea (b), define-se o volume útil como sendo o volume de líquido contido no terço superior da altura do poço, até o nível de água; no caso da alínea (c), define-se o volume útil como sendo o produto da área de decantação pela profundidade mínima de água; e) Carga hidráulica mínima para a remoção do lodo igual a cinco vezes a perda de carga hidráulica calculada para água e não inferior a 1,0 m No caso de decantação primária quimicamente assistida, deve ser observado o seguinte: a) O decantador deve ser obrigatoriamente de remoção mecanizada do lodo; b) A adição do coagulante deve ser realizada em local de agitação elevada, com gradiente de velocidade igual ou superior a 1000 s -1 ; c) A adição da solução de polímero após a coagulação deve dar-se em locais com agitação adequada para uma boa dispersão; d) A floculação deverá dar-se em condições adequadas de baixo gradiente de velocidade, entre 100 e 50 s -1 ; o transporte do esgoto floculado e sua entrada no decantador deve garantir a manutenção dos flocos formados; Recomenda-se a instalação de dispositivo para a medição da vazão do lodo removido do decantador primário O projeto hidráulico e de processo deve considerar o seguinte: a) O volume, a massa de sólidos em suspensão e o teor de sólidos do lodo removido; b) A freqüência de remoção de lodo; c) O dispositivo utilizado na remoção do lodo Para efeitos práticos, consideram-se equivalentes, nesta Norma, os teores de sólidos totais e de sólidos em suspensão no lodo. 17

18 6.4. Tratamento anaeróbio com reator tipo UASB O tratamento biológico anaeróbio deve ser precedido de remoção de sólidos grosseiros e areia, sendo imprescindível a utilização de dispositivo de remoção de sólidos com aberturas iguais ou inferiores a 12 mm para vazão máxima até 100 L/s, e a 6 mm para vazão máxima acima de 100 L/s No caso de alimentação por elevatória, a vazão máxima de bombeamento não poderá exceder a mais que 25% da vazão máxima de esgoto afluente. Recomenda-se a utilização de bombas com variadores de velocidade ou o mínimo de três bombas, sendo uma para rodízio de reserva O tempo de detenção hidráulica para a vazão média, considerando a temperatura média do esgoto no mês mais frio do ano e o volume total do UASB, deve ser igual ou superior a: a) 6 h para temperatura do esgoto superior a 25 C b) 7 h para temperatura do esgoto de 22 C a 25 C c) 8 h para temperatura do esgoto de 18 C a 21 C d) 10 h para temperatura do esgoto de 15 C a 17 C Eventualmente pode-se admitir tempos de detenção hidráulica inferiores aos mencionados no item desde que justificado A profundidade útil total dos reatores tipo UASB deve estar entre 4,0 m e 6,0 m. A profundidade mínima do compartimento de digestão (do fundo do reator à entrada do compartimento de decantação) deve ser de 2,5 m O reator UASB deve dispor de aberturas de acesso com dimensão mínima de 0,80 m, nas câmaras de digestão e decantação O sistema de distribuição de esgoto nos reatores deve atender a: a) O diâmetro interno mínimo dos tubos de distribuição de esgoto deve ser de 75 mm; b) Cada ponto de descarga de esgoto no reator deve estar restrito a uma área máxima de 3 m². c) A entrada de esgoto no reator deve se dar entre 0,10 a 0,20 m do fundo; d) O sistema de distribuição deve permitir a identificação de pontos de entupimentos; e) O sistema de distribuição deve impedir o arraste de ar para dentro do reator A velocidade ascensional no compartimento de digestão do reator deve ser igual ou inferior a 0,7 m/h para a vazão média e inferior a 1,2 m/h para a vazão máxima A velocidade de passagem do compartimento de digestão para o de decantação deve ser igual ou inferior a 2,5 m/h, para a vazão média e a 4,0m/h para a vazão máxima O trespasse dos defletores de gases deve exceder em pelo menos 0,15 m a abertura de passagem do compartimento de digestão para o compartimento de decantação A taxa de escoamento superficial no compartimento de decantação deve ser igual ou inferior a 1,2 m 3 /m 2.h para a vazão máxima O tempo de detenção hidráulica no compartimento de decantação para a vazão média deve ser igual ou superior a 1,5 h e para a vazão máxima superior a 1,0 h. 18

19 A profundidade útil mínima do compartimento de decantação deve ser de 1,50 m, sendo pelo menos 0,30 m com parede vertical. As paredes inclinadas do compartimento de decantação devem ter inclinação igual ou superior a Os reatores UASB devem possuir dispositivo de retirada de escuma A coleta e transporte de efluentes de reatores tipo UASB deve evitar quedas e pontos de turbulência de modo a minimizar o desprendimento dos gases Nos casos onde se deseja a remoção de gases dissolvidos no efluente e de gases residuais do compartimento de decantação, deve ser previsto dispositivo para desprendimento e coleta para posterior tratamento As câmaras de gás do reator devem ser impermeáveis ao gás, protegidas e resistentes contra corrosão As áreas sobre os compartimentos de decantação podem ou não ser cobertas. No caso de serem cobertas devem ter toda a estrutura acima do nível de água protegida contra corrosão A construção do UASB em concreto deve atender às recomendações das Normas NBR- 6118/2003 e NBR 8083/1983 e garantir a estanqueidade e resistência a ambientes agressivos O sistema de transporte dos efluentes dos reatores anaeróbios deve ser resistente a corrosão O biogás coletado, quando não aproveitado, deve ser queimado, preferencialmente com queima completa No caso de se ter o aproveitamento do biogás, deve ser previsto alem das unidades próprias do aproveitamento, pelo menos um queimador como unidade de segurança Estações com capacidade acima de 250 L/s de vazão média, sem aproveitamento do gás, devem dispor de pelo menos dois queimadores, sendo um deles como reserva O queimador de gás deve ser provido de protetor de chama e sistema de ignição automático; para estações com vazão média acima de 250 L/s deve dispor também de painel de controle automático com sensor de chama Em situações onde não se puder garantir fluxo mínimo contínuo de gás, deve ser previsto sistema com ignição automática ou piloto alimentado por GLP ou outro gás combustível Nos casos de queima ou aproveitamento do biogás, deve ser garantida uma pressão mínima de Pa (0,15 mca) no interior das câmaras de gás do reator, através de selo d água ou válvula reguladora de pressão As tubulações de transporte do biogás e as respectivas peças especiais devem ser preferencialmente aéreas, buscando manter a linearidade e o escoamento do condensado no interior da tubulação, dimensionadas com velocidade máxima de 5,0 m/s com relação à vazão média de gás, e diâmetro mínimo de 50 mm A coleta e o transporte do biogás devem dispor de dispositivos de segurança, compreendendo no mínimo removedores de condensados e removedores de sedimentos, nos pontos baixos das tubulações, válvulas de alivio de pressão e vácuo, e corta-chamas É recomendado medição da vazão do biogás em cada reator, devendo ser instalado com by-pass Cada reator deve ter sistema para amostragem de lodo, permitindo a coleta a diferentes alturas desde o fundo até o nível de entrada dos compartimentos de decantação. 19

20 Descargas de lodo devem ser previstas rente ao fundo (pelo menos 1 ponto de descarga para cada 100 m 2 de área de fundo) com carga hidráulica mínima de 1,5 mca, que servirão também para esgotamento do reator. Além desta deve haver descarga adicional de lodo em nível entre 0,8 m e 1,3 m acima do fundo. O diâmetro mínimo das tubulações de descarga de lodo deve ser de 100 mm Trechos da linha de transporte de lodo com escoamento livre devem ter declividade mínima de 3% O lodo removido dos reatores tipo UASB é considerado estabilizado e pode ser encaminhado diretamente para desaguamento Processos Biológicos com Biofilme São os seguintes os processos biológicos com biofilme abrangidos nesta Norma: a) Filtros biológicos percoladores; b) Biodiscos ou Reatores biológicos de contacto; c) Filtros aerados submersos e Biofiltros aerados submersos Filtros Biológicos Percoladores (FBP) A vazão de dimensionamento do filtro biológico deve ser a vazão média afluente à ETE FBP deve ser precedido de remoção de sólidos grosseiros e areia, e de decantação primária ou outra unidade que proporcione remoção de sólidos sedimentáveis O FBP deve dispor de um meio suporte para biomassa, constituído de pedra britada, ou seixo rolado, ou materiais plásticos. Outros materiais poderão ser empregados se tecnicamente justificados No caso de utilização de pedra britada esta deve ser brita 4 (no mínimo 95% do material deve apresentar granulometria entre 5 e 8 cm), não sendo permitido pedras chatas ou com faces planas A aplicação do esgoto em FBP circular deve ser uniforme sobre a superfície do meio suporte através de distribuidor rotativo; quando acionado pela reação dos jatos, o distribuidor deve ser projetado para partir com carga hidrostática compatível com a vazão de projeto, e com o diâmetro das tubulações e do filtro FBP que utiliza pedra britada ou seixo rolado deve ter altura do meio suporte até 3,0 m e obedecer às seguintes limitações: a) A carga orgânica volumétrica não deverá exceder a 1,2 kg DBO 5 /m 3.d nos filtros denominados de alta taxa; e a 0,3 kg DBO 5 /m 3.d nos filtros denominados de baixa taxa; b) A taxa de aplicação hidráulica não deverá exceder 50 m³/m².d da superfície livre do leito, incluindo a vazão de recirculação, nos filtros denominados de alta taxa; e a 5 m³/m².d nos filtros denominados de baixa taxa; FBP que utiliza material de enchimento plástico deve ter altura do meio suporte inferior a 12,0 m e obedecer às seguintes limitações: a) Carga orgânica igual ou inferior a 3,0 kg DBO 5 /m 3.d; b) Taxa de aplicação hidráulica compreendida entre 10,0 e 75,0 m 3 /m 2.d da superfície livre do leito, incluindo a vazão de recirculação. 20

