Gestão Ambiental 22/10/2012. Profª Denise A. F. Neves MÓDULO SANEAMENTO AMBIENTAL

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1 Gestão Ambiental Profª Denise A. F. Neves MÓDULO SANEAMENTO AMBIENTAL Tema: Sistemas Urbanos de Esgotamento Sanitário Objetivos: Conhecer os elementos que compõem um sistema urbano de esgotamento sanitário; Destacar a importância do tratamento dos esgotos sanitários. Esgotos Constituição: Os esgotos são constituídos por excretas humanas (fezes e urina), por águas servidas, procedentes do uso doméstico, comercial, industrial, e por águas pluviais. Fontes de Produção: habitações; indústrias; estabelecimentos comerciais; diversas instituições sociais, dentre outras. 1

2 Esgotos Tipos de Despejos: águas residuárias - líquidos ou efluentes do sistema doméstico ou industrial; despejos domésticos - despejos líquidos das habitações, estabelecimentos comerciais, instituições e edifícios públicos; A aversão injustificada ao termo esgoto tem levado alguns autores ao emprego do termo águas residuárias, que exprime a tradução literal da palavra wastewater, amplamente usada em inglês, para substituir o rejeitado termo sewage. Esgotos Tipos de Despejos: águas imundas - águas residuárias que contêm dejetos (matéria fecal); despejos industriais - efluentes de operações industriais (processos); águas de infiltração - parcela das águas do subsolo que penetra nas canalizações de esgoto. Esgoto Sanitário é o despejo líquido formado pelo esgoto doméstico e industrial, pela água de infiltração e pela parcela de contribuição pluvial parasitária. Sistema Individual de Esgotos Utilizado na zona rural, onde a densidade populacional é baixa, o sistema individual compreende o uso de fossas para a disposição final do esgoto domiciliar. Também é usado em áreas urbanas não atendidas por rede pública de esgotos - geralmente locais onde se concentra a população de nível de renda mais baixo. 2

3 Tipos de Sistemas Individuais de Esgotos Sanitários Fossa Séptica A fossa séptica é um tanque impermeável onde os esgotos brutos (não tratados) permanecem por algumas horas, antes de serem lançados no solo ou numa rede de coleta. Nele, microrganismos i existentes t naturalmente nos esgotos mineralizam parte da matéria orgânica, gerando lodo (que deve ser retirado, pelo menos, uma vez ao ano), gases, escuma e efluente. Fossa Séptica biogás biogás Esgoto em tratamento 3

4 Fossa Seca Fossa seca: trata-se de uma escavação não profunda no terreno e que se destina à disposição direta e exclusiva de urina e fezes humanas, sem o uso de água para transportá-las. Quando não existe água encanada na residência, i as fezes são então lançadas diretamente num buraco escavado no solo. O fundo da fossa seca ou "casinha" como é chamada, deve ficar, pelo menos, 1,5 m acima do lençol freático, pois, quando a água o atinge, a fossa seca passa a constituir-se numa fossa negra, o que deve ser evitado sempre que possível. A fossa deve ficar afastada 30 m do poço e num nível abaixo. Fossa Negra É um tipo de fossa condenado do ponto de vista sanitário Trata-se de uma escavação sem revestimento interno onde os dejetos caem no terreno, parte se infiltrando e parte sendo decomposta na superfície de fundo. São dispositivos perigosos que devem ser evitados, uma vez que seu fundo pode se aproximar muito do lençol freático Sistema Público de Esgotamento Sanitário Compreende o conjunto de obras e instalações destinadas a propiciar a coleta, o afastamento, o condicionamento (tratamento, sempre que possível) e uma disposição final adequada para as águas servidas de uma comunidade, para evitar a contaminação da população, do subsolo e dos lençóis freáticos. A disposição inadequada dos esgotos pode disseminar doenças que, associadas a fatores como má nutrição, resultam em altos índices de morbidade e mortalidade. 4

5 Sistema Público de Esgotamento Sanitário Componentes: Canalização - coletores secundários, coletores-tronco, interceptores e emissários = coleta/captação; Estações Elevatórias de Esgotos (ELEs) = bombeamento; Instalações Complementares - poços de visita, tanques flexíveis = manutenção; Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) = tratamento. INTERVALO 5 minutos Tipos de Sistema Públicos de Captação de Esgotos Sistema unitário ou combinado A rede é projetada para coletar e conduzir as águas pluviais juntamente com os esgotos sanitários. 5

