Tratamento de Efluente Parte 1

ESAMC Tratamentos de Efluentes ESAMC Módulo A ESAMC Introdução Poluição hídrica Fauna Bacia hidrográfica Qualidade e uso da água Fontes poluidoras Equivalente populacional O QUE É POLUIÇÃO HÍDRICA É qualquer alteração nas características físicas químicas eou biológicas das águas que possa constituir prejuízo à saúde à segurança e ao bem estar da população e ainda possa comprometer a fauna ictiológica e a utilização das águas para fins recreativos comerciais industriais e de geração de energia CONAMA O que é Fauna Fauna é um substantivo feminino que define um conjunto de animais de convivem em um determinado espaço geográfico ou temporal A Floresta Amazônica representa uma das mais diversificadas faunas do planeta com mais de 7 milhões de km2 sendo que 60 pertencem ao território brasileiro A fauna está relacionada com a biodiversidade ou seja uma extensa variedade de seres vivos sejam animais ou plantas A biodiversidade é a responsável em estabelecer o equilíbrio da vida em nosso planeta Existem vários tipos de fauna que variam a partir das diferentes regiões da Terra no entanto podemos dividir essas variações de faunas em dois grandes grupos a fauna doméstica animais que necessitam da intervenção humana para se alimentarsobreviverdesenvolver e a fauna silvestre quando os animais não precisam dos seres humanos para se alimentar ou se desenvolver Entre as inúmeras variações de fauna destacase Fauna Sinantrópica animais que vivem próximo dos seres humanos São característicos por transmitirem doenças ou ameaças aos humanos Entre as inúmeras variações de fauna destacase Fauna Marítima formada por animais que habitam mares e oceanos Entre as inúmeras variações de fauna destacase Fauna Ictiológica formada por peixes O QUE CAUSA POLUIÇÃO HÍDRICA O QUE CAUSA A POLUIÇÃO HÍDRICA Crescimento populacional Taxa de urbanização Taxa de fecundidade Desenvolvimento industrial Produção agrícola Crescimento populacional Urbanização METRÓPOLE NACIONAL METRÓPOLE REGIONAL CENTRO REGIONAL CENTRO LOCAL VILAS Taxa de fecundidade É uma estimativa do número médio de filhos que uma mulher teria até o fim de seu período reprodutivo mantidas constantes as taxas observadas na referida data Também pode ser definida como o número médio de filhos por mulher em idade fértil ou seja de 15 a 49 anos de acordo com o IBGE Desenvolvimento industrial Desenvolvimento da indústria e seus despejos complexos Aumento da produção agrícola Aumento da produção agrícola que resulta numa carga mais pesada de pesticidas e fertilizantes no ambiente QUANTO NÓS TEMOS DE ÁGUA NO PLANETA Afinal quanta água temos no planeta SPERLING E Von Afinal Quanta água temos no Planeta RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos v 11 n4 OutDez 2006 189199 água salgada 97 água doce 3 geleiras 65 água subterr ânea 34 lagos 1 geleiras 65484 água subterrânea 33790 lagos 0563 umidade do solo 0125 atmosfera 0032 rios 0003 organismos 0002 Distribuição do consumo de água no planeta Bacia hidrográfica Uma bacia hidrográfica ou bacia de drenagem de um curso de água é o conjunto de terras que fazem a drenagem da água das precipitações para esse curso de água e rios menores que desaguam em rios maiores afluentes A formação da bacia é feita através dos desníveis dos terrenos que orientam os cursos da água sempre das áreas mais altas para as mais baixas BACIA HIDROGRÁFICA E SEUS COMPONENTES Interflúvio Subafluente Confluência Afluente Rio principal Vale Escoamento subterrâneo Escoamento superficial Fonte prof2000 BACIAS HIDROGRÁFICAS Elementos Bacia hidrográfica Nascente Quedadágua Meandro abandonado Meandros Margem esquerda Foz em delta Mar Margem direita Afluente Fonte Adaptado de The groat world atlas New York American Map Corporation 1989 limites da bacia hidrográfica MATAS E FLORESTAS matéria orgânica em decomposição DISTRITO INDUSTRIAL partículas de solo despojods LOTEAMENTO EM CONSTRUÇÃO esgotos Área urbana esgotos agrotóxicos AGRICULTURA E PASTAGENS drenagem urbana fertilizantes CICLO DA ÁGUA Transpiração Formação de Nuvens Precipitação Evaporação dos Campos Escoamento Evaporação do Lago Infiltração Lago Água Subterrânea Qualidade da água Critério estético Critérios Sanitários Critérios econômicos Critério estético Características físicas Turbidez Sólidos suspensos Etc Critério sanitário Patógenos Intoxicación Alimentaria Salmonella Intoxicación Alimentaria EColi Gastritis Shigella Critério econômico Foto de João Zinclar no livro O Rio São Francisco e as Águas no Sertão USO DA ÁGUA Usos consuntivos da água referemse aos usos que retiram a água de sua fonte natural diminuindo suas disponibilidades espacial e temporalmente Usos nãoconsuntivos da água referemse aos usos que retornam à fonte de suprimento praticamente a totalidade da água utilizada podendo haver alguma modificação no seu padrão temporal de disponibilidade Consuntivos abastecimento humano dessedentação de animais indústria irrigação Não consuntivos geração de energia elétrica recreaçãolazer harmonia paisagística conservação da flora e fauna navegação pesca diluição de despejos Usos da água CLASSIFICAÇÃO DA ÁGUAS RESOLUÇÃO CONAMA nº 357 de 17 de março de 2005 Esta nova resolução substitui a 02086 e apresenta 38 definições de corpos de águas suas classificações qualitativas composições e usos múltiplos Art3º As águas doces salobras e salinas do Território Nacional são classificadas segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes em treze classes de qualidade As águas doces são classificadas segundo sua qualidade em treze classes Cabe aos órgãos ambientais dos estados territórios e Distrito Federal efetuar não só o enquadramento dos corpos de água no âmbito das classes preconizadas pela Resolução CONAMA n0 35705 como exercer atividade orientadora fiscalizadora e punitiva junto às fontes de poluição que possam alterar os valores dos padrões de qualidade das águas da classe estabelecida para o corpo dágua receptor APLICAÇÃO DE UMA LEGISLAÇÃO O que está sendo feito com os corpos hídricos PRINCIPAIS FONTES DE POLUIÇÃO HÍDRICA Esgoto doméstico Despejo industrial Águas de chuva Infiltração aterro agricultura ESGOTO DOMÉSTICO ESGOTOS DOMÉSTICOS COM ÁGUA com transporte hídrico SISTEMAS INDIVIDUAIS Fossa Séptica Poço Absorvente ou Sumidouro Irrigação Subsuperficial Trincheiras Filtrantes Esgoto Pluvial SISTEMAS COLETIVOS solução para cidades Rede Coletora ETE Estação de Tratamento de Esgoto Emissário SEM ÁGUA sem transporte hídrico Fossa Seca Fossa Negra DESPEJO INDUSTRIAL SUBSTÂNCIAS TÓXICAS E EFEITOS Hg Letal aos seres vivos Hidrargismos ou Mercurialismo intoxicação por Hg que afeta SNC metil mercúrio Cd Lesões nos rins e outras doenças Cr Lesões no tecido e Câncer NO2 NO3 Meta hemoglobinemia Outros CN Pb Fenois Pesticidas etc ÁGUA DE CHUVA Entrada da água de chuva bruta Água filtrada indo para a cisterna Entrada da água de chuva bruta A sujeira e um pouco dágua vai para a galeria pluvial ou o esgoto INFILTRAÇÃO ATERRO Lixão lixo chorume urubus e outros animais lençol freático Poluição ESAMC INFILTRAÇÃO AGRICULTURA ESAMC Fontes poluidoras Águas superficiais Esgoto doméstico Efluentes industriais Águas pluviais carreando impurezas do solo ou contendo esgotos lançados nas galerias Resíduos sólidos lixo Pesticidas Fertilizantes Detergentes Precipitação de poluentes atmosféricos sobre o solo ou a água Alteração nas margens dos mananciais provocando carreamento do solo como consequências da erosão Águas subterrâneas Infiltração de esgotos a partir de sumidouros ou valas de infiltração fossas sépticas esgotos depositados em lagoas de estabilização ou em outros sistemas de tratamento usando disposição no solo esgotos aplicados no solo em sistemas de irrigação águas contendo pesticidas fertilizantes detergentes e poluentes atmosféricos depositados no solo outras impurezas presentes no solo águas superficiais poluídas Vazamento de tubulações ou depósitos subterrâneos Percolação do chorume resultante de depósitos de lixo no solo Resíduos de outras fontes cemitérios minas depósitos de materiais radioativos CLASSIFICAÇÃO DE FONTES POLUIDORAS ou Pontual Descarga de efluentes a partir de indústrias e de estações de tratamento de esgoto São bem localizadas fáceis de identificar e de monitorar Difusa Escoamento superficial urbano escoamento superficial de áreas agrícolas e deposição atmosférica Espalhamse por toda a cidade são difíceis de identificar e tratar FONTES PONTUAIS Fonte httpwwwengufrgsbrcursosgradTopEspEngAmbAula1poluicaoppt3138 Princípios Tipos de Poluição ESAMC FONTES NÃO PONTUAIS Fontehttpwwwfcavunespbrdownloaddeptosfitossanidadejoaquimmac hado13aula13PeixDaph1105pdf Zona rural Plantação Alimentação de animais Fontes difusas Cidade Subúrbio Fontes pontuais Fábrica Poluentes Poluente Origem Efeito Indicador de Poluição Método de Análise Matéria Orgânica Esgotos domésticos E alguns efluentes industriais alimentos papel têxtil etc Reduz oxigênio dissolvido Causa mudanças na fauna e flora DBO DQO mg O2l Teste de DBO OD e DQO Óleos Vazamentos de tanques de estocagem efluentes de postos e oficinas Impede a absorção de oxigênio É tóxico pra animais e plantas Óleos e graxas mgl Técnica do infravermelho Sólidos em Suspensão e Sedimentável Esgotos domésticos e alguns efluentes industriais argila carvão etc Aumento da turbidez diminuição da penetração da luz Causam assoreamento SS sólidos em suspensão RS Resíduo sedimetável Método da turbidemétrico gravimétrico SS Poluente Origem Efeito Indicador de Poluição Método de Análise Temperatur a Água de resfriamento industrial Elevação da temperatura reduzindo o nível de OD aumento da atividade química e biológica Temperatur a ºC Termômetro de mercúrio infravermelho etc Nitrato Uso de fertilizantes efluentes de ETE percolação em lixões Causa crescimento das algas e plantas aquáticas daninhas que contribui para eutrofização das águas NO3 nitratos mg Nl Método espectrofotom étrico Fosfato Uso de fertilizantes e detergentes fosfatados Industria de alimentos Eutrofização das águas PO4 fosfatos mg Pl Método espectrofotom étrico Poluente Origem Efeito Indicador de Poluição Método de Análise Bactérias Esgotos domésticos hospitalares etc Poluição fecal Bactérias patogênicas encontradas nos esgotos causam doenças diversas IC índice de coliformes nº de coli100ml Método NMP e membrana filtrante Ácidos e álcalis Despejos industriais chuva ácida escoamento em solos ácidos ou alcalinos Tóxico para a vida aquática Interfere na atividade química e biológica pH potencial hidrogeniô nico Métodos colorimétrico e potenciométrico Metais Agrotóxicos despejos industriais chumbo das canalizações Tóxico Acumulase nos ossos chumbo no sistema nervoso mercúrio etc reduzem a capacidade de autodepuração das águas Metais mgl Espectofotômetro de absorção atômica EQUIVALENTE POPULACIONAL ESAMC CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA Bacteriana Contato com dejetos humanos portadores de organismos patogênicos por via direta e por esgotos sanitários CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA Orgânica Recebimento de grande quantidade de matéria orgânica proveniente de esgotos domésticos ou industriais CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA Orgânica Os esgotos domésticos muitos tipos de resíduos industriais os dejetos agrícolas e especialmente os pecuários são constituídos preponderantemente de matéria orgânica elemento que serve de alimento aos seres aquáticos sejam peixes sejam bentos plâncton bactérias etc CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA Orgânica quanto maior o volume de matéria orgânica esgotos for lançado em um corpo dágua maior será o consumo demanda de oxigênio usado na respiração dos seres aquáticos em especial das bactérias decompositoras Quando todo o oxigênio se extingue as bactérias e outros seres que dependem do oxigênio para a respiração também são extintos e em seu lugar surgem outros seres microscópicos capazes de se alimentar e respirar na ausência do oxigênio CLASSIFICAÇÃO DA POLUIÇÃO HÍDRICA Química Presença de substâncias provenientes de processos industriais uso de pesticidas e de fertilizantes Térmica Elevação da temperatura da água aos receber despejos com temperatura elevada provenientes de destilarias usinas atômica etc Radioativa Recebimento de descargas radioisótopos de usinas nucleares RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO ESAMC EQUIVALENTE POPULACIONAL É um importante caracterizador que relaciona a poluição orgânica gerada por despejos industriais em função da quantidade média de detritos produzidos diariamente por uma pessoa Essa ordem de grandeza é e chamada de EQUIVALENTE POPULACIONAL EP EQUIVALENTE POPULACIONAL Assim quando se diz que uma indústria tem um equivalente populacional de 20000 habitantes equivale a dizer que a carga de DBO do efluente industrial corresponde à carga gerada por uma localidade com população de 20000 habitantes A fórmula para o cálculo de equivalente populacional de DBO é Pela literatura internacional o valor adotado para a contribuição de DBO é de 54 gDBOhabdia Quanto lixo produzimos por dia Se uma pessoa produz uma média de 583gdia de lixo isso significa cerca de 2128 kgano Ao longo de um vida de 70 anos será aproximadamente 15 toneladas Corresponde a um EP 33 bois 176 carros populares Considerando que o Brasil tinha 190755000 habitantes em 2010 e que cada habitante produz 583gdia de lixo isso corresponde a geração de 111210 toneladasdia ou 40591710 toneladasano Tipo de Indústria Quantidade produzida ou processada dia EP hab Cervejaria 1000 litros de cerveja 1500 Curtume 1 Tonelada de peles 2500 Matadouro 1 Tonelada de peso em pé 300 Celulose 1 Tonelada de Celulose 5000 Usina de Álcool 1 Tonelada de cana 65 litros de álcool 400 Granja de Galinhas 10 aves abatidas 2 Laticínios 1000 litros de leite 200 Lavanderia 1 Tonelada de roupas 700 EQUIVALENTE POPULACIONAL PARA VÁRIOS TIPOS DE INDÚSTRIAS Fonte Manual de Tratamento de Águas Residuárias Exemplo Calcular o Equivalente Populacional EP de uma indústria que possui a vazão de 120 m3d e concentração de DBO de 2000 mgl A carga de DBO é O EP é Assim os despejos industriais deste indústria possui um potencial poluidor em termos de DBO equivalente a uma população de 4444 habitantes DESAFIO 1 Calcular carga kgDBOdia EP hab vazão de esgoto m3dia e concentração de DBO mgl gm3 Adotar 30 kgDBOboi abatido 1 boi 25 porcos 20 m3boi abatido 1 boi 25 porcos ESAMC Exemplo 23 Um matadouro abate 60 cabeças de gado e 100 porcos por dia Dar as características estimadas do efluente Pelo quadro das características dos despejos industriais Quadro 228 adotandose como valor médio o de 30 kgDBOboi abatido 1 boi 25 porcos a Carga de DBO produzida bois 3 kgDBOboi 60 boisd 180 kgDBOd porcos 3 kgDBO25 porcos 100 porcosd 120 kgDBOd total 180 120 300 kgDBOd b Equivalente populacional EP EP cargacarga per capita 300 kgDBOd0054 kgDBOhabd 5556 hab ESAMC c Vazão de esgotos Pelo Quadro 228 adotandose o valor médio de 20 m³boi abatido ou por 25 porcos abatidos bois 20 m³boi 60 boisd 120 m³d porcos 20 m³25 porcos 100 porcosd 80 m³d total 120 80 200 m³d d Concentração de DBO nos esgotos concentração cargavazão 300 kgd de DBO200 m³ d 1000 gkg 1500 gm³ 1500 mgl ESAMC Momento Peer to Peer Módulo A Item 14 Módulo B ESAMC Caracterização dos efluentes Vazão composição e lançamento de efluente Carga poluidora Autodepuração Eutrofização Momento TBL Módulo B Item 21 CARACTERIZAÇÃO DOS EFLUENTES CARACTERIZAÇÃO Tipo de indústria alimentícia química petroquímica papel e celulose metalúrgica têxtil etc Qual a vazão Qual a composição Onde são lançados Quais são os padrões de lançamento CARACTERIZAÇÃO VAZÃO A vazão depende Nível de produção Capacidade instalada Sazonalidade Nível de automação Disponibilidade de água Nível de reuso CARACTERIZAÇÃO COMPOSIÇÃO A composição química física biológica depende Tipo de indústria Tipo de matériaprima Tipo de produto Nível de reuso CARACTERIZAÇÃO DISPOSIÇÃO FINAL Onde são dispostos Sistema publico de esgoto sanitário Manancial Conama 357 CARACTERIZAÇÃO CARACTERÍSTICAS DOS DESPEJOS INDUSTRIAIS Inerente a composição das matériasprimas e do processo produtivo A concentração é em função às perdas de processo e ao consumo de água Há necessidade de representação de carga orgânica e carga tóxica É necessário a coleta de amostras in loco O volume varia com a produção principal da indústria Não é permitido o lançamento de efluentes industriais em rede coletora de esgoto pois podem obstruir tubulações e interferir no sistema de tratamento de efluentes do sistema público CARACTERIZAÇÃO Associação de parâmetros com unidades de produção por tipo de indústria Papel e celulose kg DBO ou SST tonelada de papel produzido Frigorífico kg DBO ou SST tonelada de animal abatido Cervejaria kg DBO ou SST tonelada de cerveja produzida Galvanoplastia mg metal m2 de área galvanizada CARACTERIZAÇÃO OBJETIVOS Caracterização de aspectos físico químicos e biológicos Verificar limites legais de descartes Verificar quantificar poluentes Limites de tratamentos possíveis Ensaios de tratabilidade Tratamento visando atendimento de padrões de lançamento em mananciais Tratamento visando reuso interno em processos que não necessitam de água potável Identificação e quantificação das cargas poluidoras Fertilizantes Água de escoamento superficial Pesticidas Dejetos de animais Lixo chorume Efluentes D I Perfil sanitário IQA Fontes de poluição Efluentes industriais Água escoamento superficial Fezes de animais Efluentes domésticos Avaliação da carga poluidora Matéria Prima Insumos Processo Ind Produtos água ETA Emissões Gasosas Resíduos Sólidos Efluentes Líquidos TR ETE Rio CARGA POLUIDORA A carga poluidora de um efluente gasoso ou líquido é a expressão da quantidade de poluente lançada pela fonte Para as águas é frequentemente expressa em DBO ou DQO para o ar em quantidade emitida por hora ou por tonelada de produto fabricado Lemaire Lemaire 1975 DBO DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO Referese à quantidade de oxigênio necessária para estabilizar por processos bioquímicos a matéria orgânica carbonácea DBO520 Teste padrão Medida a 5 dias 20º C Dia 0 Dia 5 OD 7 mgL OD 3 mgL DBO 7 3 4 mgL Finalidades do teste Visualização da taxa de degradação do despejo ao longo do tempo Visualização da taxa de consumo de oxigênio ao longo do tempo Critério para dimensionamento da maioria dos sistemas de tratamento de esgotos e legislação ambiental são baseados nesse parâmetro DQO DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO Referese à quantidade de oxigênio necessária para estabilizar por meio de um oxidante em meio ácido processo químico a matéria orgânica carbonácea Algumas vantagens do teste teste é realizado em 2 a 3 horas teste não afetado pela nitrificação Algumas limitações do teste referese a matéria orgânica biodegradável inerte não é possível visualizar a degradação do despejo ao longo do tempo constituintes inorgânicos podem ser oxidados e interferir no resultado RELAÇÃO ENTRE DQO E DBO DQODBO varia com o tipo de efluente e à medida que o esgoto passa pelas diversas unidades da ETE DQO DBO elevada fração inerte elevada baixa fração biodegradável elevada Esgotos domésticos brutos DQODBO entre 17 e 24 AUTODEPURAÇÃO AUTODEPURAÇÃO DAS ÁGUAS Types of organisms Normal clean water organisms Trout perch bass mayfly stonefly Trash fish carp gar leeches Fish absent fungi sludge worms bacteria anaerobic Trash fish carp gar leeches Normal clean water organisms Trout perch bass mayfly stonefly Dissolved oxygen ppm 8 ppm Biological oxygen demand Clean Zone Decomposition Zone Septic Zone Recovery Zone Clean Zone 8 ppm Características das zonas de autodepuração Zona de Degradação Início ponto de lançamento dos despejos Água turva cor acinzentada Precipitação de partículas lodo no leito do corpo dágua Proliferação de bactérias consumo de matéria orgânica Redução da concentração de oxigênio dissolvido Limite da 1ª zona concentração de oxigênio atinge 40 da concentração inicial Não há odor Presença de oxigênio não permite a decomposição aneróbia Zona de Decomposição Ativa Início oxigênio atinge valores inferiores a 40 da concentração de saturação Água cor cinzaescura quase negra Bancos de lodos no fundo em ativa decomposição anaeróbia Desprendimento de gases mal cheirosos amônia gás sulfídrico etc Oxigênio dissolvido pode zerar ou ficar negativo Biota aeróbia é substituída por outra anaeróbia Ambiente fétido e escuro Oxigênio passa a ser reposto ar atmosférico ou fotossíntese População de bactérias decresce Água começa a ficar mais clara ainda impróprio p os peixes Fim da 2ª zona oxigênio elevarse a 40 da conc de saturação Características das zonas de autodepuração Zona de Recuperação Início 40 de oxigênio de saturação Término água saturada de oxigênio Água mais clara e límpida Proliferação de algas que reoxigenam o meio Amônia oxidada a nitritos e nitratos fosfatos fertilizam o meio favorecendo a proliferação de algas Cor esverdeada intensa alimento p crustáceos larvas de insetos vermes etc que servem de alimentos p os peixes Diversificação da biocenose Características das zonas de autodepuração Zona de Águas Limpas Água características diferentes das águas poluídas Água encontrase eutrófica Não é limpa devido a presença das algas cor verde Água recuperouse melhorou suas capacidade de produzir alimento proteico piorou no quesito de potabilidade Péssimo aspecto estético Grande assoreamento nas margens Invasão de plantas aquáticas indesejáveis Características das zonas de autodepuração EUTROFIZAÇÃO As algas em decomposição liberam gases geralmente Metano criando condições para o aparecimento de algas malignas Acelerando a eutrofização transformando os lagos em autênticos pântanos EUTROFIZAÇÃO A eutrofização é o crescimento excessivo das plantas aquáticas tanto planctônicas quanto aderidas a níveis tais que sejam considerados como causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo dágua Thomann e Mueller 1987 O principal fator de estímulo é um nível excessivo de