21 Quando utilizados outros materiais, os parâmetros e critérios para dimensionamento devem ser justificados Pode ser admitida a recirculação nos seguintes casos: a) Do efluente do FBP para a sua própria entrada; b) Do efluente do decantador secundário para a entrada do FBP e, neste caso, o decantador secundário deve ser dimensionado para a vazão média acrescida da vazão de recirculação; c) Do efluente do FBP para a entrada do decantador primário e, neste caso, o decantador primário deve ser dimensionado para a vazão máxima acrescida da vazão de recirculação; d) Em qualquer dos casos a razão de recirculação deve ser igual ou inferior a Nos FBP de alta taxa é obrigatória a recirculação Para garantir a circulação de ar através do meio suporte do FBP, é necessário: a) Que as aberturas para drenagem do efluente do FBP tenham área total igual ou superior a 15% da área horizontal do fundo da unidade; b) Que as extremidades dos drenos que se comunicam com a atmosfera tenham área total igual ou superior a 1% da área horizontal do fundo do filtro Na drenagem do líquido percolado, através do meio suporte, deve ser observado o seguinte: a) A área do fundo do FBP deve ser inteiramente drenada; b) A declividade mínima dos drenos deve ser 1%, e a velocidade mínima nas canaletas efluentes deve ser de 0,60 m/s; c) Os drenos e as canaletas efluentes devem ser dimensionados com seção molhada igual ou inferior a 50% da seção transversal, para a vazão máxima acrescida da vazão de recirculação Devem ser previstos meios para possibilitar o controle do crescimento de moscas, preferivelmente por inundação do filtro biológico O FBP requer o emprego de decantação secundária. A não utilização da decantação secundária deve ser tecnicamente justificada Nos casos em que se almeja nitrificação parcial, a taxa de aplicação de nitrogênio amoniacal não deverá exceder 1,0 g N/m 2.d (referente à superfície específica do meio suporte). Este valor se aplica igualmente a outras modalidades de reatores com processo de biofilme Biodiscos ou Reatores Biológicos de Contato (RBC) Biodiscos ou RBC devem ser precedidos de remoção de sólidos grosseiros, de areia, e de decantação primária ou outra unidade de remoção de sólidos sedimentáveis Os RBC requerem o emprego de decantação secundária A vazão de dimensionamento do RBC deve ser a vazão média afluente à ETE O meio suporte para biomassa deve ser de material plástico (poliestireno, PEAD, PVC, ou similar) com superfície específica adequada. Tipicamente é formado por discos montados sobre um eixo rotativo transversal ou coincidente com o sentido do escoamento. 21

22 Os RBC poderão dispor de mais de um estágio em série A carga orgânica aplicada não deverá exceder a 30 g DBO/ m².d no primeiro estágio e a 15 g DBO/ m 2.d como média para todos estágios A taxa hidráulica média aplicada para todos os estágios do Biodisco não deve exceder a 0,15 m 3 /m 2.d de área superficial (referente à superfície específica do meio suporte), nos casos visando apenas a remoção da DBO, e a 0,08 m 3 /m 2.d nos casos visando também a nitrificação O tempo de detenção hidráulica deve ser igual ou superior a 1,0 h nos casos visando apenas a remoção da DBO, e superior a 2,0 h nos casos visando também a nitrificação Filtros Aerados Submersos (FAS) FAS devem ser precedidos de remoção de sólidos grosseiros e areia, e de decantação primária ou outras formas de remoção de sólidos sedimentáveis A vazão de dimensionamento dos FAS deve ser a vazão média afluente à ETE O meio suporte para biomassa no qual se formará o biofilme poderá ser: um recheio estruturado ou randômico, com superfície específica inferior a 250 m 2 /m 3, com altura útil igual ou superior a 1,6 m, constituído de material inerte de origem sintética ou mineral, com fluxo descendente ou ascendente. Os FAS devem dispor de decantador secundário para clarificação do efluente A carga orgânica volumétrica aplicada deve ser igual ou inferior a 1,8 kg DBO/m 3.d e a carga orgânica superficial aplicada inferior a 15 g DBO/m 2.d (referente à superfície específica do meio suporte); nos casos visando também a nitrificação, a carga de nitrogênio amoniacal aplicada não deve exceder a 1,0 g N/m 2.d A taxa de aplicação hidráulica deve ser igual ou inferior a 100 m 3 /m 2.d no caso dos Filtros Aerados Submersos, quando do uso de meio suporte não estruturado A aeração deve ser distribuída de maneira uniforme, a uma taxa mínima de 30 N m 3 ar/kg DBO aplicada para a remoção de matéria orgânica A utilização de meios suporte diferentes dos recomendados deve ser adequadamente justificada Biofiltros Aerados Submersos (BAS) Os BAS devem ser precedidos de remoção de sólidos grosseiros e areia, e de decantação primária ou outra forma de remoção de sólidos sedimentáveis A vazão de dimensionamento do BAS deve ser a vazão média afluente à ETE O material de enchimento no qual se formará o biofilme poderá ser: um recheio com superfície específica superior a 350 m 2 /m 3, com altura útil igual ou superior a 1,6 m, com fluxo descendente ou ascendente, constituído de material inerte de origem sintética ou mineral, com tamanho de 2 a 6 mm. Os BAS requerem remoção do excesso de biomassa por contra-lavagem O recheio do BAS deverá assegurar ao mesmo tempo o desenvolvimento do biofilme e a retenção dos sólidos em suspensão, para efeito da clarificação do efluente, dispensando, portanto, a utilização de decantadores secundários A taxa orgânica volumétrica aplicada deve ser igual ou inferior a 4 kg DBO/m 3.d e a taxa orgânica superficial aplicada inferior a 15 g DBO/m 2.d (referente à superfície específica do meio suporte). 22

23 A taxa de aplicação hidráulica deve ser igual ou inferior a 30 m 3 /m 2.d no caso de BAS de meio estruturado A aeração deve ser distribuída de maneira uniforme, a uma taxa mínima de 30 N m 3 ar/kg DBO aplicada As operações de lavagem do BAS devem ser realizadas com um intervalo máximo entre lavagens de 24 h e uma taxa hidráulica de lavagem igual ou superior a 600 m 3 /m 2.d O lodo resultante das operações de lavagem deve ser devidamente tratado Materiais de enchimento diferentes dos recomendados devem ser adequadamente justificados Decantador Secundário nos processos biológicos com biofilme A decantação secundária nos processos biológicos com biofilme poderá ser de taxa convencional ou do tipo lamelar ou tubular Decantação Secundária de taxa convencional A vazão de dimensionamento do decantador secundário deve ser a vazão média Recomenda-se o uso de decantador secundário de limpeza mecanizada, em processos de reatores com biofilme com vazão superior a 50 l/s No decantador secundário a taxa de escoamento superficial deve ser igual ou inferior a 24 m 3 /m 2.d A taxa de escoamento, através do vertedor de saída do decantador final, deve ser igual ou inferior a 380 m 3 /m.d de vertedor A profundidade lateral no decantador mecanizado deve ser igual ou superior a 3,5 m. Valores inferiores devem ser justificados Tubulação de remoção do lodo do decantador secundário, por gravidade, deve ter diâmetro mínimo de 100 mm; e declividade mínima de 2% quando em conduto livre No decantador secundário com remoção mecanizada de lodo deve ainda ser observado o seguinte: a) A alimentação do esgoto ao decantador deve obedecer a uma repartição criteriosa do fluxo afluente, de forma a se garantir uma distribuição homogênea de vazão; b) Esta distribuição homogênea pode ser obtida através de múltiplas entradas e anteparo; no decantador circular com alimentação central o esgoto afluente deve adentrar a unidade através de defletor central, concêntrico ao decantador com submergência mínima de 0,80m; c) Os dispositivos de remoção do lodo devem ser constituídos de materiais resistentes à corrosão, com qualidade igual ou superior ao aço carbono ASTM A-36 com revestimento adequado; d) O dispositivo de remoção do lodo deve ter velocidade periférica igual ou inferior a 40 mm/s; e) Define-se o volume útil como o produto da área de decantação pela profundidade mínima de água; f) A declividade do fundo do decantador circular deve ser igual ou superior a 1:12; 23

24 No caso de decantador secundário, sem remoção mecanizada de lodo, deve ser observado o seguinte: a) A profundidade de água na parede lateral deve ser igual ou superior a 0,50 m para decantadores circulares ou quadrados em planta; b) Permite-se que o decantador seja circular ou quadrado em planta, com poço de lodo único cônico ou piramidal de base quadrada, descarga de lodo por gravidade, inclinação de paredes igual ou superior a 1,5 na vertical por 1,0 na horizontal e diâmetro ou diagonal não superior a 7,0 m; c) Permite-se que o decantador seja retangular em planta com alimentação pelo lado menor, desde que a parte inferior seja totalmente constituída de poços tronco-piramidais de bases quadradas, e lado não superior a 5,0 m, com descargas individuais de lodo; nesse caso a velocidade de escoamento horizontal deve ser no máximo 50 mm/s; d) No caso alínea (b), define-se o volume útil como sendo o volume de líquido contido no terço superior da altura do poço, até o nível de água; no caso da alínea (c), define-se o volume útil como sendo o produto da área de decantação pela profundidade mínima de água; e) Carga hidráulica mínima para a remoção do lodo igual a 1,5 vezes a perda de carga hidráulica calculada para água Recomenda-se a instalação de dispositivos para a medição das vazões da recirculação e do excesso de lodo removido do processo Decantação Secundária do tipo Lamelar ou Tubular O número de unidades de decantação deve ser igual ou superior a 3. Número menor de unidades deve ser justificado Nesse tipo de decantador devem ser utilizados, na zona de clarificação, dispositivos constituídos por placas planas paralelas, ou módulos com dutos de seção circular, quadrada, retangular, ou ainda, seções especiais, desde que suportem sobrecarga de no mínimo 120 kg/m 2 de área superficial do decantador, além do peso próprio. Em todos os casos, o ângulo dos dutos ou canais, com a horizontal, deverá ser entre 55 e 70. Além disso, devem ser observados os quesitos: a) comprimento do duto ou canal entre 1,00 e 1,20 m; b) espaçamento útil entre as placas paralelas, ou dimensão similar nos dutos, deve ser compreendido entre 0,07 m a 0,10 m; c) o material de execução deve ser inerte, oferecer alta resistência mecânica, com superfícies lisas, e não apresentar deformações com o uso O limite máximo da taxa de escoamento superficial deverá ser de 80m 3 /m 2.d A distribuição do afluente deverá ser efetuada de forma homogênea sob os módulos de sedimentação, por canais ou tubos, espaçados entre si no máximo 4,0 m (entre eixos) e providos de furos. A velocidade de passagem correspondente à vazão média nos furos e nos dutos e canais não deve ultrapassar 0,20 m/s. A distância mínima entre os orifícios de alimentação e a extremidade inferior dos módulos lamelares deve ser de no mínimo 0,3 vezes a distância entre os eixos dos tubos ou canais de alimentação. 24