6 Tipos de Sistema Públicos de Captação de Esgotos Sistema separador parcial ou misto Não são admitidas as águas pluviais provenientes de ruas e avenidas, praças, jardins, quintais e áreas não pavimentadas; podendo ser lançadas nos coletores, somente as de telhados, pátios internos e sacadas dos edifícios. Tipos de Sistema Públicos de Captação de Esgotos Sistema separador absoluto É concebido para receber, exclusivamente, esgotos sanitários. As águas pluviais são esgotadas em outro sistema independente. O sistema utilizado no Brasil é o sistema separador absoluto. Componentes dos Sistemas Públicos de Esgotamento Sanitário Coletor predial 2. Coletor secundário 3. Coletor principal 4. Coletor-tronco 5. Interceptor 6. Emissário 7. Poço de visita 8. Estação elevatória 9. Órgão de travessia 10. ETE 11. Lançamento

7 Canalização - Coletores Coletores prediais - conduzem as águas residuárias dos edifícios até a rede coletora pública. Coletores secundários -são os ramais da rede que servem a cada uma das ruas da malha urbana, recebendo os esgotos dos coletores prediais. Transportam as águas residuais de uma rua. Coletores-tronco - de maior diâmetro, recebem os efluentes de vários coletores secundários, conduzindo-os a um interceptor ou a um emissário. Sifões Invertidos Canalizações rebaixadas que funcionam sob pressão, usadas nos trechos em que a rede precisa atravessar canais, obstáculos, etc. Interceptor Canalização de grande porte que intercepta o fluxo de coletores-tronco às margens de cursos d água ou na beira de praias, protegendo-os de descargas diretas de esgoto. Canalização - Emissário Conduto final do sistema; consiste em um tubo que conduz os efluentes da rede de uma ETE ou de uma ELE para o ponto de lançamento ou descarga de esgoto (curso d água, lago ou mar), sem receber qualquer outro despejo no trajeto. 7

8 Estações Elevatórias de Esgotos - ELEs São instalações eletromecânicas e obras civis destinadas a elevar as águas residuárias coletadas pela rede de esgotos, tanto t para evitar o aprofundamento excessivo das canalizações como para possibilitar o acesso do esgoto às estações de tratamento de esgotos - ETE - ou sua descarga final no curso d água, lago ou mar receptor. Instalações Complementares Poços de Visita Destinados a dar descargas periódicas de água para limpar os coletores, costumam ser instalados em trechos onde não é possível manter a declividade mínima para assegurar velocidades de autolimpeza. Instalações Complementares - Tanques Flexíveis Destinados a corrigir o fluxo dos efluentes, dependendo das distâncias e também das mudanças de direção. A tendência atual é de se instalarem esses dispositivos apenas em situações especiais, notadamente quando existem problemas para garantir a declividade que permita uma velocidade suficiente para a autolimpeza da canalização. 8

9 INTERVALO 5 minutos Estações de Tratamento de Esgotos Estações de Tratamento de Esgotos - ETEs As estações de tratamento de esgotos, em geral, são constituídas de diversas unidades, usualmente na forma de tanques, cada qual desempenhando isoladamente uma ou mais funções específicas. Entretanto, cada unidade é operada de maneira integrada com as demais, formando um sistema de tratamento para atingir o objetivo comum que é a remoção de determinados constituintes do esgoto, principalmente para a recuperação da qualidade da água. 9