nutrientes no corpo dágua principalmente nitrogênio e fósforo O nível de eutrofização está usualmente associado ao uso e ocupação do solo predominante na bacia hidrográfica EVOLUÇÃO DO PROCESSO DE EUTROFIZAÇÃO DE UM LAGO OU REPRESA OCUPAÇÃO POR MATAS E FLORESTAS BAIXA CARGA DE FÓSFORO N e P N e P BAIXA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS POUCO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO POR AGRICULTURA AUMENTO DA CARGA DE FÓSFORO FERTILIZANTES N e P VEGETAIS N e P E C C A M E N T O SUPERFICIAL AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS AUMENTO DO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO URBANA ELEVADA CARGA DE FÓSFORO ESGOTOS N e P DRENAGEM PLUVIAL N e P ELEVADA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS ELEVADO ASSOREAMENTO PRESENÇA DE MACRÓFITAS EVOLUÇÃO DO PROCESSO DE EUTROFIZAÇÃO DE UM LAGO OU REPRESA OCUPAÇÃO POR MATAS E FLORESTAS BAIXA CARGA DE FÓSFORO N e P N e P BAIXA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS POUCO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO POR AGRICULTURA AUMENTO DA CARGA DE FÓSFORO FERTILIZANTES N e P VEGETAIS N e P ESC CAMENTO SUPERFICIAL AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS AUMENTO DO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO URBANA ELEVADA CARGA DE FÓSFORO ESGOTOS N e P DRENAGEM PLUVIAL N e P ELEVADA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS ELEVADO ASSOREAMENTO PRESENÇA DE MACRÓFITAS Nutrientes em excesso provocam crescimento anormal plantas PLANTAS INFERIORES fitoplâncton ALGAS COM RAIZES perifiton PLANTAS SUPERIORES macrófitas EVOLUÇÃO DO PROCESSO DE EUTROFIZAÇÃO DE UM LAGO OU REPRESA OCUPAÇÃO POR MATAS E FLORESTAS BAIXA CARGA DE FÓSFORO N e P N e P BAIXA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS POUCO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO POR AGRICULTURA AUMENTO DA CARGA DE FÓSFORO FERTILIZANTES VEGETAIS ESCORAMENTO SUPERFICIAL N e P N e P N e P AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS AUMENTO DO ASSOREAMENTO OCUPAÇÃO URBANA ELEVADA CARGA DE FÓSFORO ESCORAMENTO ELEVADA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS PRESENÇA DE MACRÓFITAS Consequências da eutrofização Problemas estéticos e recreacionais Diminuição do uso da água para recreação balneabilidade e redução geral na atração turística devido a Frequentes florações das águas Crescimento excessivo da vegetação Distúrbios com mosquitos e insetos Eventuais maus odores Eventuais mortandades de peixes Consequências da eutrofização Excesso de nutrientes Aumento de biomassa Redução de aeração Morte de organismos sensíveis Aumento de DBO Condições anaeróbias Predomínio de bactérias anaeróbias e facultativas no fundo do lago Ocorrência de uma estreita camada superficial de alas e macrófitas BACTÉRIAS ANAERÓBIAS não vivem na presença de oxigênio realizando apenas fermentação de compostos orgânicos para obtenção d energia Ex bacilo do tétano e várias espécies de sulfobactérias AERÓBIAS realizam normalmente a respiração celular para a obtenção de energia contida nas moléculas orgânicas Ex maioria das bactérias heterotróficas ANAERÓBIAS FACULTATIVAS respiram na presença de oxigênio e na sua ausência realizam fermentação Ex várias heterotróficas Módulo C ESAMC PARÂMETROS DE QUALIDADE DA ÁGUA CARACTEEÍSTICAS DOS EFLUENTES TIPOS DE CONTAMINANTES Momento TBL Módulo C Item 31 ESAMC Características da água Água solvente universal Sais Gases Açúcares Proteínas Etc Exemplo de sólido NaCl dissolvido em água Impurezas Presentes sobre as formas dispersas e dissolvidas e medidas direta ou indiretamente Água transporte de partículas Qualidade da água IMPUREZAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS SÓLIDOS Suspenso Coloidal dissolvido GASES CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS INORGÂNICOS ORGÂNICOS Matéria em decomposição CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS SER VIVO animais Vegetais Protistas e moneras Substâncias húmicas A matéria orgânica do solo consiste em uma mistura e compostos em diferentes estágios de decomposição resultantes da degradação biológica de resíduos de plantas e animais esta pode ser agrupada em Substâncias não húmicas constituído por proteínas aminoácidos polissacarídeo ácidos graxos e outros compostos orgânicos de características físicas e químicas bem definidas Substâncias húmicas originase da oxidação e subsequente polimerização da matéria orgânica É uma mistura heterogênea de moléculas polidispersas com elevadas massas moleculares e grupos funcionais distintos Sólidos presentes na água 1 μm 106m PARÂMETROS FÍSICOS ODOR SABOR Parâmetros Físicos Cor Constituinte responsável sólidos dissolvidos Responsável pela coloração da água Origem decomposição de matéria orgânica Fe e Mn esgotos domésticos efluentes industriais Unidade uH Unidade Hazen padrão de platina cobalto Importância População pode questionar a confiabilidade A cloração pode gerar produtos cancerígenos Origem industrial pode ou não apresentar toxicidade Parâmetros Físicos COR Cor real é a cor vinda pela presença de sólidos dissolvidos Cor aparente é a cor que o ser humano vê mas é na verdade a cor real com incremento da turbidez ou seja existe a presença de sólidos dissolvidos e suspensos REMOÇÃO DA COR Pode ser realizada por métodos tradicionais como coagulação e floculação ou por Processos Oxidativos Avançados POA como a cloração ozonização ou radiações Parâmetros Físicos Turbidez Constituinte responsável sólidos em suspensão Origem Representa o grau de interferência com a passagem da luz através da água conferindo uma aparência turva a mesma Partículas de rocha silte argila Algas e outros microrganismos Despejos domésticos Despejos industriais Parâmetros Físicos Turbidez Unidade uT Unidades de Turbidez unidade nefelométrica Importância Os sólidos podem servir de abrigo para os microrganismos patogênicos e diminuir a eficiência da desinfecção Pode estar associado a compostos tóxicos e patogênicos Pode reduzir a penetração de luz nos corpos dágua reduzindo a fotossíntese Parâmetros Físicos Turbidez REMOÇÃO DE TURBIDEZ A turbidez pode ser removida por sedimentação simples flotação por ar dissolvido ou filtração Parâmetros Físicos Sólidos mgL Sólidos totais ST Sólidos em suspensão SS Sólidos voláteis SV Sólidos fixos SF Sólidos sedimentáveis Ssed ST SSed SS SSV SSF STD SDV SDF STV SSV SDV SF SSF SDV RESULTADOS DETERMINADOS EM LABORATÓRIO O RESTANTE É CALCULADO POR DIFERENÇA Parâmetros Físicos Ssed Cone imhoff Parâmetros Físicos Sólidos mgL REMOÇÃO DE SÓLIDOS Sólidos em suspenção por fenômeno gravitacionais sedimentação simples Sólidos dissolvidos por fenômenos de adsorção troca iônica precipitação química e osmose reversa Parâmetros Físicos Temperatura Medição da intensidade de calor Transferência de calor por radiação condução e convecção atmosfera e solo Águas de torres de resfriamento Despejos industriais Unidade C K Importância temperatura taxa das reações químicas e biológicas alteração nos processos biológicos de tratamento temperatura solubilidade dos gases 0ºC 14mgL O2 35ºC 7mgL O2 taxa de transferência de gases odores desagradáveis manutenção da vida aquática valores altos podem causar danos respeitar padrões de emissão em corpos receptores Parâmetros Físicos Temperatura REMOÇÃO DE TEMPERATURA Pode ser utilizado torre de resfriamento tanque de equalização métodos de cascateamento eou aspersores Parâmetros Físicos Sabor e Odor Constituinte responsável sólidos em suspensão O sabor é a interação entre o gosto salgado doce azedo e amargo e o odor sensação olfativa Origem Matéria orgânica em decomposição Microrganismos ex algas Gases dissolvidos exH2S Despejos domésticos e industriais Unidade concentração limite mínima detectável Importância Não representa riscos a saúde Consumidores podem questionar a confiabilidade Parâmetros Físicos Sabor e Odor REMOÇÃO DE ODOR O método mais empregado é a utilização de adsorção em carvão ativado granular ou em pó Técnicas oxidativas como adição de cloro peróxido de hidrogênio e ozonização PARÂMETROS QUÍMICOS Parâmetros químicos pH Potencial hidrogeniônico Representa a concentração de íons hidrogênio H dando uma indicação da condição de acidez neutralidade ou alcalinidade à água Origem Dissolução de rochas Absorção de gases da atmosfera Oxidação da matéria orgânica Despejos industriais Importância pH baixo corrosividade e agressividade nas águas de abastecimento pH elevado possibilidade de incrustações em águas de abastecimento Valores de pH afastado da neutralidade podem afetar a vida aquática peixes e microrganismos Valor elevado favorece a precipitação de metais Parâmetros químicos pH Potencial hidrogeniônico Determinação método eletrométrico eletrodo de pH papel indicador Correção de pH para a elevação do pH pode ser utilizado soda cáustica hidróxido de sódio barrilha carbonato e bicarbonato de sódio e cal hidratada hidróxido de cálcio Para a diminuição do pH normalmente empregamse ácidos minerais como o clorídrico e o sulfúrico Parâmetros químicos Acidez Constituinte responsável sólidos dissolvidos e gases dissolvidos CO2H2S Capacidade da água em resistir as mudanças de pH causadas pelas bases Grande importância nos estudos de corrosão Origem CO2 gás carbônico absorvido da atmosfera ou resultante da decomposição da matéria orgânica Gás sulfídrico Despejos industriais ácidos minerais ou orgânicos Unidade mgL CaCO3 carbonato de cálcio Parâmetros químicos Acidez CONTROLE a acidez pode ser controlada com a adição de substâncias neutralizadores as mesmas indicadas para elevar o pH Parâmetros químicos Alcalinidade Constituinte responsável sólidos dissolvidos HCO HCO3 OH Quantidade de íons na água que reagirão para neutralizar os íons hidrogênio E uma medição da capacidade da água de neutralizar ácidos capacidade tampão Origem Dissolução de rochas Reação do CO2 com água atmosfera ou decomposição da matéria orgânica Despejos industriais Unidade mgL CaCO3 Importância Elevadas concentrações causa gosto amargo na água É importante no controle do tratamento de água coagulação redução da dureza prevenção da corrosão Parâmetros químicos Alcalinidade CONTROLE a alcalinidade pode ser controlada com a adição de substâncias neutralizadores as mesmas indicadas para o abaixamento do pH Parâmetros químicos Dureza É a medida da sua capacidade de precipitar sabão isto é nas águas que a possuem os sabões transformamse em complexos insolúveis não formando espuma até que o processo se esgote Constituinte responsável sólidos dissolvidos cálcio magnésio ferro manganês estrôncio zinco alumínio hidrogênio etc Associado a um ânion carbonato Concentração de cátions multimetálicos em solução Cátions mais frequentes são Ca2 e Mg2 Parâmetros químicos Dureza Origem Dissolução de minerais contendo Ca2 e Mg2 Despejos industriais Unidade mgL CaCO3 Importância Reagem com ânions na água formando precipitados Classificada como dureza carbonato HCO3 e CO3 2 e não carbonato Cl e SO4 2 A dureza carbonato é sensível ao calor precipitando a elevadas