Introdução ao Tratamento de Esgoto Sanitário. Daniel Costa dos Santos Professor DHS/PPGERHA/UFPR 2017

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1 Introdução ao Tratamento de Esgoto Sanitário Daniel Costa dos Santos Professor DHS/PPGERHA/UFPR 2017

2 1 Objetivo Remoção de poluentes presentes no esgoto sanitário para promoção da saúde pública e da salubridade ambiental.

3 2 Poluentes Classificação Parâmetros Qualitativos

4 2.1 Classificação Quanto a forma: sólidos totais, sedimentáveis, suspensos (particulados ou dissolvidos), orgânicos, inorgânicos. Quanto as características: matéria orgânica e inorgânica, nutrientes, patógenos, metais pesados, óleos, graxas, etc.

5 Características do Esgoto Sanitário Matéria Sólida: 99,9% de água 0,1% de matéria sólida

6 : Classificação da matéria sólida Sólidos Totais Sólidos Em Suspensão Sólidos Sedimentáveis Sólidos não Sedimentáveis Sólidos Orgânicos Sólidos Minerais Sólidos Orgânicos Sólidos Minerais Sólidos Dissolvidos Sólidos Coloidais Sólidos Dissolvidos Sólidos Orgânicos Sólidos Minerais Sólidos Orgânicos Sólidos Minerais

7 Exemplos Sólidos suspensos: matéria orgânica dissolvida ou particulada, fósforo ou nitrogênio dissolvido, patógenos; Sólidos sedimentáveis: matéria orgânica particulada, patógenos;

8 2.2 Parâmetros Qualitativos Matéria orgânica: DBO, DQO, COT; Nutrientes: fósforo e nitrogênio; Patógenos: coliformes termotolerantes, vírus, protozoários, helmintos, etc.

9 Ex: DBO

10 3 Tipologia Quanto à Natureza do Tratamento: Física, Química e Biológica; Quanto às Etapas do Tratamento: Preliminar, Primário, Secundário e Terciário; Quanto à Configuração do Sistema de Esgotamento: Descentralizado, Centralizado;

11 3.1 Tipologia quanto à Natureza Física: sedimentação, filtração, ultravioleta; Química: oxidação, variação do ph; Biológica: oxidação bioquímica, cadeia alimentar;

12 3.1.1 Tratamento Físico Sedimentação: de sólidos do esgoto; Retenção:. de sólidos grosseiros por peneiramento;. de sólidos do esgoto por filtração; Ultravioleta: inativação de patógenos;

13 3.1.2 Tratamento Químico Oxidação:. da matéria orgânica;. de patógenos via desinfecção; Variação do ph: eliminação de patógenos;

14 3.1.3 Tratamento Biológico Oxidação bioquímica da matéria orgânica:. por bactérias aeróbias;. por bactérias facultativas;. por bactérias anaeróbias; Cadeia alimentar: eliminação de patógenos;

15 3.2 Tipologia quanto às Etapas Preliminar Primário Secundário Terciário

16 3.2.1 Tratamento Preliminar Função: remoção de sólidos grosseiros de areia; Tipos: grades, caixa de areia, desarenadores, etc;

17 Tipos:.Grades (simples e mecanizadas) ;.Trituradores. Gradeamento

18 CAIXA DE AREIA

19 Grade e Caixa de Areia

20

21

22

23 Grade mecanizada

24 ETE Salgado Filho Campo Grande

25 Caixa de Areia Mecanizada ETE Atuba Sul (Curitiba)

26 Caixa de Areia Mecanizada ETE Piçarrão

27 Caixa em Funcionamento

28 Calha Parshall

29 3.2.2 Tratamento Primário Função: remoção de sólidos sedimentáveis; Tipos: decantador, tanque séptico, lagoas anaeróbias, etc;

30 TANQUE SÉPTICO

31 TANQUE SÉPTICO

32 Lagoa Anaeróbia

33 Lagoa anaeróbia

34 3.2.3 Tratamento Secundário Função: remoção de sólidos suspensos (matéria orgânica dissolvida e particulada); Tipos: lagoa facultativa, reator UASB, filtro anaeróbio, vala de filtração, filtro biológico, lagoa aerada, lodos ativados, etc.