25 O espaçamento mínimo das canalizações de alimentação do afluente até a borda superior dos poços de lodo deve ser de no mínimo 0,20 vezes a distância entre os eixos dos tubos ou canais de alimentação, mantendo-se o mínimo de 0,30 m O efluente decantado será coletado junto à superfície, por calhas com taxa de escoamento linear de no máximo 290 m 3 /d.m A distância entre os eixos dos dispositivos de coleta do efluente deve ser no máximo duas vezes a distância entre a superfície de água e o nível superior dos dispositivos de clarificação A remoção de lodo poderá ser efetuada mecânica ou hidraulicamente. Quando se usar descarga hidráulica, deverão ser implantados poços de lodo prismáticos ou troncopiramidais invertidos, com base quadrada ou retangular Os poços de lodo deverão ter inclinação de paredes igual ou superior a 1,5 na vertical por 1,0 na horizontal, terminando em base inferior com largura horizontal máxima de duas vezes o diâmetro da tubulação de retirada do lodo Deve ser previsto facilidade de acesso aos módulos lamelares para fins de limpezas periódicas A descarga de lodo deverá ser realizada respeitando um período máximo de 1,5 h entre descargas consecutivas Processos Biológicos com Biomassa Suspensa Lodo Ativado As prescrições desta seção abrangem os reatores biológicos, o decantador secundário, a recirculação de lodo, quando existentes, e seus órgãos auxiliares Os sistemas de lodo ativado podem ser de operação contínua (com decantação secundária e retorno de lodo, ou com reação-decantação alternadas), e de operação intermitente (em batelada, com as fases de reação e de clarificação do efluente em um único tanque) De acordo com a finalidade a que se destinam, os sistemas de lodo ativado com operação contínua apresentam: a) reatores aeróbios (denominados tanques de aeração), quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea com ou sem nitrificação; ou b) reatores aeróbios e anóxicos, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea, conversão de nitrogênio por nitrificação e remoção por desnitrificação; ou c) reatores anaeróbios e aeróbios, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea e remoção biológica de fósforo sem nitrificação; ou d) reatores aeróbios, anóxicos e anaeróbios, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea, remoção biológica de nitrogênio por nitrificação e desnitrificação, e também remoção biológica de fósforo; ou e) reatores aeróbios quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea e são especificamente projetados para a nitrificação e desnitrificação simultânea É possível incluir uma câmara seletora biológica antecedendo os reatores, que poderá ser aeróbia, anóxica ou anaeróbia Os ciclos dos sistemas de lodo ativado com operação intermitente (em batelada) são compostos pelas etapas de alimentação, reação, sedimentação, retirada do clarificado, eventual repouso, e descarte do excesso de lodo. Com relação às etapas de alimentação e reação tem-se as seguintes modalidades: 25

26 a) Etapa com alimentação ocorrendo simultaneamente com a aeração, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea com ou sem nitrificação; ou b) Etapa com alimentação com mistura em condição anóxica quando se pretende a remoção do nitrogênio por desnitrificação; ou c) Etapa com alimentação com mistura em condição anaeróbia quando se pretende a remoção biológica de fósforo; ou d) Etapa de reação sem alimentação, totalmente aerada, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea e conversão de nitrogênio por nitrificação; ou e) Etapa de reação sem alimentação, parcialmente aerada e parcialmente com mistura, quando se pretende a remoção da matéria orgânica carbonácea e remoção de nitrogênio Os sistemas de lodo ativado com operação intermitente (em batelada) e com reaçãodecantação alternadas (continuo) devem ser automatizados Remoção adicional de fósforo pode ser obtida com a aplicação de produtos químicos adequados, nos seguintes pontos: i) no reator biológico; ii) antes da clarificação do efluente em decantadores secundários em sistemas de operação contínua; iii) antes da fase de decantação nos sistemas com operação em bateladas. Nestes casos, na estimativa da produção de lodo, os sólidos resultantes da aplicação do produto químico devem ser somados aos sólidos do tratamento biológico O tratamento por processos de lodo ativado deve ser precedido pelo menos, por remoção de sólidos grosseiros e areia A vazão de dimensionamento para o processo de lodo ativado deve ser a vazão média afluente à ETE Em ETEs com vazão superior a 100 L/s recomenda-se mais de uma linha de reatores biológicos operando em paralelo O tempo de detenção hidráulica não deve ser utilizado como parâmetro determinante no dimensionamento dos reatores biológicos O dimensionamento dos reatores biológicos deve considerar os parâmetros seguintes: a) Idade do lodo; b) Relação alimento/microrganismos (A/M); Os valores dos parâmetros de dimensionamento dos reatores biológicos devem ser compatíveis com a variante e o objetivo adotado, estando compreendidos nos intervalos: a) Idade do lodo 2 a 4 dias para sistemas de alta taxa; 4 a 15 dias para sistemas de taxa convencional e acima de 18 dias para sistemas de aeração prolongada; b) Relação alimento/microrganismos 0,70 a 1,10 kg DBO 5 aplicado/kg SSVTA.d para sistemas de alta taxa; 0,20 a 0,70 kg DBO 5 aplicado/kg SSVTA.d para sistemas de taxa convencional e menor ou igual a 0,15 kg DBO 5 aplicado/kg SSVTA.d para sistemas de aeração prolongada; Nos seletores biológicos a relação A/M deve ser igual ou superior a 3 kgdbo/kgssv.d. nos casos de lodo ativado de taxa convencional, e igual ou superior a 1,8 kgdbo/kgssv.d nos casos de lodo ativado com aeração prolongada. 26

27 A concentração de sólidos em suspensão no interior dos reatores biológicos deve estar compreendida no intervalo de 1500 a 4500 mg/l. No caso de reatores com membranas, oxigênio puro ou outras configurações a concentração poderá ser maior devendo ser justificada Quando se utiliza material suporte para biomassa no interior dos reatores biológicos (de leito móvel), a massa de SSV aderida ao material suporte deve ser somada à massa de SSVTA, constituindo a massa de sólidos em suspensão voláteis de referência para fins de dimensionamento. A massa de SSV aderida não deverá ser considerada superior a 12g SSV/m 2 de área superficial específica do material suporte de biomassa Para se garantir nitrificação, a idade do lodo, relativa apenas à parte do lodo ativado sob aeração (idade do lodo aeróbia), deve ser igual ou superior a 5 dias para esgoto bruto ou decantado e igual ou superior a 8 dias para efluente de reator anaeróbio, para temperatura de 20 C, no tanque de aeração. Alternativamente, a relação A/M deve ser inferior a 0,35 kg DBO aplicado/kg SSVTA.d para esgoto bruto ou decantado, ou inferior a 0,20 kg DBO aplicado/kg SSVTA.d para efluente de reator anaeróbio, para temperatura de 20 C, no tanque de aeração. Deve-se considerar a influência da temperatura na adoção da idade do lodo, de acordo com a taxa de crescimento de nitrificantes. Na ausência de dados específicos, pode-se considerar a tabela seguinte: Temperatura* ( C) Tabela Idade do Lodo para nitrificação Idade do lodo aeróbia mínima para Idade do lodo aeróbia mínima para esgoto bruto/decantado (dias) efluente de reator anaeróbio (dias) * temperatura do líquido A massa de oxigênio a ser disponibilizada ao processo deve ser criteriosamente calculada, devendo atender aos seguintes valores mínimos: a) Uma vez e meia a carga média de DBO 5 aplicada ao tanque de aeração quando não se tem nitrificação; b) Duas vezes e meia a carga média de DBO 5 aplicada ao tanque de aeração quando se tem nitrificação; c) Quatro vezes a carga média de DBO 5 aplicada ao tanque de aeração, para alimentação do sistema com efluente de reatores anaeróbios tipo UASB A concentração de oxigênio dissolvido no tanque de aeração (C L ), a ser considerada no dimensionamento do equipamento de aeração deve ser, pelo menos 1,5 mgo 2 /L nos casos de lodo ativado de aeração prolongada ou lodo ativado de taxa convencional; estes valores não se aplicam para reatores de nitrificação e desnitrificação simultânea, reatores com membranas e outras configurações não especificadas Para o dimensionamento do equipamento de aeração, a capacidade nominal de transferência de oxigênio para água limpa a 20ºC, isenta de oxigênio dissolvido e ao nível do mar, deve ser claramente indicada nas especificações, cabendo ao fornecedor garantir os valores informados A capacidade efetiva (C e ) de transferência de oxigênio do equipamento de aeração deve ser calculada para as condições de campo (pressão barométrica, temperatura, salinidade, concentração de OD no reator, densidade de potência, geometria do tanque) Os sistemas de aeração incluem os seguintes tipos: sistemas com ar difuso, sistemas de aeração por aspiração, por ejetores; aeradores superficiais, aeradores submersos, aeradores com rotor de fundo. 27

