Upload
internet
View
110
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Introdução ao Tratamento e ao Pós-Introdução ao Tratamento e ao Pós-tratamento de Esgotostratamento de Esgotos
Sistema de Esgotamento Sanitário e PluvialSistema de Esgotamento Sanitário e Pluvial
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMGDepartamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG
• Sistemas não mecanizados
• Sistemas de fácil operação e de baixo custo
• Sistemas com baixa produção de lodo
ALTERNATIVAS SIMPLIFICADAS PARA O ALTERNATIVAS SIMPLIFICADAS PARA O TRATAMENTO DE ESGOTOSTRATAMENTO DE ESGOTOS
Principais alternativasPrincipais alternativas• Sistemas anaeróbios (reatores de manta de lodo ou Sistemas anaeróbios (reatores de manta de lodo ou
reatores UASB)reatores UASB)
• Sistemas combinados (reator UASB + pós-Sistemas combinados (reator UASB + pós-tratamento)tratamento)
Sistemas Anaeróbios Sistemas Anaeróbios XX Sistemas Aeróbios Sistemas Aeróbios
ReatorReatorAnaeróbioAnaeróbioMatéria Matéria
OrgânicaOrgânica(100% DQO)(100% DQO) ReatorReator
AeróbioAeróbio
Lodo (5 a 15%)Lodo (5 a 15%)
Lodo (50 a 60%)Lodo (50 a 60%)
COCO22
(40 a 50%)(40 a 50%)
BiogásBiogás(70 a 90%)(70 a 90%)
EfluenteEfluente(10 a 30%)(10 a 30%)
Efluente (5 a 10%)Efluente (5 a 10%)
Aproveitamento Energético do Biogás?Aproveitamento Energético do Biogás?
Baixa Produção de Lodo! Reciclagem dos Biossólidos?Baixa Produção de Lodo! Reciclagem dos Biossólidos?
Atendimento à Legislação Ambiental?Atendimento à Legislação Ambiental?
Tecnologias Simplificadas: Sistemas AnaeróbiosTecnologias Simplificadas: Sistemas AnaeróbiosCaracterísticas dosCaracterísticas dos
Sistemas AnaeróbiosSistemas Anaeróbios
Não há fornecimento de Não há fornecimento de oxigênio (s/ aeração)oxigênio (s/ aeração)
Baixa produção de lodoBaixa produção de lodo
Lodo mais concentrado e Lodo mais concentrado e melhores características melhores características
de desidrataçãode desidratação
VantagensVantagens
Menor Custo de Operação e Manutenção:Menor Custo de Operação e Manutenção:• Pouca dependência de equipamentosPouca dependência de equipamentos• Menor consumo energéticoMenor consumo energético• Menos inconvenientes com manuseio,Menos inconvenientes com manuseio, acondicionamento e transporte de lodoacondicionamento e transporte de lodo
Menor Custo de Implantação:Menor Custo de Implantação:• Baixo requisito de áreaBaixo requisito de área• Pouca ou nenhuma demanda por equipamentosPouca ou nenhuma demanda por equipamentos p/ aeração ou desidrataçãop/ aeração ou desidratação
Maior Simplicidade Operacional:Maior Simplicidade Operacional:• Pouca dependência de operadores qualificadosPouca dependência de operadores qualificados• Fluxograma simplificado, havendo poucasFluxograma simplificado, havendo poucas unidades integrando a estação de tratamentounidades integrando a estação de tratamento
AplicabilidadeAplicabilidade
PequenasPequenasComunidadesComunidades
SistemasSistemasDescentralizadosDescentralizados
Grandes Centros Grandes Centros UrbanosUrbanos
Tecnologias Simplificadas: Sistemas AnaeróbiosTecnologias Simplificadas: Sistemas AnaeróbiosHá necessidade de Pós-Tratamento ?Há necessidade de Pós-Tratamento ?