temperaturas caldeiras e aquecedores Pode causar sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos Reduz formação de espumas Parâmetros químicos Dureza REMOÇÃO DE DUREZA a dureza pode ser removida por abrandamento precipitação química ou troca iônica Parâmetros químicos Oxigênio dissolvido mgL Origem Dissolução de oxigênio atmosférico Produção pelos organismos fotossintéticos Introdução por aeração artificial Importância Vital para os seres aquáticos aeróbios Principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos Controle operacional de ETE Valores de OD superiores a saturação indicam presença de algas Valores de OD inferiores a saturação indicam presença de matéria orgânica Parâmetros químicos Matéria orgânica É a causadora do principal problema de poluição das águas devido o consumo de oxigênio dissolvido OD Principais componentes orgânicos Proteínas C H O N S Surfactantes Carboidratos C H O Fenois Gordura e os óleos Pesticidas Origem Matéria orgânica vegetal e animal Despejos domésticos e industriais Importância A Demanda Bioquímica de Oxigênio DBO fornece uma indicação do teor de matéria orgânica carbonária biodegradável por bactérias pelo consumo do OD A DBO é um parâmetro de fundamental importância na caracterização do grau de poluição de um corpo dágua Biodegradável DBO DBO exercida até o 5 dia consumo de OD decaimento da DBO DBO reman no 5 dia DBO última DBO exercida DBO última DBO remanescente tempo Parâmetros químicos Matéria orgânica Remoção de material em suspensão métodos físicoquímicos solúvel métodos físicoquímicos e biológicos Classificação biodegradável recalcitrante Método de indicação por absorbância a 254 nm para águas pouco contaminadas DQO Oxidase a matéria orgânica através de reações químicas agente oxidante em meio ácido Problema é um teste não específico não distingue consumo orgânico ou inorgânico Vantagem rapidez 5 horas Parâmetros químicos Compostos orgânicos hidrofóbicos teor de óleos e graxas OG Podem se apresentar em suspensão na água gotículas emulsionadas ou na forma de filmes ou películas superficiais Parâmetros químicos Nitrogênio mgL Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera este alternase entre várias formas e estados de oxidação Nitrogênio Orgânico dissolvido ureia e aminoácidos e em suspensão ou particulado biomassa Amônia NH3 e ion amônio NH4 Nitrito NO2 Nitrato NO3 Origem Proteínas clorofilas e vários compostos biológicos Despejos domésticos Despejos industriais Excrementos de animais Fertilizantes Importância Nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia síndrome do bebê azul e câncer gástrico Conduz a crescimento exagerado de algas eutrofização Amônia livre é tóxica para peixes Indispensável para crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos Radioatividade Muitas água naturais contém níveis baixos de radioatividade principalmente água subterrâneas Faz parte do padrão de potabilidade Ecotoxicidade Bioensaios Toxicidade aguda letalidade de 50 Toxicidade crônica subletais afetam funções biológicas PARÂMETROS BIOLÓGICOS Parâmetros biológicos Detecção de patógenos Extremamente difícil e caro baixas concentrações Em uma população uma determinada faixa apresenta doenças de veiculação hídrica Os patogênicos podem não ocorrer em elevada proporção Organismo indicador coliformes termo tolerantes inclui gêneros Klebsiella Escherichia Serratia Erwenia e Enterobactéria Parâmetros biológicos Grupo coliforme Apresentam grande quantidade em fezes humanas 105 organismos em 1g de fezes Apresentamse em grande número somente nas fezes do homem e de animais de sangue quente Apresentam resistência aproximadamente similar a maioria das bactérias patogênicas intestinais Parâmetros biológicos Outros patogênicos doenças parasitárias Cryptosporidium sp e Giardia sp Doenças de veiculação hídrica Por meio do contato com água contaminada Verminoses tendo a água como um estágio do ciclo esquistossomose Por meio de ingestão de água contaminada Cólera disenteria febre tifoide giardíase hepatite infecciosa paralisia infantil Por meio de insetos que se desenvolvem na água Dengue febre amarela filariose malária Organismos presentes na água Microrganismo Descrição Bactéria Organismos monera unicelulares Apresentamse em várias formas e tamanhos São os principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica Algumas são patogênicas causando principalmente doenças intestinas Algas Organismos autotróficos fotossintetizantes contendo clorofila Importantes na produção de oxigênio nos corpos dágua e em alguns processos de tratamento Em lagos e represas podem proliferar em excesso causando uma deterioração da qualidade da água Fungos Organismos aeróbios multicelulares não fotossintéticos heterotróficos Também de grande importância na decomposição da matéria orgânica Podem crescer em condições de baixo pH Fonte Silva Mara 1979 Tchobanoglous e Schroeder 1985 Metcalf Eddy 1991 Organismos presentes na água Microrganismo Descrição Protozoários Organismos unicelulares sem parede celular A maioria é aeróbia ou facultativa Alimentamse de bactérias algas e outros microrganismos São essenciais no tratamento biológico para a manutenção de um equilíbrio entre os diversos grupos Vírus Organismos parasitas formados pela associação de material genético DNA ou RNA e uma carapaça proteica Causam doenças e podem ser de difícil remoção no tratamento da água ou do esgoto Helmintos Animais superiores Ovos de helmintos presentes nos esgotos podem causar doenças Fonte Silva Mara 1979 Tchobanoglous e Schroeder 1985 Metcalf Eddy 1991 Art 17 As metodologias analíticas para determinação dos parâmetros físicos químicos microbiológicos e de radioatividade devem atender às especificações das normas nacionais que disciplinem a matéria da edição mais recente da publicação Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater de autoria das instituições American Public Health Association APHA American Water Works Association AWWA e Water Environment Federation WEF ou das normas publicadas pela ISO International Standartization Organization PortMS51804 CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente Resolução n 3572005 Publicada em 17032005 Ministério do Meio Ambiente Brasília httpwwwmmagovbrconamaresres05res35705pdf 13 Abr 2006 CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente Resolução n 4302011 Publicada em 13052011 Ministério do Meio Ambiente Brasília httpwwwmmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi646 Portaria MS nº 29142011 Ministério da Saúde Secretaria de Vigilância em Saúde CoordenaçãoGeral de Vigilância em Saúde Ambiental Brasília Editora do Ministério da Saúde 2005 QUANTIDADE E NATUREZA DOS CONSTITUINTES DE UMA ÁGUA NATURAL TIPO DE SOLO CONDIÇÕES CLIMÁTICAS GRAU DE POLUIÇÃO DA BACIA QUALIDADE DA ÁGUA NATURAL Teoricamente qualquer água pode ser potabilizada Economicamente os custos podem inviabilizar o uso QUANTIDADE E NATUREZA DOS CONSTITUINTES DE EFLUENTE INDUSRIAL CARACTERIZAÇÃO DO EFLUENTE INDUSTRIAL Teoricamente qualquer água pode ser REUTILIZADA Economicamente os custos podem inviabilizar o uso No text present in the image NITROGÊNIO NITROGÊNIO Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera este alternase entre várias formas e estados de oxidação Orgânico dissolvido ureia e aminoácidos e em suspensão ou particulado biomassa Amônia NH3 e ion amônio NH4 Nitrito NO2 Nitrato NO3 Origem Proteínas clorofilas e vários compostos biológicos Despejos domésticos Despejos industriais Excrementos de animais Fertilizantes Importância Nitrato esta associado a doenças como a metahemoglobinemia síndrome do bebê azul e câncer gástrico Conduz a crescimento exagerado de algaseutrofização Amônia livre e tóxica para peixes Indispensável para crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos NITROGÊNIO REMOÇÃO A remoção do nitrogênio pode ser realizada por processo biológico de degradação o qual ocorrem os processos de nitrificação e desnitrificação É necessário ter no mesmo sistema de reatores bactérias aeróbias anaeróbias e anóxicas que vivem em condições de baixo teor de oxigênio uma em cada reator separado FÓSFORO FÓSFORO FONTES A principal fonte é o esgoto sanitário Principais fontes o detergente superfosfatado e a matéria fecal Os efluentes industriais também podem conter como os de indústrias de fertilizantes pesticidas químicas em geral conservas alimentícias abatedouros frigoríficos e laticínios IMPORTÂNCIA O fósforo é um macronutriente para os processos biológicos Conduz a processos de eutrofização das águas naturais FÓSFORO REMOÇÃO Podemos utilizar processos físicoquímicos precipitações químicas com sulfato de alumínio ou cloreto férrico como tratamento terciário após o tratamento biológico e processos biológicos no qual o fósforo pode ser retirado por incorporação no lodo biológico ou sistemas híbridos anaeróbiosanóxicosaeróbios BENZENO BENZENO FONTES Líquido incolor Tem odor característico baixo ponto de ebulição Altamente inflamável e pouco solúvel em água Tem ocorrência natural no petróleo cru Usado como solvente em laboratórios científicos tintas industriais adesivos removedores de tinta agentes desengraxantes beneficiamento de borracha e couro artificial indústrias de calçados componente da gasolina etc Pode ser removido do ar pelas chuvas contaminando as águas superficiais e subterrâneas BENZENO IMPORTÂNCIA O benzeno é bastante absorvido pelos seres humanos e animais de teste após exposição oral ou através de inalação tendendo a se acumular em tecidos contendo altas quantidades de lipídios O benzeno atravessa a placenta livremente Efeito da exposição depressão da medula levando à anemia ocorrendo aumento da incidência dessas doenças com o aumento dos níveis de exposição O benzeno é carcinogênico para os seres humanos BENZENO REMOÇÃO Pode ser degradado por bactérias aeróbias e anaeróbias adaptadas Pode ser removido por processos físico químicos como o arraste com ar ou a adsorção em carvão ativado TOLUENO ESAMC TOLUENO METILBENZENO FONTES Líquido incolor volátil inflamável e explosivo no ar É usado como aditivo da gasolina na produção de outras substâncias químicas como solvente ou removedor de tintas adesivos tintas de impressão produtos farmacêuticos e como aditivo de cosméticos Principais fontes de liberação para o ambiente são as emissões pelos veículos automotores e sistemas de exaustão de aeronaves manipulação de gasolina derramamentos e a fumaça do cigarro É um problema de poluição atmosférica sendo pouco representativa a contaminação das águas TOLUENO IMPORTÂNCIA O tolueno é facilmente absorvido pelo trato respiratório e pele A ação primária é sobre o sistema nervoso central As concentrações de tolueno em efluentes industriais variam de 001 a 20mgL A degradação do tolueno por microrganismos ocorre por aerobiose TOLUENO REMOÇÃO Pode ser degradado por bactérias aeróbias e anaeróbias adaptadas Pode ser removido por processos físico químicos como o arraste com ar ou a adsorção em carvão ativado XILENO ESAMC XILENO FONTES Também