Tratamento de efluentes Aguas residuais não devem ser rejeitadas antes de tratamento adequado industriais / urbanas / agrícolas ETAR - estação de tratamento de águas residuais Objectivo: eliminação de impactos ambientais Processos físicos, químicos e biológicos
OPERAÇÕES UNITÁRIAS FÍSICAS Gradagem, tamização, trituração o efluente passa através de grades (gradagem) ou grelhas (tamização) para remoção de sólidos de grandes dimensões ou é triturado (trituração ou dilaceração) para redução do tamanho dos sólidos. Protecção de bombas e válvulas Equalização o efuente entra num tanque de grandes dimensões, a partir do qual é bombeado para a linha de tratamento, permitindo: controlar os caudais no sistema evitar variações na carga orgânica controlar o ph do efluente evitar elevadas concentrações de tóxicos ter capacidade de armazenamento
Equalização de caudais
floculação componente importante no processo de Precipitação Química (formação e crescimento dos flocos após adição do agente coagulante) promove-se a agitação suave do efluente de modo a aumentar a probabilidade de contacto com os núcleos de precipitação
flotação serve para separar partículas em suspensão de uma fase liquida introduzem-se pequenas bolhas gasosas (normalmente ar) na fase líquida; as bolhas ligam-se às partículas e a força de impulsão da bolha de ar é suficientemente grande para trazer a partícula até à superfície no processo mais vulgar, o ar é dissolvido no efluente sob pressão de várias atmosferas e é depois libertado à pressão atmosférica; o ar dissolvido vai, então, coalescer em pequenas bolhas que vão servir à finalidade acima indicada usada na remoção de gorduras e espessamento de lamas
Sistema de lamas activadas Fase 1: num reactor bem arejado e agitado dá-se a reacção microbiana, sendo consumida a matéria orgânica Fase 2 : as lamas (formadas por flocos de matéria orgânica e microrganismos) sedimentam; parte é reintroduzida no processo para a manutenção de uma elevada carga microbiana no reactor
Sistemas biológicos Leitos de percolação os microrganismos crescem sobre um suporte (pedras, matéria plástica) formando um leito de percolação poroso, através do qual o efluente escorre ou goteja. Comunidade biológica: bactérias aeróbias, anaeróbias
sedimentação baseada na diferença de densidades entre a água e os sólidos em suspensão; consiste na deposição e posterior remoção dos sólidos suspensos e ocorre em tanques normalmente designados por sedimentadores ou clarificadores processo utilizado nas várias fases de tratamento dos efluentes: desarenamento (remoção de areias) sedimentação primária (após coagulação e floculação) sedimentação após os processos biológicos os sedimentadores são normalmente rectangulares ou circulares
filtração A filtração é um método mecânico de separação, tendo como principal objectivo, no que respeita a tratamento de águas, a remoção de sólidos suspensos ou de flocos resultantes das operações de floculação / coagulação. Este método consiste em forçar a corrente de solução a tratar por uma estrutura porosa, o filtro, que reterá partículas de dimensões maiores que as dos poros. Um dos princípios mais importantes da filtração é que os sólidos recolhidos acabam por se tornar na própria superfície filtrante. A remoção de partículas da água por filtração depende muito do tamanho das partículas em questão, sendo de fácil aplicação para as partículas de maiores dimensões. No entanto, para partículas de dimensões relativamente reduzidas, a operação de filtração pede tomar-se extremamente dispendiosa. Existem vários equipamentos de filtração Nem todos se aplicam em tratamentos de águas residuais por não serem economicamente viáveis Para além do tratamento de águas, a filtração é também comum na desidratação de lamas resultantes dos diferentes tratamentos.
Operações unitárias químicas usadas quer em conjugação com processos físicos como com processos biológicos de relevância para a remoção de determinados poluentes específicos PRECIPITAÇÃO QUíMICA tem a finalidade de alterar, através da adição de reagentes, o estado físico de substâncias que existem em solução (ou dispersas), facilitando a sua remoção por sedimentação é usada para: aumentar a eficiência da sedimentação primaria na remoção de metais pesados na remoção de fósforo
Adsorção processo físico-químico, pelo qual são captadas substâncias solúveis numa interface adequada. normalmente usa-se o carvão activado, o qual é preparado a partir da madeira numa atmosfera oxidante e a altas temperaturas, formando-se uma estrutura porosa com elevada área superficial o carvão activado é usado: - na afinação da água após o tratamento biológico - como aditivo nos tanques biológicos de lamas activadas quando o efluente contém produtos orgânicos não bio-degradáveis
Colunas de carvão activado a eficiência da coluna vai diminuindo à medida que vai sendo adsorvida matéria orgânica Pode ser melhorada por lavagens em contracorrente a regeneração do carvão faz-se num forno onde a matéria orgânica é oxidada e removida da superfície do carbono alternativamente faz-se uma extracção por solventes, uma oxidação química ou um tratamento com ácidos ou bases
DESINFECÇÃO Química: cloro, dióxído de cloro, ozono Física: UV, calor PERMUTA IÓNICA usada na remoção de aniões e catiões indesejáveis as resinas (orgânicas ou inorgânicas) têm grupos funcionais iónicos que irão ser substituídos pelos iões a retirar do ef1uente o tratamento funciona em ciclos: troca iónica - regeneração da resina - lavagem com água
Tratamento e destino final das lamas Nos processos de tratamento de efluentes há transferência de poluição de um meio liquido para uma fase sólida em suspensão lamas" (0,25 a 120/0 em sólidos) As lamas são altamente putrescíveis (devido ao elevado conteúdo em matéria orgânica) e não podem ser lançadas no esgoto...... o efeito seria igual ou pior do que lançar o efluente directamente no esgoto