10 ETEs - Operações e Processos Unitários Os métodos de tratamento são classificados como operações (fenômenos físicos) e processos unitários (fenômenos químicos ou biológicos). Como exemplo de operação unitária, têm-se o que ocorre em tanques, bacias ou lagos de sedimentação e caixas de areia, onde não ocorrem reações ou transformações que modifiquem a natureza do material (lodo ou areia). Já como exemplo de processos unitários, têm-se os reatores químicos ou biológicos. ETEs - Reatores Químicos e Reatores Biológicos Os reatores químicos caracterizam-se por reações que ocorrem entre substâncias químicas diferentes, existentes nos esgotos ou adicionadas nos tanques. Já nos reatores biológicos, tais reações químicas ocorrem com a interferência de microrganismos. Os constituintes do esgoto afluente são o alimento dos microrganismos, que os processam para o seu metabolismo, por meio de reações diversas, resultando ao final um efluente mais clarificado e com menores concentrações, às vezes, subprodutos, como gases dissolvidos e lodo biológico, que devem ser separados do líquido. ETEs - Tipos de Reatores Biológicos Reatores aeróbios - em função das bactérias que necessitam de oxigênio (livre ou molecular) dissolvido no meio para o seu metabolismo, deve haver alguma forma de aeração, artificial ou natural, para processar a matéria orgânica; Reatores anaeróbios - deve haver ausência de oxigênio, devido à presença de bactérias anaeróbias; essas processam a matéria orgânica somente nessas condições, uma vez que o oxigênio livre é, na maioria das vezes, um potencial tóxico, inibindo ou impedindo as suas atividades metabólicas. 10

11 Estações de Tratamento de Esgotos - ETEs O tratamento de esgoto efetuado nas ETEs, é uma imitação dos fenômenos que ocorrem na natureza, sendo que a diferença é que em uma estação, este tratamento pode ser realizado sob condições controladas, em período de tempo menor e sem a maioria dos inconvenientes sanitários e ambientais que ocorrem quando o esgoto é lançado in natura. Os elementos básicos para definir os métodos de tratamento são: a natureza dos constituintes no esgoto; o grau de remoção desejada (níveis de tratamento). Níveis de Tratamento de Esgoto (de acordo sua eficiência na remoção das impurezas) Tratamento Preliminar Ocorre a remoção do material mais grosseiro, como sólidos suspensos: trapos, escovas de dente, tocos de cigarro, excretas; e os sólidos decantáveis. Níveis de Tratamento de Esgoto (de acordo sua eficiência na remoção das impurezas) Tratamento primário Objetiva remover material em suspensão, não grosseiro, que flutue ou decante, mas que requer o emprego de equipamentos com tempo de retenção maior que no tratamento preliminar, tais como decantadores e flotadores, os quais produzem lodo primário ou cru que deve ser tratado antes de sua disposição, já que o mesmo apresenta características bastante tóxicas. 11

12 Níveis de Tratamento de Esgoto (de acordo sua eficiência na remoção das impurezas) Tratamento secundário ou biológico Utiliza microrganismos que se alimentam da matéria orgânica, transformando-a em sais minerais e novos microrganismos. Em função do tipo de respiração das bactérias, existe uma subdivisão no tratamento secundário em: tratamento secundário aeróbio (necessidade de oxigênio); e tratamento secundário anaeróbio (sem a necessidade de oxigênio). Níveis de Tratamento de Esgoto (de acordo sua eficiência na remoção das impurezas) Tratamento terciário ou avançado O objetivo é uma qualidade superior do esgoto tratado, visando, em alguns casos, até mesmo o reuso da água para fins menos nobres. Pode-se, ainda, remover nutrientes e organismos patogênicos. Esquema de ETE convencional TRATAMENTO PRELIMINAR Bombeamento 2. Gradeamento 5 3. Sedimentação preliminar 4. Decantador primário 5. Adensamento do lodo 6. Digestão do lodo 6 7. Secagem do lodo 8. Tratamento biológico 9. Decantador secundário Cloração TRATAMENTO PRIMÁRIO lodo Corpo receptor 12

13 Estações de Tratamento de Esgotos - ETEs Apesar da ampla variedade de processos existentes para o tratamento de esgotos, desde os mais simples e aplicáveis à pequenas comunidades, até os mais sofisticados e que requerem uma operação mais complexa, ainda são poucos os municípios brasileiros que tratam seus esgotos, sendo que, desses, a grande maioria trata apenas parte do esgoto produzido diariamente pela sua população. Situação do Brasil Referente aos Serviços de Água e Esgotos no Ano 2008: Abastecimento de Água = 99,4% Coleta de Esgotos = 55,2% Porcentagem de Esgotos Tratados = 28,5% Fonte dos dados: PNSB - IBGE, Estações de Tratamento de Esgotos - ETEs As estações de tratamento de esgotos - ETEs - têm legitimado sua função social nos núcleos urbanos, principalmente por constituírem-se em instrumentos para: Proteção dos Corpos d água - Preservação Ambiental; Combate às Doenças de Veiculação Hídrica - Saúde Pública. Até a próxima aula! 13