35 Lagoa Facultativa

36 Lagoa Jardim Paulistano I Sistema de Lagoa Facultativa Lagoa City Petrópolis Sistema de Lagoa Facultativa

37 Filtros Anaeróbios de Fluxo Ascendente

38 3.2.4 Tratamento Terciário Função: remoção de sólidos suspensos (nutrientes e patógenos); Tipos: wetlands, lagoa de maturação, filtro lento, vala de infiltração*, sumidouro*, cloração, etc. * secundário e terciário.

39 WETLANDS

40 WETLANDS

41 WETLANDS

42 WETLANDS

43 Sumidouro

44 Valas de Infiltração

45 3.3 Quanto à Configuração do Sistema de Esgotamento: Descentralizado, Centralizado;

46 4 SUB-PRODUTOS DE UMA ETE 4.1 Água de reúso 4.2 Lodo 4.3 Biogás

47 4.1 Água de reúso Conselho Econômico e Social / ONU A não ser que exista grande disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada para usos que tolerem águas de qualidade inferior.

48 Reúso de Água: Finalidades Reutilizando águas para fins menos nobres ou, não utilizar água de certa qualidade em fins que requerem água de menor qualidade, consta de uma forma de conservar água no manancial. Quanto ao controle ambiental, o fato positivo do reúso é a diminuição dos volumes de esgoto despejados nos mananciais hídricos (FRIEDLER, 2001).

49 Reúso de Água: Classificação Reúso direto: consta de direcionar o esgoto tratado diretamente ao seu local de uso. Reúso indireto: requer a passagem do esgoto tratado por um caminho intermediário, que no caso é o corpo d água natural. Reúso potável: é aquele onde o efluente tratado atende os requisitos de potabilidade. Reúso não potável: requisitos de qualidade não são atendidos. Reúso planejado: há planejamento e monitoramento constante do efluente tratado que será distribuído. Reúso não planejado: ocorre de forma acidental.

50 Reúso de Água: Classificação (continuação) O reúso de micro abrangência seria aquele respectivo a pequenas instalações como prédios, indústrias, condomínios. Ex.: água cinza O reúso de macro abrangência, no entanto, seria aquele voltado para bacias ou subbacias hidrográficas. Ex.: esgoto sanitário tratado

51 Reúso de Água: Tipologia

52 Reúso de Água: Critérios de Qualidade O reúso deve atender alguns critérios físicos, químicos e biológicos em função do uso que será dado; USEPA/2012: critérios e recomendações em nível federal; OMS: critérios para países em desenvolvimento por apresentar padrões menos exigentes;

53 4.2 Lodo do Tratamento de Esgoto Retenção; Tratamento do lodo; Aproveitamento na agricultura.

54 4.3 Biogás nas ETEs Geração Potencial de aproveitamento

55 5 Configurações de Estações de Tratamento de Esgoto. Gradeamento, caixa de areia, tanque séptico, filtro anaeróbio, sumidouro ou vala de infiltração;. Gradeamento, caixa de areia, sistema australiano (lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa), lagoa de maturação;

56 5 Configurações de Estações de Tratamento de Esgoto. Gradeamento, caixa de areia, lodos ativados, wetlands;. Gradeamento, caixa de areia, lagoa anaeróbia, lagoa aerada, cloração;

57 Sistema Australiano: Lagoa Anaeróbia + Lagoa Facultativa

58 Dois Sistemas Australianos em Paralelo

59 Tanque Séptico e Sumidouro

60 Tanque Séptico, Filtro Anaeróbio e Sumidouro

61 Tanque Séptico e Filtro Anaeróbio FONTE:

62 Tanque Séptico e Vala de Infiltração FONTE:

63 Eficiências de Remoção (%) Parâmetro DBO Fósforo Nitrogênio Cterm Tratamento (log) Tanque séptico < 35 < 30 < 1 Lagoa Anaeróbia Filtro Anaeróbio Filtro Biológico Lagoa Facultativa < 35 < Reator UASB (RALF) < 35 < 60 1 Lodo Ativado Wetlands < 35 < Cloração Lagoa de Maturaçâo

64 Parâmetros de Projeto Carga de poluente; Ex: C DBO, C P, C N Carga superficial; Ex: C DBO / m 2 ; C P / m 2 Carga volumétrica; Ex: C DBO / m 3 ; C P / m 3 Q = v. A Tempo de detenção; Td = Ʉ / Q Eficiência de remoção; E = (DBOa DBOe)/DBOa