chamado de dimetilbenzeno é um derivado do petróleo IMPORTÂNCIA Aproximadamente 92 do xileno produzido é usado como aditivo à gasolina é empregado como solvente particularmente nas indústrias de fabricação de tintas para a imprensa e nos ateliês de pintura Não acumulativo no organismo humano Não provocam efeitos mutagênicos ou carcinogênicos XILENO REMOÇÃO Metaxileno degradação biológica por bactérias aeróbias do gênero Pseudomonas facilmente biodegradáveis por lodo ativado 13 dias Paraxileno degradação biológica por bactérias aeróbias do gênero Pseudomonas facilmente biodegradáveis por lodo ativado 13 dias Ortoxileno degradação mais lenta dos três isômeros melhor em processos anaeróbios FENOIS ESAMC FENOIS FONTES São compostos que apresentam uma hidroxila ou mais ligado a um átomo de carbono de um anel aromático FENOIS FONTES Despejos fenólicos são oriundos da destilação da madeira refinarias de petróleo siderúrgicas e plantas químicas IMPORTÂNCIA Utilizado como desinfetante na fabricação de resinas sintéticas na medicina e em várias formulações industriais Altamente solúvel em água álcool benzeno e outros solventes orgânicos COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS VOCS E SEMIVOLÁTEIS SVOCS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS VOCS E SEMIVOLÁTEIS SVOCS FONTES São compostos orgânicos que possuem baixo ponto de ebulição Dentre os VOCS presentes em despejos industriais destacamse benzeno tolueno xileno etilbenzeno BTXE tetracloreto de carbono tetracloroeteno cloreto de vinila estireno 12 dicloroetano Dentre os SVOCS presentes em despejos industriais destacamse clorofenois triclorofenol pentaclorofenol clorobenzeno hexaclorobenzeno poliaromáticos benzoapireno ftalatos aminas etc IMPORTÂNCIA Contaminação atmosférica HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS POLINUCLEARES OU POLICÍCLICOS PHAS HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS POLINUCLEARES OU POLICÍCLICOS PHAS FONTES São compostos orgânicos semivoláteis SVOCS que possuem hidrocarbonetos com aneis benzênicos conectados por meio de compartilhamento de dois átomos de carbono Ligados principalmente a resíduos sólidos ou em suspensão em água IMPORTÂNCIA São poluentes associados a combustão incompleta de alcatrão carvão e hulha Podem se associar ao tecido adiposo de animais Podem ser carcinogênicos NAFTALENO Biotransformação de HPA hidrocarboneto policíclico aromático com formação do composto carcinógeno Benzoapireno 78 epóxido do 910 epóxido 78 diol do benzoapireno benzoapireno SURFACTANTES SURFACTANTES FONTES Principais fontes oriundas da fabricação de detergentes sintéticos e biodegradáveis São tensoativos compostos por grandes moléculas orgânicas levemente solúveis em água IMPORTÂNCIA Provocam espumas GLICEROL ÓLEOS GRAXAS CERAS E GORDURAS GLICEROL ÓLEOSGRAXAS CERAS E GORDURAS FONTES Principais fontes oriundas da fabricação de produtos vegetais industrializados laticínios indústria mecânica metalúrgica e refinarias de petróleo IMPORTÂNCIA Os óleos se apresentam nas formas total conteúdo total do óleo em um despejo livre sem sólidos solúvel e emulsionada podendo ser natural ou sintético GLICEROL ÓLEOSGRAXAS CERAS E GORDURAS REMOÇÃO Pode ser realizado o processo de separação de fases como por exemplo a flotação por ar dissolvido SULFATO SULFATO FONTES O Sulfato é o ânion SO4 2 um dos mais abundantes íons na natureza Surge nas águas subterrâneas através da dissolução de solos e rochas como o gesso CaSO4 e o sulfato de magnésio MgSO4 e pela oxidação de sulfatos exemplo pirita sulfeto de ferro Em águas tratadas o sulfato é proveniente do emprego de coagulantes como o sulfato de alumínio sulfato ferroso sulfato férrico SO4 2 SULFATO IMPORTÂNCIA Concentrações em águas naturais de 2 a 80 mgL Podem exceder a 1000 mgL em áreas próximas a descargas industriais Nas águas para o abastecimento industrial o sulfato provoca incrustações em caldeiras e trocadores de calor SULFATO IMPORTÂNCIA É bastante conhecido o problema da ocorrência da corrosão em coletores de esgoto de concreto SULFATO REMOÇÃO É um íon solúvel em água e só pode ser removido por processos especiais como a trocaiônica resinas aniônicas e a osmose reversa SULFATO REMOÇÃO Podese também utilizar precipitação com sal de bário o que não é recomendado por gerar lodo contaminado com bário Para pequenas vazões pode ser viável a técnica de cristalização de sulfato à base de processo de destilação É de difícil solução devendose em primeiro lugar procurar reduzir os efluentes com concentrações excessivas de sulfato SULFETO SULFETO FONTES A principal fonte é o lançamento de esgotos sanitários e efluentes industriais que contenham sulfato em condições anaeróbias Devido à ação biológica bactérias da espécie Desulphovibrio desulphuricans ocorre a redução do sulfato a sulfeto no caso sulfeto de hidrogênio Além do sulfato o sulfito o tiossulfato e o enxofre livre podem também ser reduzidos a sulfetos H2S SULFETO FONTES Alguns efluentes industriais possuem sulfeto diretamente isto é sem ser oriundo da redução de sulfato São os casos dos efluentes de curtumes indústrias de celulose e refinarias de petróleo SULFETO IMPORTÂNCIA O sulfeto provoca problemas de toxicidade aguda a concentração de 300 ppm de sulfeto no ar pode ser letal concentrações inferiores provocam irritação nos olhos e no aparelho respiratório dores de cabeça e cegueira temporária Corrosão em tubulação de esgotos não uniforme devido às correntes de ar que controlam a taxa de transferência de H2S para a sua parede Odor incômodo causado pelo H2S cheiro de ovo podre SULFETO CONTROLE A medida corretiva mais utilizada é a adição do nitrato de sódio o sulfato não é reduzido a sulfeto e os problemas de corrosão ou de proliferação de odor não ocorrem Outra ação corretiva é a introdução de oxigênio para garantir a ausência de sulfetos corrente de ar Oxidação do sulfeto com cloro ozônio permanganato de potássio ou peróxido de hidrogênio Convertêlo em uma forma não volátil através de precipitação química com sais metálicos Elevação de pH SULFETO REMOÇÃO CURTUME A adição de sulfato ferroso provoca redução de pH do despejo e a precipitação de sulfeto de ferro A parcela de sulfeto que não precipita pode ser removida por aeração Vantagem o sal sulfato ferroso é resíduo da operação de decapagem de chapas reduzindo os custos de aquisição pois o lodo produzido apresenta boas condições de filtrabilidade em máquinas desaguadoras como os filtrosprensa Além dos sais de ferro pode ser empregado o bissulfato de sódio SULFETO REMOÇÃO REFINARIA DE PETRÓLEO No tratamento de águas residuárias provenientes de refinarias de petróleo obtémse cerca de 96 a 100 de eficiência na remoção de sulfeto sendo sua concentração no despejo tratado inferior a 5 mgL O processo de remoção de sulfeto é o arraste com ar ou vapor que pode ser realizado em colunas de bandejas ou recheadas A água residuária entra no sistema pela parte superior e o vapor ou ar é introduzido na parte de baixo circulando em contracorrente CLORETO ESAMC CLORETO FONTES Esgoto sanitário cada pessoa expele através da urina cerca de 6 g de cloreto por dia os esgotos apresentem concentrações de cloreto que ultrapassam a 15 mgL Efluentes industriais indústria do petróleo algumas indústrias farmacêuticas curtumes etc Nas águas tratadas a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível de cloreto resultante das reações de dissociação do cloro na água Cl CLORETO IMPORTÂNCIA Cloreto de sódio confere sabor salgado na água padrão de potabilidade 250 mgL Cloreto de cálcio o sabor é perceptível em concentrações superior a 1000 mgL Populações árabes usam água contendo 2000 mgL efeitos laxativos CLORETO IMPORTÂNCIA Interfere no tratamento anaeróbio de efluentes industriais Provoca corrosão em estruturas hidráulicas Interferem na determinação da DQO Interfere também na determinação de nitratos Provoca alterações na pressão osmótica em células de microrganismos CLORETO REMOÇÃO Exigem processos especiais como os de membrana osmose reversa destilação solar e processos à base de troca iônica CIANETO ESAMC CIANETO FONTES As fecularias de mandioca apresentam efluentes contaminados com cianeto após o processo de raspagem o ácido cianídrico das raízes se libertam contato deste ácido com ferro confere cor azulada ao amido cianeto de ferro Descargas de efluentes industriais principalmente os provenientes de galvanoplastias eletrodeposição recobrimento de uma peça metálica por outro metal confere proteção contra a corrosão embelezamento ou aumento de resistência mecânica CN CIANETO IMPORTÂNCIA É um ânion tóxico prejudicando o abastecimento público de água os ecossistemas naturais e os reatores para o tratamento biológico Dosagem máxima diária para o homem é de 005 mgkg Padrão de potabilidade pela Portaria 36 do Ministério da Saúde é de 01 mgl Padrão de emissão de efluente tratado 02 mgl Resolução nº 20 CONAMA Os peixes são sensíveis à presença de cianeto CIANETO REMOÇÃO Remoção por oxidação ou troca iônica Quando se encontra em concentrações baixas como em efluentes de fecularias de mandioca podem ser empregados processos biológicos de lodos ativados Quando se encontra complexado são empregados processos à base de eletrodeposição CIANETO REMOÇÃO Quando se encontra em concentrações altas como em efluentes de galvanoplastia podem ser empregados processos de oxidação química em meio alcalino empregandose cloro ou peróxido de hidrogênio e soda cáustica FERRO ESAMC FERRO FONTES Na natureza este aparece principalmente em águas subterrâneas dissolução do pelo gás carbônico da água Fe CO2 ½ O2 FeCO3 Em águas superficiais o nível de ferro aumenta na ocorrência de chuvas devido ao carreamento de solos Nos efluentes industriais aparece em resíduos de industrias metalúrgicas decapagem Nas águas tratadas para abastecimento público o emprego de coagulantes à base de ferro provoca elevação em seu teor Fe2 Fe3 FERRO IMPORTÂNCIA Confere cor e sabor à água provocando manchas em roupas e utensílios sanitários Depósitos em canalizações ferrobactérias provocando a contaminação biológica da água na própria rede de distribuição FERRO REMOÇÃO Pode ser realizado por oxidação aeração eou hipoclorito de sódio de Fe2 a Fe3 seguida da precipitação do Fe3 MANGANÊS FONTE IMPORTÂNCIA O manganês tem eu comportamento muito parecido ao do ferro sendo que a sua ocorrência é mais rara Desenvolve coloração negra na água A concentração de manganês menor que 005 mgL geralmente é aceitável em mananciais REMOÇÃO Os processos físicoquímicos apresentam alta eficiência de remoção e precipitação de manganês sendo que o processo de remoção utilizado atualmente consiste no aumento do pH formando assim precipitados de hidróxido de manganês Mn2 Mn4 METAIS TÓXICOS Pesados ANTIMÔNIO ARSÊNIO BÁRIO BERÍLIO CÁDMIO CHUMBO COBALTO COBRE CROMO FERRO LÍTIO MANGANÊS MERCÚRIO NÍQUEL PRATA SELÊNIO URÂNIO VANÁDIO E ZINCO METAIS TÓXICOS Apresentam efeitos adversos à saúde humana Também podem ser definidos por sua singular propriedade de serem precipitados por