28 Tanque de aeração com equipamento de aeração superficial, montado sobre suportes fixos, deve ter dispositivo que permita a variação da submergência do rotor de aeração A geometria do tanque de aeração com aeradores superficiais deve ser compatível com o tipo, potência e capacidade de homogeneização do equipamento escolhido O número mínimo de aeradores superficiais, por tanque de aeração em processos contínuos, deve ser: a) Dois para vazão média, por tanque de aeração, entre 20 L/s e 50 L/s; b) Três para vazão média, por tanque de aeração, superior a 50 L/s A densidade de potência no tanque de aeração, dotado de equipamento de aeração superficial, deve ser igual ou superior a 10 W/m 3. Valores menores devem ser justificados A aeração por ar difuso é por meio de difusores porosos ou não porosos A profundidade mínima do tanque com aeração por ar difuso tem que ser de 3,0 m A seleção dos tubos para alimentação e distribuição de ar para aeração por ar difuso deve considerar o seguinte: a) O material empregado deve ser especificado para as condições de temperatura, umidade e pressão piezométrica do ar transportado; b) Nos casos de emprego de difusores porosos, não se permite o revestimento interno destes tubos, que devem ser resistentes a corrosão, interna e externamente; Na aeração por ar difuso, no caso de emprego de difusor poroso, o ar deve ser filtrado e conter no máximo 3,5 mg de material particulado por 1000m 3 de ar Reatores com aeração por ar difuso deverão ter vazão de ar, para mistura, de no mínimo 0,6 m³/h de ar (a 20ºC e 1 atm) por m³ de reator Reatores não aerados deverão ser projetados com dispositivos que garantam uma concentração uniforme do lodo O excesso de lodo, removido do sistema de lodo ativado, é considerado estabilizado quando a idade do lodo é igual ou superior a 18 dias, ou quando a relação A/M é igual ou inferior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d. Recomenda-se a instalação de dispositivo para medição da vazão do excesso de lodo No processo de lodo ativado que emprega valo de oxidação, os seguintes parâmetros e condições devem ser aplicados: a) Quando não for empregado decantador secundário deve ser previsto meio capaz de manter a concentração de SSTA em um mínimo de 2.500mg/L; b) O equipamento de aeração, além de sua capacidade de transferência de oxigênio, deve manter a massa líquida em movimento com velocidade de translação capaz de impedir a sedimentação de lodo no fundo do valo; c) O valo de oxidação deve ter o fundo e paredes impermeáveis até 0,30m acima do nível máximo de operação O valor mínimo da relação de recirculação de lodo ativado, de decantadores secundários para reatores biológicos, deve ser tal que a concentração máxima de SST do lodo recirculado não exceda o valor de mg/l. 28

29 Exige-se que seja projetado dispositivo de medição da vazão de recirculação de lodo ativado A separação de sólidos do efluente pode ser através de decantador final do tipo convencional, de decantador tubular ou lamelar, ou de flotação por ar dissolvido. No caso de uso de decantadores tubulares ou lamelares ou de flotação por ar dissolvido, os parâmetros utilizados no projeto devem ser justificados Decantador Secundário nos processos de lodos ativados O decantador secundário nos processos de lodos ativados poderá ser do tipo convencional, ou do tipo lamelar ou tubular Decantador Secundário de taxa convencional O decantador secundário deve ser dimensionado para taxa de escoamento superficial igual ou inferior a: a) 28m 3 /m 2.d quando a idade do lodo é inferior a 18 dias, ou a relação A/M é superior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d; b) 20m 3 /m 2.d quando a idade do lodo é inferior a 18 dias, ou a relação A/M é superior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d e se tem remoção adicional de fósforo por adição de produto quimico; c) 16m 3 /m 2.d quando a idade do lodo aeróbia é superior a 18 dias, ou a relação A/M é inferior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d No decantador secundário, a taxa de aplicação de sólidos, deve ser igual ou inferior a 144 kg/m 2.d, quando a idade do lodo é inferior a 18 dias, ou a relação A/M é superior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d, e igual ou inferior a 120 kg/m 2.d quando a idade do lodo é superior a 18 dias, ou a relação A/M é inferior a 0,15 kg DBO 5 /kg SSVTA.d No decantador secundário, o tempo de detenção hidráulica, relativo à vazão média, deve ser igual ou superior a 1,5h No caso de decantador secundário final com remoção mecanizada de lodo, aplicase o disposto em 6.3.8, exceto alínea (j), e mais o seguinte: a) Para decantador secundário retangular a velocidade de escoamento horizontal deve ser igual ou inferior a 20 mm/s; b) Decantador secundário, com remoção de lodo por sucção, deve ter o fundo horizontal No caso de decantador secundário final, sem remoção mecanizada de lodo, aplicase o disposto em 6.3.9, exceto alínea (c) e (e), e mais o seguinte: a) Carga hidrostática mínima, para a remoção de lodo, igual a duas vezes a perda de carga hidráulica para água e não inferior a 0,50 m; b) Tubulação de descarga de lodo com diâmetro mínimo de 150 mm; c) O decantador pode ser retangular em planta com alimentação pelo lado menor, desde que a parte inferior seja totalmente constituída de poços tronco-piramidais de bases quadradas, e lado não superior a 5,0 m, com descargas individuais de lodo; nesse caso a velocidade de escoamento horizontal deve ser no máximo 20 mm/s A remoção de lodo do fundo do decantador secundário final por pressão hidrostática ou sucção deve ser feita de modo a permitir a observação e controle de lodo removido. 29

30 A taxa de escoamento, através do vertedor de saída do decantador final, deve ser igual ou inferior a 290m3/m.d de vertedor Decantador Secundário do tipo Lamelar ou Tubular O uso de decantador secundário do tipo lamelar ou tubular para sistema de lodo ativado deverá ser tecnicamente justificado Reator Biológico de Leito Móvel (MBBR) Os MBBR devem ser precedidos de remoção de areia e de sólidos grosseiros, e decantação primária ou tratamento anaeróbio. No caso da inexistência da decantação primária ou tratamento anaeróbio, devem ser precedidos por remoção de areia e por peneiramento com abertura igual ou inferior a 3 mm A vazão de dimensionamento do processo deve ser a vazão média afluente à ETE Na saída dos reatores biológicos deve-se dispor de peneiras de retenção do meio suporte Para o dimensionamento das peneiras de retenção do meio suporte de biomassa deve ser considerada a vazão máxima no reator biológico O meio suporte para biomassa deverá apresentar superfície específica interna superior a 350 m 2 /m 3 e densidade entre 0,92 e 0, A razão entre o volume de meio suporte e o volume de reator deve variar de 0,3 até 0, Nos reatores aerados poderão ser utilizados difusores de bolha fina, média ou grossa. Nos reatores não aerados deve-se utilizar misturadores submersíveis. Nos reatores não aerados com leito móvel deve-se dispor de equipamentos de mistura para manter a movimentação do meio suporte, e sem danificar o mesmo A massa de SSV aderida não deverá ser considerada superior a 12g SSV/m 2 de área superficial específica do material suporte de biomassa Para dimensionamento devem ser consideradas a massa de sólidos aderidos e a massa de sólidos em suspensão no tanque, com ou sem recirculação de lodo Remoção de Fósforo por Adição de Produtos Químicos A remoção de fósforo pode ser incrementada pela adição de produtos químicos, usualmente sais de ferro (trivalente) e de alumínio. Polieletrólitos podem ser usados para auxiliar na separação dos sólidos em suspensão do liquido efluente O produto químico para remoção de fósforo pode ser aplicado nos seguintes pontos: i) ao esgoto bruto a montante de decantador primário; ii) a montante do sistema de flotação por ar dissolvido; iii) no reator biológico; iv) entre o reator biológico e o decantador secundário; v) a efluentes de sistemas de tratamento biológico anaeróbio ou aeróbio É recomendável a realização de ensaios para a determinação de dosagens de produtos químicos a aplicar. Devem ser observadas as seguintes relações molares mínimas para dosagem: i) íon Fe/fósforo total de 2,5 e de íon Al/fósforo total de 1,5 para esgoto bruto; ii) íon Fe/fósforo total de 1,5 e de íon Al/fósforo total de 1,5 para efluentes de processos aeróbios ou anaeróbios A adição de produtos químicos deve-se dar em dispositivo que permita gradiente de velocidade igual ou superior a 800 s -1. Quando aplicado no sistema de lodo ativado, a aplicação pode ser no próprio tanque de aeração, distribuído de modo a se obter a melhor mistura possível. 30

31 Para a floculação seguida de decantação aplica-se o disposto no item , podendo a câmara de floculação ser interna ao decantador. Para a floculação seguida de sistema de flotação com ar dissolvido aplica-se o disposto no item Para decantadores a taxa de escoamento superficial deve ser igual ou inferior a 24 m 3 /m 2.d, quando não se utiliza polieletrólitos. Com o uso de polieletrólitos a taxa de escoamento superficial pode atingir um máximo de 40 m 3 /m 2.d, exceto quando associado a tratamento por lodo ativado ou por reatores com biofilme Para o uso de flotação com ar dissolvido, exceto quando associado a processos de lodo ativado, aplica-se o disposto no item Flotação com Ar Dissolvido (FAD) como etapa de tratamento físico-químico ou associada a sistemas biológicos de tratamento Para efeito desta Norma, o sistema FAD é do tipo convencional, composto de tanque de flotação e respectivos raspadores, de vaso de saturação, de elevatória de recirculação, de compressor de ar e de dispositivos de despressurização da vazão de recirculação (bocais especiais ou válvulas tipo agulha). No caso de utilização de sistema FAD de alta taxa, os parâmetros de dimensionamento devem ser tecnicamente justificados A vazão de dimensionamento das unidades que compõem o sistema FAD deve ser a vazão máxima afluente à ETE O sistema FAD deve ser precedido por etapas de mistura rápida e de floculação. Nos casos em que for utilizado como separador de sólidos do efluente de tanques de aeração de sistemas de lodo ativado, em substituição ao decantador secundário, admite-se que tais etapas sejam dispensadas A unidade de mistura rápida deve proporcionar elevada turbulência e agitação na massa líquida, com gradiente de velocidade igual ou superior a 800 s -1, e tempo de detenção igual ou inferior a 20 s As dosagens de coagulante e de eventual polímero devem ser preferencialmente efetuadas de forma automática, levando-se em conta pelo menos a variação da vazão do esgoto A floculação quando realizada em unidade com agitação mecanizada deve ter dois ou mais compartimentos sucessivos, com gradientes de velocidade iguais em todos os compartimentos. O valor do gradiente deve estar na faixa compreendida entre 70 e 110 s -1. O tempo de detenção total deve estar entre 10 e 20 min As seguintes relações ou taxas de aplicação são recomendadas no dimensionamento dos componentes do sistema FAD, na ausência de valores experimentais: a) Para uma concentração de SST no afluente menor que 300 mg/l admite-se adotar o valor da relação A/V na faixa de 13 a 16 g/m³ (condições de campo). A relação A/V é definida como a relação entre a massa (g) de ar dissolvido efetivamente liberado, na forma de micro-bolhas, na unidade de flotação por unidade de volume (m 3 ) de esgoto afluente. b) No caso de utilização de sistema FAD em lugar da decantação secundária em sistemas de lodo ativado, admite-se a adoção dos parâmetros de adensamento por flotação apresentados nos item 7.3.2, sendo ainda recomendável que a relação ar/sólidos (A/S) seja igual ou superior a 0,015 kg ar / kg SS afluente. c) A pressão relativa no vaso de saturação deve estar entre 3,5 e 7,0 bar. d) A taxa de aplicação hidráulica, no tanque de flotação, incluindo a vazão de recirculação, deve ser na faixa de 180 a 240 m 3 /m 2.d O tempo de detenção hidráulica na zona de contato do flotador (entre o afluente e o líquido recirculado) deve ser na faixa de 40 a 90 s. 31

