Tratamento de esgotos

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1 Tratamento de esgotos Introdução Você consegue imaginar como se realiza o tratamento do esgoto? Quais são os processos envolvidos? Como atingir resultados satisfatórios com o tratamento destes efluentes? Estas questões serão respondidas durante esta leitura. Você poderá também contemplar as bases dos tratamentos de esgoto e ter uma noção das exigências ambientais relacionadas à sua eficiência. Ao final desta aula, você será capaz de: explicar as fases do tratamento de esgotos, analisando os meios empregados; classificar os processos de tratamento de esgotos, mensurando o grau de eficiência obtido. Fases do tratamento de esgotos O tratamento do esgoto é um processo essencialmente biológico, que ocorre pela decomposição da matéria orgânica e de outros poluentes pela ação de microrganismos classificados como aeróbios, quando necessitam da presença de oxigênio livre (O2), ou como anaeróbios, quando obtêm o oxigênio dos processos químicos ou biológicos que reduzem compostos complexos. Tratamento primário O tratamento primário tem o objetivo de retirar os sólidos grosseiros que chegam às Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), passando o esgoto bruto pelo sistema de gradeamento, que retém os resíduos sólidos que chegaram até a ETE. FIQUE ATENTO Muitas pessoas ainda não possuem consciência dos impactos causados pelos materiais que são lançados nas redes coletoras de esgoto. Por vezes, os resíduos sólidos jogados pelos vasos sanitários causam o entupimento de redes coletoras e dispositivos do sistema de esgotamento sanitário. Entre os resíduos mais comum que são lançados no esgoto estão o papel higiênico, os preservativos e as fraldas descartáveis. Após o gradeamento, é instalada uma caixa de areia para reter as partículas inorgânicas. A Figura 1 ilustra o funcionamento de uma caixa de areia

2 Figura 1 - Esquema de funcionamento de uma caixa de areia Fonte: Elaborado pelo autor, Passados o gradeamento e a caixa de areia, o tratamento primário termina com a passagem pelo decantador primário, que tem a função de realizar a remoção dos sólidos orgânicos em suspensão. Tratamento secundário A função básica de um tratamento secundário é a remoção de sólidos dissolvidos no esgoto. É comum que o tratamento secundário seja formado por pelo menos dois dispositivos, sendo um reator e um decantador secundário. Existe uma grande variedade de tecnologias que podem ser empregadas para os reatores. De forma simplificada, estes reatores podem ser entendidos como tanques em que ocorrerão os processos biológicos de decomposição da matéria orgânica e dos poluentes. Como resultado deste processo de decomposição da matéria orgânica, restarão componentes mineralizados e geralmente inertes, por isso, após o tratamento do esgoto no reator, este efluente tratado será encaminhado para um decantador, para que ocorra a sedimentação destes sais mineralizados. Em uma ETE, é necessário que seja realizada a limpeza periódica dos decantadores. Existem processos que retornam uma parte do lodo gerado no decantador secundário para o reator, entretanto, a fração dos lodos que será descartada é encaminhada para um processo de desague, e então para a sua disposição final. SAIBA MAIS O lodo gerado em uma ETE pode ser encaminhado para um aterro sanitário ou pode ser reaproveitado. O uso de lodos de ETEs para finalidades agrícolas já foi normatizado no Brasil, pela Resolução Conama 375/

3 Após passar por estas etapas, o esgoto tratado poderá ser encaminhado para um tratamento terciário. Tratamento terciário O tratamento terciário é entendido com um polimento do esgoto, principalmente nos casos em que ocorre a persistência de um parâmetro em especial, mesmo após passar por todas as etapas do tratamento convencional, por exemplo, a presença de organismos patogênicos e excesso de nitrogênio ou fósforo. Nestes casos em que não foi possível remover um determinado parâmetro pelo processo normal, o esgoto é submetido a um tratamento avançado, específico para realizar a remoção deste contaminante remanescente. Unidades componentes Agora que você já conheceu as fases do tratamento de esgoto, podemos aprofundar o conteúdo nos componentes respectivos de cada uma destas fases. Tratamento primário A fase de gradeamento possui um dispositivo com diversas grades subsequentes, com aberturas de diferentes tamanhos, que iniciam em 10 cm, e terminam com 1 cm. Elas funcionam como peneiras para reter os materiais grosseiros (Figura 2). Figura 2 - Passagem do esgoto pelo sistema de gradeamento Fonte: Elaborado pelo autor, Após o gradeamento, ocorre a passagem do esgoto pela caixa de areia, visando reter as partículas inorgânicas maiores que 0,2 mm. Este processo ocorre pela decantação de partículas inorgânicas pela desaceleração da passagem do esgoto e com o auxílio das forças gravitacionais, visto que as partículas inorgânicas são mais densas e ficam retidas, enquanto as partículas orgânicas são mais leves e seguem pelo tratamento. A última fase do tratamento primário é a passagem do esgoto pelo decantador primário. O objetivo desta etapa é a remoção dos sólidos orgânicos suspensos por meio da sedimentação ou da flotação. A sedimentação é o processo mais comum em ETE, visto que ele ocorre pela decantação gravitacional dos sólidos, com baixos custos energéticos, enquanto que a flotação é a injeção de ar para que as partículas flutuem até a superfície do líquido e possam ser removidas