sulfetos São provenientes de efluentes industriais dos seguimentos extrativistas de metais indústrias de tintas e pigmentos as galvanoplastias indústrias químicas indústrias de couros peles e produtos similares indústrias do ferro e do aço lavanderias e indústria de petróleo METAIS TÓXICOS Os metais listados no CONAMA 357 como padrões de emissão e de qualidade definidas são ANTIMÔNIO ARSÊNIO BÁRIO BERÍLIO CÁDMIO CHUMBO COBALTO COBRE CROMO FERRO LÍTIO MANGANÊS MERCÚRIO NÍQUEL PRATA SELÊNIO URÂNIO VANÁDIO E ZINCO Os itens com são listados como poluentes prioritários ANTIMÔNIO Um dos mais antigos metais utilizados pelo homem Ocorre na natureza principalmente na forma de sulfetos ou como óxidos Utilizado na fabricação de baterias ligas produtos retardantes ao fogo borracha plástico têxtil tintas fogos de artifício cerâmicas vidros etc Não existe nenhuma evidência que este elemento é essencial à nutrição humana É toxico ARSÊNIO São encontrados traços em águas naturais e em fontes termais É um metaloide Usado como inseticida herbicida fungicida na indústria da preservação da madeira e em atividades relacionadas com a mineração e com o uso industrial de certos tipos de vidros tintas e corantes A ingestão de 130 mg é fatal Apresenta efeito cumulativo sendo carcinogênico Padrão de potabilidade 005 mgL BÁRIO Pode ocorre naturalmente na água carbonatos e em efluentes industriais de atividades da extração da bauxita Os sais de bário são utilizados industrialmente na elaboração de cores fogos de artifício fabricação de vidro inseticidas etc Não possui efeito cumulativo dose fatal para o homem é considerada de 550 a 600 mg Provoca efeitos no coração constrição dos vasos sanguíneos elevando a pressão arterial e efeitos sobre o sistema nervoso Padrão de potabilidade 10 mgL Portaria 36 BERÍLIO Elemento raro achado no mineral beril Não ocorre em água naturais Utilizado na indústria metalúrgica para a produção de ligas especiais na produção de tubos de difração de raiox eletrodos para neon etc Sua inalação é altamente tóxica a seres humanos e animais causando a doença do berílio lesiona pulmões CÁDMIO Presente principalmente em efluentes industriais de galvanoplastias É também usado como inseticida Efeito agudo uma única dose de 90 gramas pode levar à morte Efeito crônico concentrase nos rins no fígado no pâncreas e na tireoide e afeta os ossos Padrão de potabilidade 0005 mgL No Japão um aumento de concentração de cádmio de 0005 mgL a 018 mgL provocado por uma mina de zinco causou a doença conhecida como Doença de Itai Itai A ação sobre os peixes é semelhante às do níquel zinco e chumbo CHUMBO Veneno acumulativo o envenenamento crônico é denominado saturnismo tem efeito sobre o sistema nervoso central Presente no tabaco nas bebidas e nos alimentos contaminação e na embalagem Em efluentes das indústrias de acumuladores baterias uso indevido de tintas e tubulações e acessórios à base de chumbo Padrão de potabilidade máximo de 005 mgL pela Portaria 36 do Ministério da Saúde Para os peixes a dose fatal variam de 01 a 04 mgL A ação sobre os peixes é semelhante à do níquel e do zinco COBRE Ocorre nas águas naturais em concentrações inferiores a 20 μgL Em concentrações elevadas é prejudicial à saúde e confere sabor às águas As ostras podem conter até 2000 mgkg de cobre O cobre em pequenas quantidades é até benéfico ao organismo humano O cloreto de cobre é usado em galvanoplastia do alumínio na fabricação de tintas indeléveis que não pode ser apagada em tinturaria como fixadores O nitrato de cobre é usado em fabricação de fogos de artifício tingimento de tecidos galvanoplastia fotografia e inseticidas O sulfato de cobre é usado em tinturaria galvanoplastia fabricação de pigmentos fungicidas bactericida e na indústria farmacêutica CROMO Muito utilizado em indústrias de galvanoplastias cromeação revestimentos de peças e está presente em efluentes de curtumes e em águas de refrigeraçãocontrole da corrosão A forma hexavalente é mais tóxica do que a trivalente Produz efeitos corrosivos no aparelho digestivo e nefrite Padrão de potabilidade 005 mgL MERCÚRIO Utilizado em garimpos extração do ouro amálgama em células eletrolíticas para a produção de cloro e soda em praguicidas ditos mercuriais indústrias de produtos medicinais desinfetantes e pigmentos É altamente tóxico ao homem doses de 3 a 30 gramas são fatais Apresenta efeito cumulativo e provoca lesões cerebrais É bastante conhecido o episódio de Minamata no Japão onde grande quantidade de mercúrio orgânico o metil mercúrio CH3Hg que é mais tóxico que o mercúrio metálico foi lançada por uma indústria contaminando peixes e habitantes da região provocando graves lesões neurológicas e mortes Padrão de potabilidade 0001 mgL NÍQUEL Utilizado em galvanoplastias Estudos recentes demonstram que é carcinogênico Não existem muitas referências bibliográficas quanto à toxicidade do níquel todavia assim como para outros íons metálicos é possível mencionar que em soluções diluídas estes elementos podem precipitar a secreção da mucosa produzida pelas brânquias dos peixes O níquel e seus compostos são absorvidos pela respiração sendo que os compostos ficam retidos Os principais efeitos envolvem dores de cabeça náuseas vômitos insônia irritação de trato respiratório etc PRATA Ocorre em águas naturais em concentrações baixas da ordem de 0 a 20 μgL O metal prata é usado em indústria de filmes joias ligas e galvanoplastia O nitrato de prata é usado em indústrias de tintas galvanoplastia porcelana colorida e como substância bactericida ou bacteriostática Esse elemento é cumulativo não sendo praticamente eliminado do organismo A dose letal para o homem é de 10 g como nitrato de prata SELÊNIO Este apresentase nos efluentes industriais Associado aos minérios do grupo dos sulfetos e outros como cobre e prata É tóxico e provoca a chamada doença alcalina no gado Aumenta e incidência de cáries dentárias e suspeitase que seja potencialmente carcinogênico Padrão de potabilidade 001 mgL Portaria 36 ZINCO Utilizado em galvanoplastias Sua presença é comum nas águas naturais É um elemento essencial para o crescimento porém em concentrações acima de 50 mgL confere sabor à água Os efeitos tóxicos do zinco sobre os peixes são muito conhecidos assim como sobre as algas Padrões de potabilidade 50 mgL como o valor máximo permissível Tratamento Biológico Tratamento FísicoQuímico Principais microrganismos presentes no esgoto e de importância no tratamento biológico BACTÉRIAS Organismos unicelulares Apresentamse em várias formas e tamanhos São os principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica Algumas bactérias são patogênicas causando principalmente doenças intestinais Principais microrganismos presentes no esgoto e de importância no tratamento biológico PROTOZOÁRIOS Organismos unicelulares sem parede celular A maioria é aeróbia ou facultativa Alimentamse de bactérias algas e outros microrganismos São essenciais no tratamento biológico para manutenção de um equilíbrio entre os diversos grupos Alguns são patogênicos Principais microrganismos presentes no esgoto e de importância no tratamento biológico FUNGOS Organismos aeróbios multicelulares não fotossintéticos heterotróficos São de grande importância na decomposição da matéria orgânica Podem crescer em condições de baixo valor de pH Classificação geral dos organismos segundo as fontes de energia de carbono Classificação Fonte de luz Fonte de carbono Organismos representativos Fotoautótrofos Luz CO2 Plantas superiores algas bactérias fotossintéticas Fotoheterótrofos Luz Matéria orgânica bactérias fotossintéticas Quimioautótrofos Matéria inorgânica CO2 Bactérias Quimioheterótrofos Matéria orgânica Matéria orgânica Bactérias fungos protozoários e animais superiores Faixas de temperaturas para o desenvolvimento das bactérias Tipo Temperatura ºC Faixa Ótimo Psicrofílicas 10 a 30 12 a 18 Mesofílicas 20 a 50 25 a 40 Termofílicas 35 a 75 55 a 65 Tratamento biológico Carbono orgânico Bactérias oxidação síntese Produtos finais CO2 H2O não biodegradáveis Produção bruta de bactérias Produção líquida de bactérias decaimento Metabolismo aeróbio e anaeróbio A decomposição da matéria orgânica requer ou não a presença de oxigênio como componente fundamental para a transformação dos compostos complexos em compostos simples Podese dividir os processos biológicos de degradação em dois Metabolismo aeróbio a degradação da matéria orgânica é realizada na presença de oxigênio gasoso O2 no meio líquido Metabolismo anaeróbio a degradação da matéria orgânica é realizada na ausência de oxigênio gasoso O2 no meio líquido o qual é tóxico aos microrganismos envolvidos no processo Metabolismo aeróbio VANTAGENS Produção de efluente de boa qualidade atinge padrões de lançamento Possibilidade de remoção de nutrientes Tempo considerado pequeno para atingir a eficiência do processo DESVANTAGENS Consumo de energia relativamente alto Produção considerável de lodo Metabolismo anaeróbio Hidrólise Acidogênese Acetogênese Metanogênese Metabolismo anaeróbio VANTAGENS Baixo consumo de energia Menor produção de lodo Possibilidade de utilização do gás metano gerado Possibilidade de bom funcionamento após longos períodos de interrupção DESVANTAGENS Período longo de partida Processo muito sensível a mudanças de condições de entrada com pH e carga Produção de efluente não atinge padrões de lançamento Possível emissão de maus odores SAÍDAS PROCESSO AERÓBIO E ANAERÓBIO NÍVEIS DE TRATAMENTO ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES AERÓBIO Vazão média dos esgotos Fatores de influência parte da água consumida pode ser incorporada à rede pluvial ligação clandestina de esgoto na rede pluvial ligação clandestina de água pluvial na rede de esgoto Infiltração Coeficiente de retorno R fração da água fornecida que adentra a rede de coleta de esgoto pode variar de 40 a 100 valor típico 80 R08 Cálculo das vazões Q Qd Qinf Qc Q vazão de esgoto sanitário ls Qd vazão doméstica s Qinf vazão de infiltração ls Qc vazão concentrada ou singular ls Vazão média de esgoto 1 dia tem 86400 segundos Qd média vazão média de esgoto m3d ou ls QPC quota per capita de água lhabdia R coeficiente de retorno esgoto água Principais características das águas residuárias Estação de Tratamento de Efluentes ETE Estação de Tratamento de Efluentes ETE é uma infraestrutura que trata as águas residuais de origem doméstica eou industrial comumente chamadas de esgotos sanitários ou despejos industriais para depois serem escoadas para o mar ou rio com um nível de poluição aceitável através de um emissário conforme a legislação vigente para o meio ambiente receptor Estação de Tratamento de Efluentes ETE Numa ETE as águas residuais passam por vários processos de tratamento com o objetivo de separar ou diminuir a quantidade da matéria poluente da água Uma Estação de Tratamento de Águas Residuais ETAR é certamente o destino mais adequado à promoção da saúde pública e à preservação dos recursos hídricos de modo a evitar a sua contaminação Escolha do Sistema de