32 O lodo flotado na superfície do tanque de flotação deve ser arrastado por equipamentos mecanizados adequados para a quantidade de lodo, ou removido hidraulicamente O tanque de flotação deve prever a remoção de lodo sedimentado no fundo. 7. TRATAMENTO DE LODOS (FASE SÓLIDA) Os processos utilizados na fase sólida devem ser selecionados e dimensionados considerando os aspectos de segurança operacional, garantindo o fluxo contínuo do tratamento do lodo incluindo equipamentos reserva ou formas alternativas a este tratamento Gradeamento/Peneiramento É necessário o gradeamento/peneiramento do lodo quando o mesmo for submetido a processos de digestão anaeróbia homogeneizada e desaguamento mecanizado Nos casos em que o sistema de remoção de sólidos grosseiros da ETE dispuser de grades ou peneiras com espaçamento igual ou inferior a 10 mm o gradeamento/peneiramento específico para o lodo não se faz necessário Estação Elevatória de Lodo As bombas utilizadas nas diversas elevatórias de lodo da ETE devem ser adequadas às características do lodo a recalcar, recomendando-se: a) Para lodo primário: bombas centrífugas de rotor recuado; de êmbolo; de cavidade progressiva; b) Para lodo secundário: bombas centrífugas; de cavidade progressiva; do tipo parafuso; c) Para lodo adensado: bombas de êmbolo; de cavidade progressiva; d) Para lodo digerido: bombas centrífugas de rotor recuado; de êmbolo; de cavidade progressiva; e) Para escuma: bombas de cavidade progressiva; de diafragma As tubulações de recalque de lodo devem ter dispositivo que permita sua desobstrução A perda de carga total, a ser considerada nas tubulações de recalque de lodo, estabilizado ou não, deve ser determinada, levando em consideração as características reológicas do lodo recalcado No recalque de lodos primário e misto, estabilizados ou não, é vedado o uso de válvula de gaveta Recomenda-se que para bombeamento de lodo se utilize instalação com carga de sucção positiva Condicionamento do lodo Condicionamento com polímero Os polímeros utilizados para condicionamento do lodo podem ser fornecidos em emulsão ou em pó No projeto devem ser previstos dispositivos favoráveis ao transporte, estocagem e manuseio do polímero em função do tipo de embalagem e validade do produto Para a utilização dos polímeros no condicionamento deve ser preparada uma solução de aplicação, que seja utilizada dentro de um prazo máximo de 24 horas. 32

33 Uso de sistemas com polímero em emulsão Se utilizado o polímero em emulsão, o teor de ativos deve ser entre 25% e 55% e a solução para aplicação deve ser preparada com proporção volumétrica de 0,1 a 0,5%. A utilização de porcentagens maiores deve ser devidamente justificada O período de tempo mínimo entre o preparo e a aplicação do polímero em emulsão é de 15 minutos, de forma a possibilitar a completa abertura da cadeia de polímero Uso de sistemas com polímero em pó O teor real de ativos do polímero em pó deve ser considerado para o preparo e a solução para aplicação deve ser preparada com proporção em massa de 0,1 a 0,3%. A utilização de porcentagens maiores deve ser devidamente justificada; O sistema de preparo de solução de polímero em pó consta dos seguintes dispositivos: i) recipiente de armazenagem do polímero em pó; ii) sistema dosador a seco de polímero; iii) pré-umectação do polímero; iv) tanque de mistura com um ou mais compartimentos com agitação, com tempo de detenção total de pelo menos 1 hora, de forma a possibilitar a completa abertura da cadeia de polímero; Os sistemas de armazenamento de polímero em pó devem ser: i) em ambiente seco e bem ventilado: ii) providos de dispositivos de lava-olhos e chuveiro de emergência; iii) com capacidade de estocagem levando-se em consideração a validade do produto; iv) sacos de polímeros de armazenagem devem ser dispostos em pallets acima do nível do piso; Sistema de dosagem de polímero para condicionamento de lodo Os sistemas de alimentação de lodo e de dosagem de polímero devem dispor de controle de vazão para cada equipamento de adensamento ou de desaguamento de lodo. Deve-se prever equipamento de reserva para alimentação de lodo e de dosagem de polímero Os equipamentos de prensa-parafuso e adensador de tambor rotativo requerem uma câmara de floculação do lodo para proporcionar a devida mistura no condicionamento Recomenda-se prever dispositivo de mistura estático ou dinâmico, para promover o condicionamento do lodo, caso a tubulação de alimentação do equipamento de desaguamento ou adensamento não forneça uma mistura suficiente entre o ponto de aplicação de solução de polímero e a entrada no equipamento de desidratação ou adensamento Recomenda-se que o grau de automação mínimo para um equipamento de adensamento ou desaguamento conste dos seguintes dispositivos: i) medidores de vazão e totalizadores de volume nas tubulações de alimentação de lodo e de dosagem de polímero; ii) controlador lógico programável para estabelecer uma proporcionalidade entre as vazões da bomba de alimentação de lodo e da bomba de dosagem de solução de polímero Condicionamento com sais de ferro e cal Este tipo de condicionamento aplica-se exclusivamente ao desaguamento com o uso de filtro prensa Outros condicionadores que possam eventualmente ser utilizados devem ser justificados A armazenagem dos produtos químicos deve prever aspectos de demanda, disponibilidade e segurança Adensamento do lodo O adensamento do lodo poderá ser feito por gravidade, por flotação com ar dissolvido, por adensadores de esteiras, por centrifugação, e por tambor rotativo; em qualquer dos casos, o efluente 33

34 líquido (clarificado) da unidade de adensamento deve ser retornado à entrada da ETE, em cujo dimensionamento devem ser considerados o acréscimo dos sólidos em suspensão não recuperados e a carga orgânica correspondente Adensamento por gravidade Preferencialmente os adensadores por gravidade destinam-se a lodo primário A taxa de aplicação de sólidos, a taxa de aplicação hidráulica, e o teor de sólidos em suspensão no lodo adensado, utilizados no dimensionamento do adensador, dependem do tipo do lodo, sendo os valores máximos indicados na Tabela seguinte. Tabela Valores máximos para adensamento por gravidade Tipo de lodo Máxima taxa de Máxima taxa de Máximo teor de sólidos aplicação aplicação de sólidos em suspensão no lodo (kg SS/m 2 hidráulica.d) (m 3 /m 2 adensado (%).d) Lodo primário bruto Lodo primário 120 estabilizado 50 8 Lodo biológico (lodo 30 ativado) 8 3 Lodo biológico (filtro 50 biológico) 8 6 Lodo misto (primário 50 bruto + lodo ativado) 12 6 Lodo misto (primário 60 bruto+ filtro biológico) O adensador por gravidade, cujo diâmetro é superior a 3,0 m, deve ser projetado com remoção mecanizada de lodo, devendo a profundidade mínima ser de 3,0 m, e o tempo de detenção hidráulica máximo de 24h. O lodo afluente deve ser diluído, no caso de incompatibilidade desses valores com a taxa de aplicação de sólidos adotada O dimensionamento deve prever uma recuperação máxima de 85% dos sólidos em suspensão do lodo afluente Recomenda-se a instalação de medidores de vazão nas linhas afluentes dos adensadores, preferencialmente do tipo medidor magnético A tubulação de remoção de lodo deve ter diâmetro mínimo de 150 mm; a tubulação de transporte de lodo em conduto livre deve ter declividade mínima de 3% O poço de acumulação de lodo no fundo do adensador deve ter paredes com inclinação igual ou superior a 1,5 na vertical para 1,0 na horizontal, terminando em base inferior com dimensão horizontal mínima de 0,60 m Adensamento por flotação com ar dissolvido (FAD) Os adensadores por flotação com ar dissolvido destinam-se, preferencialmente, ao adensamento do lodo secundário A taxa de aplicação de sólidos, a relação ar/sólidos, e o teor de sólidos em suspensão no lodo adensado, utilizados no dimensionamento do flotador, dependem do tipo do lodo, podendo ser adotados os valores da tabela seguinte: Tabela - Faixa de valores para adensamento de lodo por flotação com ar dissolvido (*) Tipo de lodo Relação Ar/Sólidos (kg/kg) Taxa de Aplicação de Sólidos (kgss/m 2.d) Taxa de Aplicação Hidráulica (m 3 /m 2.d) Lodo primário bruto 0,04 0,