4 Tratamento secundário Com base nos conceitos já apresentados, podemos indicar a existência dos reatores aeróbios e anaeróbios que realizam o tratamento do esgoto. Desta forma, cada tecnologia empregada em uma ETE vai oferecer uma configuração diferente de componentes para o seu reator. Por este motivo, vamos abordar alguns tratamentos específicos apenas no Capítulo 3 desta unidade. Quanto aos decantadores secundários, eles são similares aos decantadores primários, diferindo apenas pelo fato de que o decantador primário recolhe os sólidos orgânicos sedimentáveis, enquanto o decantador secundário recolhe uma parcela dos microrganismos que realizaram o tratamento do esgoto, assim como os sedimentos mineralizados resultantes do esgoto tratado, que já se encontram estabilizados e inertes. Tratamento terciário Os sistemas que compõem o tratamento terciário dependerão muito do objetivo a ser alcançado, uma vez que cada variedade de tratamento terciário é utilizada para combater um parâmetro específico que persistiu e passou pelas etapas anteriores. FIQUE ATENTO Apesar de o tratamento de esgoto ser essencialmente biológico, não quer dizer que durante as fases de tratamento não possam ser adicionados produtos químicos. Tudo dependerá da tecnologia de tratamento utilizada. É comum que as ETE possuam estoques de produtos químicos para auxiliar no deságue do lodo, assim como para realizar alguns tipos de tratamentos terciários. O tratamento terciário mais comum é o de desinfecção, que ocorre apenas quando o esgoto já passou por todas as fases anteriores. Nessa fase, o esgoto tratado é encaminhado para um tanque de contato onde sofre a adição de produtos químicos à base de cloro para realizar a desinfecção da água e, assim, concluindo o tratamento e permitindo que a água seja devolvida para o meio ambiente. Processos do tratamento Como aprendemos, o tratamento do esgoto pode ocorrer por processos aeróbios ou anaeróbios. A Figura 3 sintetiza algumas das principais vantagens e desvantagens de cada modelo

5 Figura 3 - Prós e contras dos sistemas aeróbios e anaeróbios Fonte: Elaborado pelo autor, Verificadas as principais vantagens e desvantagens, vamos estudar os processos de tratamento mais comuns. Processos aeróbios O sistema aeróbio de tratamento de esgoto mais comum é o de lodos ativados. Ele possui este nome porque uma parte do lodo que se deposita no decantador secundário é reinserida no reator, pois contém diversos microrganismos vivos e ativos que ajudarão no tratamento do esgoto que entra no reator. Este modelo possui eficiência média de 95% de remoção de poluentes. Existem ainda algumas variações deste sistema, como o sistema de lodos ativados por aeração prolongada, que pode eliminar a necessidade de um decantador primário antes do reator, mas que aumenta o tempo de permanência do esgoto no tanque de aeração (reator aeróbio). Este modelo pode chegar a 99% de eficiência na remoção de poluentes (VON SPERLING, 2016). Outro sistema aeróbio que se destaca no mercado é o Moving Bed Bio-Reactor (MBBR). O MBBR tem esse nome porque, dentro do tanque de aeração, são adicionados milhares de biomídias que aumentam a área superficial e servirão como meio suporte para o desenvolvimento de microrganismos, permanecendo em constante movimento dentro do tanque. Apesar de este modelo também chegar a 99% de eficiência na remoção de poluentes, cabe destacar que o sistema MBBR permite uma grande redução no volume do tanque (FUJII et al., 2013), o que é uma vantagem, pois permite a redução drástica da área construída de uma ETE. Este sistema é amplamente utilizado em países frios, pois a ETE pode ser alojada dentro de um galpão para que se conserve a temperatura ambiente em um espaço menor, gerando menos custos energéticos com o aquecimento do local. A desvantagem é o alto custo de implantação do sistema, atrelado principalmente à fabricação das biomídias. Processos anaeróbios O sistema anaeróbio mais utilizado no Brasil é o Reator Anaeróbio de Lodo Fluidizado (RALF). O funcionamento de um RALF ocorre de forma natural: os microrganismos decompõem a matéria orgânica para obter o oxigênio de que precisam para sobreviver. Este tipo de tratamento possui eficiência média de 70% na remoção de poluentes (NUNES; OLIVEIRA NETTO, 2016)

6 EXEMPLO O município de Blumenau possui um sistema RALF em operação, entretanto a legislação de Santa Catarina exige uma eficiência mínima de 80% no tratamento do esgoto. Desta forma, a ETE do município possui um reator RALF seguido de um MBBR para poder cumprir com os parâmetros ambientais estabelecidos. Outro aspecto importante a ser considerado na implantação de um sistema anaeróbio é que, além da eficiência reduzida, ocorre a liberação de gás sulfídrico, que causa o odor característico de ovo podre. Assim, o impacto odorante deve ser incluído nos estudos de impacto de vizinhança para a implantação de uma ETE equipada com RALF. Fechamento Após finalizar este conteúdo, você foi capaz de compreender os tipos de tratamento de esgoto e as fases e processos envolvidos. Nesta aula, você teve a oportunidade de: identificar as fases de um tratamento de esgoto; conhecer seus componentes; identificar diferentes sistemas e suas eficiências. Referências FUJII, F. Y. et al. Desempenho de reator integrado de lodo ativado com biofilme em leito móvel. Sanitária e Ambiental, v. 18, n. 4, p , out./dez Engenharia NUNES, A. N.; OLIVEIRA NETTO, A. P. de. Produção de hidrogênio a partir da manipueira em reator anaeróbio de leito fixo. Revista Produção e Desenvolvimento, v. 2, n. 3, p , set./dez VON SPERLING, M. Lodos ativados. 4. ed. (revista e ampliada). Belo Horizonte: UFMG,