Tratamento A escolha de um sistema de tratamento é determinada por vários fatores características quantitativas e qualitativas das águas residuais localização do sistema e objetivos de qualidade que se pretendem imposição do grau de tratamento O tratamento de águas residuais apresenta duas fases distintas de tratamento Tratamento da fase líquida o tratamento da água residual de forma a cumprir as condições exigidas na licença de descarga para posterior rejeição no meio receptor Tratamento da fase sólida em que é dado tratamento adequado aos sólidos removidos da água residual na fase líquida Complementarmente Tratamento dos odores resultantes da degradação da matéria orgânica existente nas águas residuais e que é removida ao longo do processo de tratamento das ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuais NÍVEIS DE TRATAMENTO Existem quatro fases de tratamento de águas residuais numa ETAR tratamento preliminar primário secundário e terciário ou de afinação De forma a assegurar os objetivos de descarga necessários existem várias tecnologias e processos disponíveis É ao nível do tratamento secundário que existe uma maior variedade de tecnologias que mais influenciam a configuração da ETAR Nivel de Tratamento Descrição PréTratamento Remoção dos constituintes das águas residuais tais como galhos sólidos flutuantes gravilha e gorduras que possam causar problemas operacionais ou danificar as operações de tratamento processos ou outros sistemas a jusante Primário Remoção de uma parte dos sólidos suspensos e matéria orgânica Primário Avançado Remoção avançada de sólidos suspensos e de matéria orgânica Por norma acompanhado de adições químicas ou filtração Secundário Remoção de matéria orgânica biodegradável em solução ou suspensão e de sólidos suspensos A desinfeção também usualmente incluída neste passo Secundário com remoção de nutrientes Remoção de orgânicos biodegradáveis sólidos suspensos e nutrientes azoto fósforo Terciário Remoção de sólidos suspensos residuais após tratamento secundário normalmente por filtração granular média ou microfiltração Desinfeção é também uma parte do tratamento terciário A remoção de nutrientes é também muitas vezes incluída neste passo Avançado Remoção de materiais residuais suspensos ou dissolvidos após tratamento biológico normal e quando requerida para várias aplicações de reutilização da água Pré tratamento No primeiro conjunto de tratamentos designado por pré tratamento ou tratamento preliminar o esgoto é sujeito aos processos de separação dos sólidos mais grosseiros tais como a gradagem que pode ser composto por grades grosseiras grades finas eou peneiras rotativas o desarenamento nas caixas de areia e o desengorduramento nas chamadas caixas de gordura ou em prédecantadores Nesta fase o esgoto é desta forma preparado para as fases de tratamento subsequentes podendo ser sujeito a um préarejamento e a uma equalização tanto de caudais como de cargas poluentes ou resíduos Tratamento primário Apesar do esgoto apresentar um aspecto ligeiramente mais razoável após a fase de pré tratamento possui ainda praticamente inalteradas as suas características poluidoras Seguese pois o tratamento propriamente dito A primeira fase de tratamento é designada por tratamento primário onde a matéria poluente é separada da água por sedimentação nos sedimentadores primários Este processo exclusivamente de ação física pode em alguns casos ser ajudado pela adição de agentes químicos que através de uma coagulaçãofloculação possibilitam a obtenção de flocos de matéria poluente de maiores dimensões e assim mais facilmente decantáveis Tratamento primário Após o tratamento primário a matéria poluente que permanece na água é de reduzidas dimensões normalmente constituída por coloides não sendo por isso passível de ser removida por processos exclusivamente físicoquímicos A eficiência de um tratamento primário pode chegar a 60 ou mais dependendo do tipo de tratamento e da operação da ETE Tratamento secundário O processo de tratamento secundário consiste num processo biológico do tipo lodo ativado ou do tipo filtro biológico onde a matéria orgânica poluente é consumida por microrganismos nos chamados reatores biológicos Estes reatores são normalmente constituídos por tanques com grande quantidade de microrganismos aeróbios havendo por isso a necessidade de promover o seu arejamento O esgoto saído do reator biológico contem uma grande quantidade de microrganismos sendo muito reduzida a matéria orgânica remanescente A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95 ou mais dependendo da operação da ETE Os microrganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores decantadores secundários Finalizado o tratamento secundário as águas residuais tratadas apresentam um reduzido nível de poluição por matéria orgânica podendo na maioria dos casos serem despejadas no meio ambiente receptor PROCESSO DE LODO ATIVADO Processo aeróbio Crescimento em suspensão Flocos biológicos Retenção de biomassa Retorno de lodo a partir dos decantadores secundários Sistema de aeração Ar difuso Aeração superficial PROCESSO DE LODO ATIVADO CONDIÇÕES AMBIENTAIS Disponibilidade de oxigênio Disponibilidade de nutrientes N e P pH adequado Neutro Ausência de substâncias tóxicas Temperatura PROCESSO DE LODO ATIVADO LODO BIOLÓGICO TANQUE DE AERAÇÃO ETE PARQUE NOVO MUNDO TANQUE DE AERAÇÃO ETE PARQUE NOVO MUNDO SOPRADOR DE AR ETE PARQUE NOVO MUNDO Tratamento secundário com remoção de nutrientes Águas residuárias podem conter altos níveis de nutrientes como nitrogênio e fósforo A emissão em excesso destes pode levar ao acúmulo de nutrientes fenômeno chamado de eutrofização que encoraja o crescimento excessivo chamado bloom de algas e cianobacterias algas azuis A maior parte destas algas acaba morrendo porém a decomposição das mesmas por bactérias remove oxigênio da água e a maioria dos peixes morrem Além disso algumas espécies de algas produzem toxinas que contaminam as fontes de água potável Os principais nutrientes são os macronutrientes nitrogênio e fósforo O nitrogênio pode ser retirado por um processo chamado anóxico e o fósforo por precipitação química Tratamento terciário Normalmente antes do lançamento final no corpo receptor é necessário proceder à desinfecção das águas residuais tratadas para a remoção dos organismos patogênicos A desinfecção das águas residuais tratadas objetiva a remoção dos organismos patogênicos O método de cloração também tem contribuído significativamente na redução de odores em estações de tratamento de esgoto Revelouse entre os processos artificiais o de menor custo e de elevado grau de eficiência em relação a outros processos como a ozonização que é bastante dispendiosa e a radiação ultra violeta que não é aplicável a qualquer situação Autodepuração A autodepuração é um processo natural no qual cargas poluidoras de origem orgânica lançadas em um corpo dágua são neutralizadas De acordo com Sperling 1996 a autodepuração pode ser entendida como um fenômeno de sucessão ecológica em que o restabelecimento do equilíbrio no meio aquático ou seja a busca pelo estágio inicial encontrado antes do lançamento de efluentes é realizada por mecanismos essencialmente naturais TRATAMENTO DE LODO TRATAMENTO DE ESGOTOS PRODUÇÃO DE LODO NECESSIDADE DE TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO FINAL PRODUÇÃO DE LODO EXEMPLOS LODOS ATIVADOS 06 a 08 kg SS kg DBO LAGOAS AERADAS 03 kg SS kg DBO REATORES ANAERÓBIOS 012 kg SS kg DQO TRATAMENTO DE LODO ETAPAS ADENSAMENTO DIGESTÃO DESIDRATAÇÃO OBJETIVOS ADENSAMENTO REMOVER ÁGUAAUMENTAR TEOR DE SÓLIDOSREDUZIR VOLUME DIGESTÃO COMPLEMENTAR A ESTABILIZAÇÃO BIOQUÍMICAAUMENTAR O GRAU DE MINERALIZAÇÃO DESIDRATAÇÃO AUMENTAR O TEOR DE SÓLIDOSPERMITIR A DISPOSIÇÃO FINAL EM ATERRO ADENSAMENTO DE LODO ALTERNATIVAS ALTERNATIVAS ADENSAMENTO POR GRAVIDADE Para Lodo Primário e Secundário ADENSAMENTO POR FLOTAÇÃO COM AR DISSOLVIDO Somente Para Excesso de Lodo Biológico ADENSAMENTO MECÂNICO FiltroPrensa de Esteira e Decanter Centrífugo ADENSADORES DE LODO POR GRAVIDADE DA ETE BARUERÍSP ADENSADORES DE LODO POR GRAVIDADE DA ETE BARUERÍSP LEITOS DE SECAGEM DE LODO DA ETE DE RIBEIRÃO PIRESSP ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES ANAERÓBIO Reator anaeróbio Sistemas convencionais Tanque séptico Lagoa anaeróbia Digestores de lodo Reator anaeróbio Sistemas de alta taxa com crescimento aderido Filtro anaeróbio Reator de leito expandido fluidizado Reator anaeróbio Sistemas de alta taxa com crescimento disperso Reator de manta de lodo UASB Reator anaeróbio compartimentado Reator de leito granular expandido EGSB Reatores de dois estágios Lagoas de estabilização O tratamento biológico é o responsável pela estabilização da matéria orgânica Existem diversas variantes dos sistemas de lagoas de estabilização com diferentes níveis de simplicidade operacional e requisitos de área para sua construção Lagoas facultativas Sistemas de lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas Lagoas aeradas facultativas Lagoas aeradas de mistura completa seguidas por lagoas de decantação Lagoas de maturação direcionadas a retirada de microrganismos patogênicos Lagoas de estabilização As lagoas de estabilização são bastante indicadas para as condições existentes no Brasil devido a alguns fatores A grande disponibilidade de área existente A existência de um clima favorável Sua operação simples A necessidade de praticamente nenhum equipamento Há diferentes processos para remoção de nitrogênio e fósforo A Desnitrificação requer condições anóxicas ausência de oxigênio para que as comunidades biológicas apropriadas se formem A desnitrificação é facilitada por um grande número de bactérias Métodos de filtragem em areia lagoa de polimento etc pode reduzir a quantidade de nitrogênio A Remoção de fósforo Pode ser feita por precipitação química geralmente com sais de ferro ex cloreto férrico ou alumínio ex sulfato de alumínio TRATAMENTO DE EFLUENTES FÍSICOQUÍMICO TRATAMENTO FÍSICO QUÍMICO TRATAMENTO FÍSICO Gradeamento Peneiramento Sedimentação Sedimentação diferencial Flotação Floculação Filtração Aeração Adsorção TRATAMENTO QUÍMICO Acerto de pH Precipitação química Trocaiônica Adsorção COAGULAÇÃO FLOCULAÇÃO DECANTAÇÃO Desestabilização de partículas coloidais COAGULAÇÃO É o processo de desestabilização de partículas dispersas em água de abastecimento através da introdução no meio de produtos químicos coagulantes adição de íons com carga oposta à carga das partículas O coagulante carregado positivamente desestabiliza o sistema coloidal Coalescência das partículas A coagulação começa no mesmo instante em que são adicionados os coagulantes à água e dura apenas frações de segundos Desestabilização de partículas coloidais Aplicação do coagulante Tem que ser de forma mais uniforme possível Tempo curto Alta intensidade de agitação mistura rápida A adequada coagulação permite economizar produtos químicos e tempo de agitação para a etapa seguinte que é a floculação Desestabilização de partículas coloidais Principais