35 Lodo biológico (lodo ativado) Lodo biológico (filtro biológico) Lodo Misto (primário bruto + lodo ativado) Lodo misto (primário bruto+ filtro biológico 0,02 0, ,02 0, ,02 0, ,02 0, O máximo teor de sólidos considerado no lodo flotado é de 4%. Valores superiores devem ser justificados A profundidade mínima da unidade de adensamento deve ser de 3,0 m, e o tempo de detenção hidráulica na zona de contato deve entre 30 e 120 s O dimensionamento do adensador deve prever no lodo flotado uma recuperação máxima de 95% dos sólidos, considerando-se o uso de polímeros Recomenda-se a instalação de medidores de vazão nas linhas afluentes dos flotadores, preferencialmente do tipo medidor magnético As tubulações de lodo devem ser dimensionadas levando em conta o teor de sólidos do lodo, e se por conduto livre, devem ter diâmetro mínimo de 150 mm, e declividade mínima de 3% Adensadores por Esteiras Os Adensadores por Esteiras destinam-se, preferencialmente, ao adensamento do lodo secundário A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora e por largura da esteira (kg ST/m.h), é um dado típico do equipamento usado, devendo ser fornecido com garantias pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo adensado de até 5% O dimensionamento do adensador de esteira deve prever no lodo adensado uma recuperação máxima de 90% dos sólidos, considerando-se o uso de polímeros Adensamento por Centrifugação Centrífugas de adensamento destinam-se, preferencialmente, ao adensamento do lodo secundário A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora (kg ST/h), e a quantidade de lodo a adensar, medida em vazão de lodo por hora (m3/h) e o tipo de lodo, são dados típicos para a escolha do equipamento a ser usado, devendo ser compatíveis com a centrífuga escolhida, cujas características devem ser disponibilizadas, e garantidas pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo adensado de 3 a 6% O dimensionamento do sistema deve prever no lodo adensado uma recuperação máxima de 95% dos sólidos, considerando o uso de polímeros Tambores Rotativos Tambores rotativos destinam-se preferencialmente ao adensamento do lodo secundário A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora (kg ST/h), e a quantidade de lodo a adensar, medida em vazão de lodo por hora (m 3 /h) e o tipo de lodo, são dados típicos para a escolha do equipamento a ser usado, devendo ser 35

36 compatíveis com o tambor rotativo escolhido, cujas características devem ser disponibilizadas, e garantidas pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo adensado de 4 a 6%, dependendo do tipo de lodo O dimensionamento do tambor rotativo deve prever no lodo adensado uma recuperação máxima de 95% dos sólidos, considerando o uso de polímeros Deve-se prever o consumo da água de lavagem das telas, em pressão, vazão e qualidade compatíveis com o tipo equipamento Digestão do Lodo Digestão Aeróbia A digestão aeróbia aplica-se a lodo gerado nos processos biológicos aeróbios e a lodo misto; em qualquer dos casos, o digestor aeróbio pode ser projetado para operação em batelada ou em fluxo contínuo No projeto do digestor aeróbio deve-se ter em conta aspectos relacionados ao uso ou destino final do lodo digerido. Nos casos em que se for praticar reuso agrícola que exija a inativação de microorganismos, recomenda-se adotar o produto da temperatura ( C) pelo tempo de digestão (dias) em pelo menos 500; nos demais casos, aplicam-se as disposições dos itens seguintes Quando o digestor aeróbio recebe apenas lodo biológico, o tempo de detenção hidráulica deve ser igual ou superior a 12 dias; quando recebe lodo misto, o tempo de detenção hidráulica deve ser igual ou superior a 18 dias A taxa de aplicação de SSV deve ser igual ou inferior a 3,5 kg/m 3.d A massa de oxigênio fornecido deve ser igual ou superior a 2,3 kgo 2 /kg SSV destruídos, no caso da digestão apenas de lodo biológico; no caso de lodo misto deve-se acrescentar ainda uma parcela destinada à oxidação do lodo primário, de pelo menos 1,5 kgo 2 /kg DBO O equipamento de aeração deve manter uma concentração de oxigênio dissolvido igual ou superior a 2 mgo 2 /L no interior do digestor aeróbio No caso de emprego de equipamento de aeração superficial, a densidade de potência deve ser igual ou superior a 25 W/m No caso de emprego de equipamento de ar difuso, a taxa de ar fornecido deve ser igual ou superior a 1,2 m 3 de ar por hora e por metro cúbico do volume útil do digestor Para o dimensionamento do equipamento de aeração, deve ser observado o disposto no item 6.6 e seus respectivos subitens A adoção da digestão aeróbia em ETEs com vazão superior a 250 L/s deve ser justificada Admite-se obter uma destruição máxima de 40% de SSV Digestão Anaeróbia A digestão anaeróbia deve preferencialmente ser processada na faixa de temperatura de 30 a 35ºC, ou na faixa de 50 a 57ºC. Temperaturas inferiores resultam em menor eficiência da digestão, a ser considerada no projeto. Os itens seguintes referem-se à digestão mesofílica, isto é na faixa de 20ºC a 35ºC. 36

37 A digestão anaeróbia deve preferencialmente ser processada em um único estágio seguida por um tanque pulmão com o objetivo de estocagem, adensamento e separação do sobrenadante, podendo, em conseqüência, ser aberto Na digestão de único estágio sem tanque pulmão, o digestor deve ser projetado também para armazenamento e adensamento do lodo e remoção de sobrenadante O tanque pulmão referido no item pode servir a mais de um digestor ETE com vazão média afluente superior a 250 L/s deve ter mais de um digestor A digestão anaeróbia pode ser considerada como: a) Convencional não homogeneizada quando se processa com taxa de aplicação de SSV sobre o digestor igual ou inferior a 0,5 kg/m 3.d; b) Convencional homogeneizada quando se processa com taxa de aplicação de SSV sobre o digestor entre 0,5 kg/m 3.d e 1,2 kg/m 3.d; c) De alta taxa quando se processa com taxa de aplicação de SSV sobre o digestor entre 1,2 kg/m 3.d e 4,8 kg/m 3.d Na seleção da taxa de aplicação de SSV deve ser considerada a influência da temperatura interna do digestor e verificada a necessidade de aquecimento da unidade Nos casos em que o aquecimento se faz necessário, é recomendado o uso de trocadores de calor externos ao digestor Admite-se obter uma destruição típica de até 50% de SSV e nunca superior a 60%, no caso de temperatura controlada na faixa de 30ºC a 35ºC, e de acordo com as condições de projeto. Em casos de temperatura não controlada admite-se valores da ordem de 30 a 40% No projeto dos digestores, pode-se considerar a adoção de medidas visando reduzir a perda de calor e a criação de um isolamento térmico, como o envolvimento das paredes por aterros construídos, o emprego de materiais isolantes, ou o próprio aumento da espessura das paredes Os digestores com taxa de aplicação de SSV igual ou superior a 0,5 kg/ m 3.d, devem ser homogeneizados por um dos seguintes dispositivos: a) Misturador com agitação interna; b) Sistema de homogeneização por gás; c) Bombas de recirculação externa O dispositivo de homogeneização por recirculação de lodo deve recircular o volume total de lodo do digestor em um período máximo de 8h O dispositivo de homogeneização que não emprega a recirculação de lodo deve introduzir na massa de lodo uma densidade de potência igual ou superior a 1 W/m3 para digestor convencional, e igual ou superior a 5 W/m 3 para digestor de alta taxa O tempo de digestão deve ser: a) Para digestor convencional não homogeneizado: 45 dias; b) Para digestor convencional homogeneizado: 30 dias; c) Para digestor de alta taxa, não aquecidos: 22 dias d) Para digestor de alta taxa, aquecidos: 18 dias; 37

38 O tanque pulmão deverá tempo de detenção correspondente a, pelo menos 12 horas, com dispositivos para remoção de sobrenadante em vários níveis, distribuídos pelo menos na metade superior da sua altura. O líquido retirado deve ser encaminhado à entrada da ETE, em cujo dimensionamento deve ser considerada a carga orgânica correspondente Tubulações de lodo no digestor devem ter diâmetro mínimo de 150 mm Todo digestor deve ter facilidade de acesso de pessoas aos dispositivos de operação e controle e dispor de inspeção lateral com dimensão mínima de 0,80 m A superfície interna da parte superior do digestor, acima do nível do lodo, deve ser protegida contra corrosão O sistema de coleta, transporte e queima ou aproveitamento de gás nos digestores anaeróbios deve seguir os critérios descritos nos itens a Deve-se prever a utilização de válvula de segurança na cúpula do digestor, por meio mecânico ou de selo hídrico Recomenda-se que o fundo dos digestores tenha inclinação mínima de 1 vertical:6 horizontal Estabilização Química A Estabilização Química pode ser praticada em substituição à digestão biológica, através da adição de cal, preferencialmente aplicada ao lodo já desidratado, e capaz de elevar o ph do lodo a até 12 ou mais, por pelo menos 2 horas A dosagem aplicada deve ser suficiente para elevar o ph como desejado, e para mantê-lo, independente do consumo que venha a ocorrer por reações secundárias A cal adicionada ao lodo deve ser contabilizada para efeito do dimensionamento de quaisquer unidades posteriores, e do sistema de transporte e destino final A mistura da cal ao lodo deve ser realizada de forma homogênea, em uma unidade específica, de modo a não resultarem bolsões de ar ou pelotas de lodo que eventualmente possam facilitar a putrescibilidade do lodo assim tratado O projeto do sistema de estabilização química deve levar em conta os requerimentos de armazenamento da cal de acordo com a sua forma de recebimento A estabilização final do lodo deve-se dar em área coberta e com piso impermeável Desaguamento do lodo O desaguamento do lodo pode ser realizado por processos naturais os leitos de secagem ou por processos mecânicos Desaguamento por Leito de Secagem Leito de secagem deve ser empregado apenas para lodo estabilizado A área total de leito de secagem deve ser subdividida em pelo menos duas câmaras. A distância máxima de transporte manual do lodo seco no interior do leito de secagem não deve superar 10 m A área de leito de secagem deve ser calculada a partir de: a) Produção de lodo; b) Teor de sólidos no lodo aplicado; 38