Esgoto TratadoEsgoto Tratado(Efluente)(Efluente)
Eficiências Típicas p/ Eficiências Típicas p/ Remoção de PoluentesRemoção de Poluentes
Matéria OrgânicaMatéria Orgânica
350 mg DBO/L350 mg DBO/L
Esgoto BrutoEsgoto Bruto(Afluente)(Afluente)
NutrientesNutrientes
30 mg NH30 mg NH33/L/L
MicrorganismosMicrorganismos
101055 ~ 10 ~ 1088
CF /100mLCF /100mL
Legislação AmbientalLegislação Ambiental(Padrão de Lançamento)(Padrão de Lançamento)
Matéria OrgânicaMatéria Orgânica
4040~~160 mg DBO/L160 mg DBO/L40 a 85%40 a 85%
NutrientesNutrientes
30 mg NH30 mg NH33/L/LBaixa ou NulaBaixa ou Nula
60 mg DBO/L ou60 mg DBO/L ou
Eficiência Eficiência >> 60% 60%
5 mg NH5 mg NH33/L/L
Baixa (Baixa ( 1 log) 1 log)MicrorganismosMicrorganismos
101044 ~ 10 ~ 1077
CF /100mLCF /100mL
Não existeNão existe
Alternativas de Pós-Tratamento Contempladas no PROSAB Alternativas de Pós-Tratamento Contempladas no PROSAB 1- Pós-tratamento por aplicação no solo1- Pós-tratamento por aplicação no solo
Vala de filtração, Infiltração rápida, Irrigação subsuperficial, Escoamento superficial;Vala de filtração, Infiltração rápida, Irrigação subsuperficial, Escoamento superficial;
2- Pós-tratamento por lagoas2- Pós-tratamento por lagoasLagoa de polimento, Lagoa de alta taxa de produção de algas;Lagoa de polimento, Lagoa de alta taxa de produção de algas;
3- Pós-tratamento por sistemas com biofilme3- Pós-tratamento por sistemas com biofilmeBiofiltro aerado submerso, Reator aeróbio radial de leito fixo, Reator de leito granular Biofiltro aerado submerso, Reator aeróbio radial de leito fixo, Reator de leito granular expandido, Leito fluidizado aeróbio, Filtro biológico percolador, Filtro anaeróbio; expandido, Leito fluidizado aeróbio, Filtro biológico percolador, Filtro anaeróbio;
4- Pós-tratamento por sistemas de lodos ativados4- Pós-tratamento por sistemas de lodos ativadosSistema de lodos ativados convencional, Sistema de reatores sequenciais em batelada;Sistema de lodos ativados convencional, Sistema de reatores sequenciais em batelada;
5- Pós-tratamento por sistemas de flotação5- Pós-tratamento por sistemas de flotaçãoMicroaeração e flotação, Flotação por ar dissolvido;Microaeração e flotação, Flotação por ar dissolvido;
6- Pós-tratamento por sistemas de filtração6- Pós-tratamento por sistemas de filtraçãoFiltração ascendente em leito de pedregulho;Filtração ascendente em leito de pedregulho;
7- Pós-tratamento por sistemas de desinfecção7- Pós-tratamento por sistemas de desinfecçãoFotorreator de radiação UV;Fotorreator de radiação UV;
8- Desodorização do biogás em biofiltros8- Desodorização do biogás em biofiltrosBiofiltro de turfa;Biofiltro de turfa;
SISTEMAS COMBINADOS: SISTEMAS COMBINADOS: Reator UASB + Lagoas de PolimentoReator UASB + Lagoas de Polimento
SISTEMAS COMBINADOS: SISTEMAS COMBINADOS: Reator UASB + Lagoas de PolimentoReator UASB + Lagoas de Polimento
SISTEMAS COMBINADOS: SISTEMAS COMBINADOS: Reator UASB + Aplicação no SoloReator UASB + Aplicação no Solo
SISTEMAS COMBINADOS: SISTEMAS COMBINADOS: Reator UASB + Aplicação no SoloReator UASB + Aplicação no Solo
Características Típicas dos Principais Sistemas de Tratamento de Esgotos
Eficiência na remoção (%) Requisitos Sistema de tratamento Matéria
orgânica Patógenos
Área (m2/hab)
Potência (W/hab)
Custos (US$/hab)