39 c) Ciclo do processo de secagem para obtenção do teor de sólidos desejado; d) Altura de lodo sobre o leito de secagem; e) Condições climáticas locais A descarga de lodo no leito de secagem não deve exceder a carga de sólidos em suspensão totais de 15 kg/m 2 de área de secagem, em cada ciclo de operação, salvo quando devidamente justificado O fundo do leito de secagem deve promover a remoção do líquido intersticial, através de material drenante constituído por: a) Uma camada de areia com espessura de 5 cm a 15 cm, com diâmetro efetivo de 0,3 mm a 1,2 mm e coeficiente de uniformidade igual ou inferior a 5; b) Sob a camada de areia, três camadas de brita sendo a inferior de pedra de mão ou brita (camada suporte), a intermediária de brita 3 e 4 com espessura de 10 cm a 30 cm e a superior de brita 1 e 2 com espessura de 10 cm a 15 cm; c) Sobre a camada de areia devem ser colocados tijolos recozidos ou outros elementos de material resistente à operação de remoção do lodo seco, com juntas de 2 cm a 3 cm tomadas com areia da mesma granulometria da usada na camada de areia; a área total de drenagem, assim formada, não deve ser inferior a 15% da área total do leito de secagem; d) O fundo do leito de secagem deve ser plano e impermeável, com inclinação mínima de 1% no sentido de um coletor principal de escoamento do líquido drenado. Alternativamente pode ter tubos drenos ou material similar de diâmetro mínimo de 100 mm, dispostos na camada suporte e distantes entre si não mais que 3,00 m A utilização de mantas geotexteis em adição ou substituição às camadas de areia, deve ser justificada O dispositivo de entrada do lodo no leito de secagem deve permitir descarga em queda livre sobre placa de proteção da superfície da camada de areia A altura livre das paredes do leito de secagem, acima da superfície drenante, deve ser de 0,50 m a 1,00 m; a altura do lodo sobre a camada drenante não deve exceder 0,35 m O líquido drenado coletado deverá retornar à entrada da ETE Os leitos de secagem poderão ser cobertos com material de boa transparência Desaguamento por Filtros de Esteiras ou Prensas Desaguadoras Os Filtros de Esteiras ou Prensas Desaguadoras devem ser empregados apenas para lodo estabilizado A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora e por largura da esteira (kg ST/m.h), é um dado típico do equipamento usado, devendo ser fornecido com garantia pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo desaguado de 17 a 25% quando se tratar de apenas lodo primário digerido por via anaeróbia, de 15 a 20% quando se tratar de lodo misto digerido por via anaeróbia, e de 13 a 20% quando se tratar de lodo de digestão aeróbia A utilização de polímeros é necessária a fim de aumentar a captura de sólidos e a taxa de aplicação de sólidos. 39

40 O dimensionamento do filtro de esteira deve prever uma captura entre 85 e 95% dos sólidos O efluente líquido do filtro de esteiras deve ser retornado à entrada da ETE, em cujo dimensionamento devem ser considerados os acréscimos dos sólidos em suspensão não recuperados e da carga orgânica correspondente Um tanque de alimentação homogeneizado deve ser utilizado antes do desaguamento Desaguamento por Filtros Prensa Os Filtros Prensa devem ser empregados apenas para lodo estabilizado Os filtros prensa operam por batelada, sendo o ciclo de prensagem um dado típico do equipamento usado, devendo ser fornecido com garantia pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo desaguado de 30 a 45% quando se tratar de apenas lodo primário digerido por via anaeróbia, de 25 a 40% quando se tratar de lodo misto digerido por via anaeróbia, e de 20 a 25% quando se tratar de lodo de digestão aeróbia A utilização de reagentes, coagulante e cal, ou de polímeros, é necessária a fim de garantir valores adequados da captura de sólidos e do teor de sólidos na torta de lodo seco O dimensionamento do filtro prensa deve prever uma captura entre 90 e 95% dos sólidos O efluente líquido do filtro prensa deve ser retornado à entrada da ETE, em cujo dimensionamento devem ser considerados os acréscimos dos sólidos em suspensão não recuperados e da carga orgânica correspondente No cálculo da massa de sólidos na torta de lodo desaguado, deve ser contabilizada a massa dos reagentes adicionados Um tanque de alimentação homogeneizado deve ser utilizado antes do desaguamento Desaguamento por Centrifugação As Centrífugas devem ser empregadas para lodo digerido, ou para lodo cru, neste último caso quando se for realizar a estabilização química do lodo A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora (kg ST/h), e a quantidade de lodo a desidratar, medida em vazão de lodo por hora (m 3 /h), e o tipo de lodo, são dados típicos para a escolha do equipamento a ser usado, devendo ser compatíveis com as centrífugas escolhidas, cujas características devem ser disponibilizadas e garantidas pelo fabricante Admite-se obter um Teor de Sólidos no lodo desidratado de 20 a 35% quando se tratar de apenas lodo primário digerido por via anaeróbia, de 18 a 30% quando se tratar de lodo misto digerido por via anaeróbia, e de 15 a 20% quando se tratar de lodo de digestão aeróbia. No caso de lodo não estabilizado, admite-se 25 a 30% de Teor de Sólidos para lodo primário cru e 15 a 20% para lodo misto ou secundário A utilização de polímeros é necessária O dimensionamento da centrífuga deve prever uma captura entre 90 e 95% dos sólidos, considerando-se o uso de polímeros O efluente líquido das centrífugas deve ser retornado à entrada da ETE, em cujo dimensionamento devem ser considerados os acréscimos dos sólidos em suspensão não recuperados e da carga orgânica correspondente. 40

41 Um tanque de alimentação homogeneizado deve ser utilizado antes do desaguamento Contentores Geotexteis O uso de contentores de material geotextil pode ser empregado com o fim de contenção e desaguamento do lodo, com adição de polímeros devendo a água drenada retornar ao início do processo Secagem em estufas Secagem em estufas deve ser realizada apenas com o lodo estabilizado (adensado ou desaguado) Secagem complementar natural A secagem complementar natural deve ser realizada em estufa ou galpão, complementarmente aos diversos processos de estabilização e desaguamento, acumulando-se as tortas de lodo em galpões ou estufas, para aumento do teor de sólidos da torta final A área de estufa ou galpão deve ser calculada a partir de: a) Produção de lodo; b) Teor de sólidos no lodo aplicado; c) Período de secagem para obtenção do teor de sólidos desejado; d) Altura das leiras formadas e freqüência do revolvimento; e) Área de circulação; f) Condições climáticas locais As leiras de lodo deverão ser revolvidas periodicamente por equipamento adequado O piso do galpão deve ser impermeável Secagem térmica Os secadores térmicos devem ser alimentados com lodo previamente desaguado A taxa de aplicação de sólidos, medida em massa de sólidos por hora (kg ST/h), a quantidade de lodo a secar, medida em vazão de lodo por hora (m 3 /h), o teor de sólidos inicial e final desejado, o tipo de lodo, a energia térmica disponível, e a taxa de consumo energético (térmica e elétrica), medida em quilocaloria por litro de água evaporada, são dados típicos para a escolha do equipamento a ser usado, devendo ser compatíveis com os secadores escolhidos, cujas características devem ser disponibilizadas e garantidas pelo fabricante Sempre que possível o secador deverá utilizar como fonte térmica os gases gerados na própria estação; na falta deste, deverá ser adotada a melhor alternativa energética disponível na região Admite-se obter um teor de sólidos no lodo seco de 60 a 90% Os gases gerados na secagem, quando não reaproveitados no processo devem ser direcionados para um sistema de tratamento de gases, para eliminação de odor e material particulado; a drenagem do efluente líquido dos secadores deve retornar para a ETE. 41

42 O projeto da unidade de secagem térmica deve incorporar dispositivos de segurança da unidade e do ambiente, claramente identificados no projeto e no manual de operação. 8. DESINFECÇÃO A desinfecção do efluente tratado poderá ser realizada através de um dos seguintes processos: a) Cloração; b) Radiação ultravioleta; c) Ozonização; d) Outras formas de desinfecção A desinfecção do efluente tratado deverá ser realizada tendo em conta as exigências ambientais, legais, e de saúde pública aplicáveis Como controle da ação da desinfecção, um ou mais dos seguintes indicadores devem ser considerados: a) Número Mais Provável (NMP) de Coliformes Totais (CT)/100 ml; b) Número Mais Provável (NMP) de Coliformes Fecais ou Termotolerantes (CF, CTer)/100mL; c) Concentração de Escherichia Coli (EC)/100mL; d) Concentração de Estreptococos Fecais (EsF) /100mL; e) Concentração de Enterococos Fecais (EnF) /100mL Cloração A cloração poderá ser praticada através da aplicação de cloro gasoso ou de um de seus compostos, como hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio, dióxido de cloro Qualquer que seja a forma da cloração, à exceção do dióxido de cloro, a dosagem aplicada deve ser tal que um residual total mínimo de 0,5 mg/l seja mantido após um tempo de contacto mínimo de 30 minutos em relação à vazão média, e de 15 minutos em relação à vazão máxima; O tanque de contacto onde o composto de cloro é mantido em contacto com o esgoto, deve ser dimensionado para atender as condições de tempo de detenção do item 8.3.2, com relação comprimento:largura igual ou superior a 10; visando o fluxo a pistão, podendo ser compartimentado (com chicanas) O tanque de contacto deve obrigatoriamente ser dotado de uma descarga de fundo para realização de limpezas periódicas A aplicação da solução de cloro ao esgoto deve-se dar: a) Com elevada turbulência hidráulica, através de difusores no interior da tubulação de aplicação, ou de uma estrutura com ressalto hidráulico; b) Com elevada turbulência provocada por agitação mecânica, recomendando-se gradiente de velocidade mínimo de 1000 s No caso do uso de cloro gasoso, os dosadores poderão ser: a) Do tipo direto, ou dosador a seco; b) Do tipo a vácuo, ou dosador de solução. 42

43 No caso do uso de solução de hipoclorito, os dosadores poderão ser: a) Dosadores de solução com orifício de controle; b) Bombas dosadoras; c) Cloradores de pastilhas Recomenda-se que a aplicação do composto de cloro seja comandada por dispositivo que a faça proporcional à vazão de tratamento Quando necessário a descloração deve ser considerada; O armazenamento dos compostos químicos deve ser realizado tendo em conta aspectos de proteção e segurança inerentes a estes compostos, e separado de outros produtos químicos usados na ETE, em local seco e ventilado. No caso de utilização de cloro gasoso, deve-se prever um Plano de Contingência Radiação Ultravioleta A desinfecção poderá ser praticada através da exposição do efluente tratado à radiação emitida por lâmpadas ultravioleta O conjunto de lâmpadas UV poderá estar imerso ou emerso Qualquer que seja o sistema empregado, a remoção periódica do conjunto de lâmpadas para fins de limpeza e manutenção deverá ser facilitada; particularmente no caso de lâmpadas imersas é obrigatório o uso de um sistema automatizado de limpeza A utilização da radiação ultravioleta para desinfecção do esgoto tratado na ETE, requer um efluente com concentração de SST inferior a 40 mg/l A dose necessária à inativação dos microorganismos, entendida como o produto da intensidade da radiação pelo tempo de exposição, deve considerar, além destes dois parâmetros, as características do efluente, em particular a absorbância Ozonização A desinfecção poderá ser praticada através da aplicação de ozônio ao efluente tratado, em reatores de contacto, através de difusores porosos O ozônio deve ser produzido na própria ETE, através de um gerador de ozônio A opção da ozonização para desinfecção do esgoto tratado na ETE, requer um efluente com concentrações de DBO e de SST inferiores a 10 mg/l A dose necessária à inativação dos microorganismos, entendida como o produto da concentração de ozônio residual e o tempo em que deve ser mantida para garantir a inativação desejada, deve ser compatível com características do efluente, e com os próprios organismos a serem destruídos Outras formas de desinfecção Além das formas e compostos acima apresentados, a desinfecção pode ser realizada através de: a) Compostos do íon ferrato; b) Lagoas de maturação; 43

44 c) Tratamento no solo A adoção de quaisquer destes processos deve ser técnica e economicamente justificada. 44

45 9. CONTROLE DE EMISSÕES GASOSAS 9.1. A geração e emissão de gases relacionam-se principalmente aos compostos de enxofre, de nitrogênio e outros compostos orgânicos voláteis, além de metano As emissões de gases em geral, e de sulfeto e de metano em particular, podem estar relacionadas à fase gasosa (biogás e gases residuais) e à fase líquida (afluente e efluente). Dessa forma, diferentes estratégias são necessárias para se controlar essas emissões, dependendo das suas fontes, conforme mostrado na tabela seguinte: Tabela - Principais alternativas para o gerenciamento de emissões gasosas em ETE Fonte da emissão Esgoto afluente Biogás Gases residuais de reatores anaeróbios e do processament o do lodo Efluente anaeróbio Tipo de tratamento Tratament o da fase gasosa Tratament o da fase líquida Tratament o da fase gasosa Tratament o da fase gasosa Tratament o da fase líquida Principais Possibilidades - Tratamento dos compostos odorantes - Utilização de medidas para controlar os compostos odorantes antes que sejam emitidos - Oxidação térmica dos compostos odorantes utilizando o metano como combustível - Tratamento seletivo dos compostos odorantes e recuperação do metano para fins energéticos - Exaustão, coleta e tratamento dos gases odorantes e do metano - Pós-tratamento aeróbio do efluente anaeróbio - Stripping em estrutura de dissipação, seguido de coleta e tratamento dos gases odorantes e do metano Principais métodos - Biofiltros, torres lavadoras, adsorção em leitos de carvão ativado, ou outros métodos de tratamento de gases - Adicionar ar ou oxigênio a montante da estação - Adição de produtos químicos para interromper a produção de sulfeto ou para reagir com o sulfeto na massa líquida - Combustão direta ou outros métodos de oxidação térmica e catalítica - Métodos físicos, químicos e bioquímicos de tratamento - Biofiltros, torres lavadoras, adsorção em leitos de carvão ativado, ou outros métodos de tratamento de gases - Lodo ativado, biofiltros aerados submersos, biodiscos, lagoas facultativas e aeróbias, inclusive lagoas de polimento e de maturação - Biofiltros ou outros métodos de tratamento de sulfeto e de metano 9.3. Nas ETEs com processo aeróbio, em geral, os principais pontos e unidades geradores de odor devem merecer especial cuidado na sua mitigação, como a elevatória de chegada, o tratamento preliminar, os decantadores primários e os adensadores de lodo por gravidade As concentrações dos principais poluentes, como sulfeto de hidrogênio, amônia, ácido acético, metano, devem ser estimadas nos diversos pontos ou unidades consideradas para o controle de emissões Nos casos em que o ambiente de trabalho venha a ser enclausurado, de modo a se criar um espaço confinado, como por exemplo nas unidades do tratamento preliminar, deve-se estabelecer uma taxa de renovação de ar do volume correspondente a este espaço confinado, de acordo com a concentração do gás a ser tratado. 45

46 9.6. No dimensionamento do equipamento de exaustão dos gases residuais deve ser considerada a taxa de renovação de ar do volume correspondente ao espaço confinado Igual procedimento ao estabelecido em 9.5 e 9.6 deve ser praticado nos casos em que unidades de tratamento venham a ser cobertas, como decantadores primários, adensadores de lodo, etc Nas ETEs com reatores anaeróbios para tratamento da fase líquida, o controle das emissões do sulfeto e do metano é prioritário, seja em relação ao biogás ou em relação aos gases residuais Em relação aos gases dissolvidos na fase líquida, diferentes alternativas para controle podem ser consideradas, como o stripping em estrutura de dissipação, com posterior coleta e tratamento desses gases Quando a ETE dispuser de alguma unidade aeróbia de postratamento da fase líquida (ex.: lodo ativado, biofiltros aerados, biodiscos, lagoas aeróbias), a oxidação bioquímica do H 2 S pode ser facilmente alcançada nesses sistemas A eficiência do sistema de controle de odores deve ser avaliada por meio do parâmetro sulfeto de hidrogênio Combustão direta Em um sistema de combustão direta, o fluxo gás odorante é exposto a elevadas temperaturas, na presença de O 2 e por período de tempo suficiente, de modo a possibilitar a oxidação de hidrocarbonetos a CO 2 e água As seguintes condições na mistura gasosa devem ser garantidas, a fim de se conseguir a completa oxidação térmica dos compostos odorantes: Biofiltros a) Temperatura na faixa de 750 a 815 o C; b) Câmara de combustão com tempo de residência entre 1 e 2 segundos; c) Mistura turbulenta do O 2, do combustível e dos compostos odorantes Nos biofiltros, o gás odorante é forçado através de um meio suporte, no qual microrganismos ficam aderidos na forma de um biofilme. Os compostos voláteis biodegradáveis são absorvidos pelo material de enchimento e pelo biofilme, sendo biologicamente oxidados a substâncias menos prejudiciais, como CO 2, H 2 O, NO 3 - e SO Os biofiltros devem ser compostos das seguintes partes: i) tubulação de ar e sistema de exaustão; ii) fundo falso; iii) sistema de drenagem de fundo; iv) estrutura de sustentação do meio suporte; v) meio suporte; e vi) sistema de irrigação do meio suporte Para efeito dessa norma, os biofiltros foram classificados em 3 tipos principais: i) biofiltro não estruturado e com enchimento de fundo (Fig. 1); ii) biofiltro estruturado e sem enchimento de fundo (Fig. 2); e iii) biofiltro pré-fabricado (Fig. 3). 46

47 Exaustor de gás odorante Exaustor de gás odorante Revestimento impermeável enchimento Meio suporte Fundo com enchimento Distribuidor de gás odorante Meio suporte Estrutura de sustentação do meio suporte Fundo sem enchimento Fig. 1 - Configuração esquemática de um biofiltro não estruturado e com enchimento de fundo Fig. 2 - Configuração esquemática de um biofiltro estruturado e sem enchimento de fundo Gás tratado Água Exaustor de gás odorante Meio Media suporte Dreno Fig. 3 - Configuração esquemática de um biofiltro pré-fabricado Para a tubulação de ar e sistema de exaustão deve ser observado: a) Todos os materiais e equipamentos devem ser resistentes à corrosão pelo ácido sulfúrico a 10%. Os seguintes materiais podem ser utilizados: PVC, PP, PEAD e fibra de vidro; b) A velocidade de ar nos trechos de tubulação deve estar entre 3,5 m/s e 8,0 m/s; c) Preferencialmente, devem ser utilizados exaustores centrífugos com impelidores contrainclinados, confeccionados em fibra de vidro. As pressões usuais de trabalho situam-se entre 12 e 500 mm.c.a., para perdas de carga através de camadas típicas de meio suporte orgânico da ordem de 10 mm.c.a., no início de operação do biofiltro, a 250 mm.c.a., ou mais, quando se aproxima o final de vida útil do meio suporte; d) Exaustores de fluxo axial e sopradores de deslocamento positivo não devem ser utilizados; e) As tubulações e os exaustores devem possuir ponto de purga, de modo a possibilitar a drenagem de todo o condensado que se acumular no seu interior Para o fundo falso deve ser observado: a) O fundo falso dos biofiltros pode ser aberto ou preenchido com material de enchimento. No caso de fundos falsos abertos deve-se prever uma estrutura de sustentação para o meio suporte. Nos fundos falsos preenchidos, a tubulação de distribuição de ar fica envolta pelo material de enchimento; b) Em ambos os tipos de fundo falso, tanto a estrutura de sustentação quanto o material de enchimento devem ser resistentes à corrosão pelo ácido sulfúrico a 10%; 47