Lagoas sem aeração 80 – 90 60 – 99,9 1,5 – 5,0 - 10 – 30 Disposição no solo 85 – 99 90 – 99 1 – 50 - 5 – 20 Sistemas anaeróbios 60 – 90 60 – 90 0,05 – 0,4 - 20 – 80 Lagoas com aeração 70 – 90 60 – 99 02 – 2,5 1 – 1,7 10 – 30 Reatores com biofilmes 80 – 95 60 – 90 0,05 – 0,7 0,2 – 3,0 40 – 120 Lodos ativados 85 – 98 60 –90 0,2 – 0,35 1,5 – 4,0 40 – 120
Fonte: Von Sperling (1996)
Ocorrências de microrganismos nos esgotos brutos e remoções esperadas no tratamento
Microrganismos Tratamento primário (%) Tratamento secundário (%) Coliformes totais < 10 90 a 99 Coliformes fecais 35 90 a 99 Shigella sp. 15 91 a 99 Salmonella sp. 15 96 a 99 Escherichia coli 15 90 a 99 Vírus < 10 76 a 99 Entamoeba histolytica 10 a 50 10 Ovos de helmintos 50 a 90 70 a 99
Fonte: Adaptado de USEPA (1986)
Microrganismo Contribuição per capita (org/hab.d)
Concentração (org/100 ml)
Coliformes totais 109 a 1012 106 a 109
Coliformes fecais 108 a 1011 105 a 108
Estreptococos fecais 108 a 109 105 a 106
Cistos de protozoários < 106 < 103
Ovos de helmintos < 106 < 103 Vírus 105 a 107 102 a 104
Fonte: Adaptado de VON SPERLING (1995) e ARCEIVALA (1981)
Sistemas de Desinfecção
• lagoas de maturação/polimento
• disposição no solo
• cloração
• ozonização
• radiação UV
• subprodutos corrosivos e tóxicos;• elevadas dosagens.
• escapa para a atmosfera;• oxidante mais forte.
• não há geração de subprodutos;• requer áreas pequenas.
• pequenas profundidades;• radiação solar, elevado pH.
Subprodutos Sólidos do Tratamento de Esgotos
areia
escuma
lodo secundári
o
lodo primário
material gradeado
Destinação Final dos Subprodutos Sólidos
areia
material
gradeado
escuma
aterro
Etapas do Tratamento do Lodo
adensamento: remoção de umidade
estabilização: remoção de matéria orgância
condicionamento: preparação para desidratação
desidratação: remoção de umidade
disposição final
Tratamento do Lodo
Lodo biológico
(secundário)
já estabilizado
• adensadores
• leitos de
secagem
• aplicação no solo
• aterramento
• lodo primário
• lodo secundário não estabilizado
ESTABILIZAÇÃO
Tratamento do Lodo
• desidratação mecânica
• leitos de secagem
• aplicação no solo
• aterramento
Estabilização do Lodo Digestores
Reuso do Lodo
lodo
higienização
reuso na agricultura
tratamento
Por que higienizar o lodo?
• Principais patógenos que colocam em risco a saúde humana e animal:
– Ovos de helmintos, bactérias e cistos de protozoários
• Fatores relacionados à sua disseminação:
– Ampla distribuição geográfica;
– Alta frequência de parasitismo na população mundial e tempo de sobrevivência no meio externo (ovos de Ascaris sp podem sobreviver até 7 anos no solo);
– Baixa dose infectante (ovo ou cisto é suficiente para contaminar o hospedeiro).
• Organismos patogênicos mais encontrados nas fezes humanas nos países tropicais:
– Helmintos intestinais
• 70 milhões de brasileiros apresentam doenças causadas por A. lumbricoides (Campos, 1988)
• 1 bilhão de pessoas infectadas por A. Lumbricoides em todo o mundo (WHO, 1984. citado por Neves, 2000)
• Uma fêmea de A. lumbricoides pode eliminar 200 mil ovos ou mais por dia
• Grande quantidade de ovos + condições sanitárias precárias + fatores ambientais = Disseminação da Ascaridíase.
Por que higienizar o lodo?
Higienização do Lodo
• caleação
• temperatura
• compostagem