coagulantes Desestabilização de partículas coloidais Compostos auxiliares São produtos que possuem longas cadeias moleculares e que podem apresentar quando lançados na água um número de cargas muito grande Sílica coloidal Polieletrólitos Desestabilização de partículas coloidais Química do sulfato de alumínio Dentre os mecanismos de desestabilização de partículas o mecanismo chamado de varredura é o que mais se enquadra para sistemas de tratamento de água de ciclo completo por gerar um floco de maior tamanho Desestabilização por varredura é o processo que desestabiliza os coloides através de saturação da água em tratamento com o gel hidróxido de alumínio e arraste dos coloides aprisionados nesses gel Desestabilização de partículas coloidais DOSAGEM DE QUÍMICOS Como pode ser visualizado no diagrama a dosagem do coagulante depende diretamente de sua concentração e pH em que se encontra a água bruta A dosagem ótima depende do tipo de sistema da estação de tratamento de água concentração do coagulante e pH da água Tipos de misturadores Misturadores hidráulicos Medidor Parshall Calha Parshall Vertedores Misturadores mecanizados Turbinas Hélices A calha medidor parshall é utilizado para a etapa de coagulação mistura rápida e como medidor de vazão Cinética dos choques entre partículas em suspensão Os choques entre partículas individuais resultam de a Movimento Pericinético decorre do movimento Browniano e da ação da gravidade b Movimento Ortocinético são aqueles decorrentes da introdução de energia externa Projeto de Floculadores Elementos básicos utilizados em projetos a Gradiente de velocidade G potência dissipada na massa líquida b Tempo de mistura T Gradiente e tempo de detenção são parâmetros que influenciam a oportunidade de choques entre as partículas m P G V Gm é o gradiente de velocidade médio s 1 P é a potência útil introduzida ao sistema N ms V é o volume útil m3 e µ é a viscosidade absoluta do fluido N sm2 TIPOS DE FLOCULADORES MECANIZADOS HIDRÁULICOS MECANIZADO PALETA DE EIXO HORIZONTAL AGITADOR MECÂNICO A potência fornecida à água por agitador mecânico deve ser determinada pela expressão NBR 12216 PμG2Vol P potência W μ viscosidade dinâmica Pas G gradiente de velocidade 1s Vol volme útil do compartimento m3 Floculador Hidráulico Faz a água percorrer um caminho cheio de mudanças de direção a Floculador de chicanas b Floculador tipo Alabama Conceito São unidades destinadas à remoção de partículas presentes na água pela ação da gravidade Sedimentação de partículas discretas Sedimentação de partículas floculentas Partículas floculentas são aquelas que durante a sedimentação chocamse umas com as outras e tem seu tamanho e peso somados formando uma nova partícula ocorre assim a sedimentação diferencial o que significa dizer que sua velocidade de sedimentação é variável TIPOS DE DECANTADORES Clássicos convencionais baixa taxa Seção retangular Seção circular Tubulares elementos tubulares alta taxa Fluxo ascendente Fluxo horizontal Decantador Clássico seção retangular Decantador Clássico seção retangular Decantador Clássico seção circular Decantador Tubular fluxo ascendente Decantador Tubular fluxo horizontal Conceito É um processo que consiste na remoção de partículas suspensas e coloidais e de microrganismos presentes na água de abastecimento através da passagem dessa água por um meio poroso geralmente constituído de partículas de areia FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO fad É um processo de separação de sólido líquido que anexa o sólido à superfície de bolhas de gás fazendo com que ele se separe do líquido Tem como propriedade principal a densidade dos materiais Aplicado em diversos tipos de indústrias tais como de papel e celulose petrolífera tintas óleos vegetais e alimentícia em geral ADSORÇÃO A adsorção é um fenômeno físicoquímico em que o componente de uma fase gasosa ou líquida é transferido para a superfície de uma fase sólida O material inicialmente adsorvido é chamado adsorvato enquanto que a fase sólida que retém o adsorvato é chamada adsorvente A remoção das moléculas a partir da superfície é chamada dessorção A adsorção é um fenômeno que depende da área superficial e do volume dos poros A estrutura dos poros limita as dimensões das moléculas que podem ser adsorvidas enquanto a área superficial disponível limita a quantidade de material que pode ser adsorvida Existem basicamente dois tipos de adsorção fisiossorção ou adsorção física e a quimiosorção ou adsorção química que podem ocorrer simultaneamente ADSORÇÃO A interação adsorvatoadsorvente na adsorção física é uma função da polaridade da superfície do sólido e da adsortividade Um exemplo deste processo é a utilização de carvão ativado para redução de cloro na água Na adsorção química o adsorvato é fixado mais fortemente à superfície do adsorvente através de interações fortes que geralmente são covalentes ou iônicas e tendem a ocupar sítios EQUALIZAÇÃO OBJETIVOS Resolver questões relacionadas com variabilidade das características físicoquímicas da maioria dos efluentes líquidos Minimizar as variações de características dos efluentes específicos de tal modo que este se torne constante para o posterior tratamento Minimizaruniformizar as concentrações de carga adicionada ao sistema Trocaiônica O processo de trocaiônica aplicado ao tratamento de efluentes consiste na remoção de íons indesejáveis que são substituídos por uma quantidade equivalente de espécies iônicas que apresentam menor potencial de perigo Uma troca iônica pode ser definida como uma troca reversível de íons entre a fase sólida trocador iônico e a fase líquida solução aquosa Separação água e óleo O processo de separação é um processo físico que ocorre por diferença de densidade sendo normalmente as frações oleosas mais leves recolhidas na superfície No caso de óleos ou borras oleosas mais densas que a água esses são sedimentados e removidos por limpeza de fundo do tanque O processo é muito utilizado na indústria do petróleo postos de serviço oficinas mecânicas e outras atividades que utilizam óleo Este processo não é capaz de remover óleo emulsionado sendo utilizado na etapa preliminar dos sistemas de tratamento Eletrofloculação A eletrocoagulação é a passagem da corrente elétrica pelo efluente em escoamento pela calha eletrolítica sendo responsável por diversas reações que ocorrem no meio a oxidação dos compostos a substituição iônica entre os eletrólitos inorgânicos e os sais orgânicos com a consequente redução da concentração da matéria orgânica dissolvida na solução a desestabilização das partículas coloidais GIORDANO 1999 Osmose Reversa Nano e Ultra Filtração Processos Oxidativos Avançados Exemplos de Tratamentos de Efluentes usados nas Indústrias Considerações São processos utilizados para a remoção de partículas de um solvente filtração Utilizamse da tecnologia de membranas semipermeáveis que funcionam como um filtro deixam a água passar por seus poros impedindo a passagem de sólidos dissolvidos Quanto menor o poro maior a pressão a ser exercida assim maior o custo Cada processo estará associado a um tamanho de poro que filtrará a partículas de um determinado tamanho espectro de filtração Fonte OSMONICS A Osmose Reversa RO é um processo de separação que usa pressão para forçar uma solução através de uma membrana que retém o soluto em um lado e permite que o solvente passe para o outro lado Mais formalmente é o processo de forçar a solução de uma região de alta concentração de soluto através de uma membrana para uma região de baixa concentração de soluto através da aplicação de uma pressão externa que exceda a pressão osmótica Osmose reversa Também chamada de hiperfiltração é o processo mais eficiente de filtração existente Utiliza uma membrana para separar preferencialmente fluidos ou íons diferentes com aplicação de pressão de 200 a 800 psi lbfin² libra força por polegada quadrada Retém todas as partículas com peso molecular maior do que 150 daltons 249x1022g açúcares bactérias proteínas sais vírus Utilizada para dessalinização de água do mar e salobras Fabricação de medicamentos Dalton unidade de massa atômica Osmose reversa FUNCIONAMENTO duas soluções de concentrações diferentes separadas por uma membrana semipermeável Nanofiltração Utiliza um membrana para separar preferencialmente fluidos ou íons diferentes com aplicação de pressão de 50 a 225 psi Retém partículas com peso molecular maior do que 1000 daltons 166x1021g açúcares bactérias proteínas sais bivalentes vírus É permeável a sais orgânicos nas porcentagens e respectivo peso molecular 15 para 300 daltons e 90 para 1000 daltons Normalmente usada quando a alta rejeição para sais realizada pela osmose não é necessária Abrandamento de dureza da água remoção de CaCO3 Ultrafiltração Utiliza uma membrana para separar sólidolíquido e eliminação de partículas com aplicação de pressão de 10 a 100 psi Retém partículas com peso molecular maior do que 10000 daltons 166x1020g bactérias algumas proteínas Normalmente é utilizada para separar um solução que se queira reaproveitar um dos componentes da mistura É muito usada no prétratamento para osmose reversa recuperação de óleo e proteínas em derivados lácteos Utilização de membranas A aplicação de tecnologias de separação por membranas tem infindáveis possibilidade para vários ramos industriais As possibilidades de aplicação são variadas permitindo a remoção de contaminantes e evitando a poluição ao meio ambiente Vejamos a seguir algumas aplicações por ramo industrial Utilização de membranas LATICÍNIOS Ultrafiltração de leite integral e desnatado para aumentar o rendimento na produção de queijo Concentração recuperação e dessalinização da lactose Fracionamento de soro para concentrados proteicos Água purificada para higienização Utilização de membranas METALÚRGICO Pintura por eletrodeposição Recuperação de sais metálicos de enxague de peças Tratamento de efluentes com óleo de corte Concentração de sais para reuso ou descarte de água Utilização de membranas QUÍMICA Tratamento de água para caldeiras Prétratamento para trocaiônica Fracionamento de produtos Dessalinização de corantes tintas e produtos de química fina Retirada de água de soluções à temperatura ambiente Utilização de membranas FARMACÊUTICA E COSMÉTICOS Fracionamento e concentração de sangue plasma albumina e globulina Água ultrapura para injetáveis diálise e de uso farmacêutico Separação e concentração de micro solutos tais como vacinas e vitaminas Utilização de membranas ALIMENTÍCIA E DE BEBIDAS Água de baixo teor de sódio para produção de refrigerantes e cervejas Concentração de compostos Purificação e concentração de gelatina Concentração de sucos laranja maçã tomate Utilização de membranas PAPEL E CELULOSE Recuperação de óxido de titânio Fracionamento concentração de lignosulfonatos de liquor usado 15 HUBER Membrane Bioreactor 16 HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreacto Systems Concept for the Pulp and Paper Industry Utilização de membranas TEXTIL Água para o processo Água para banhos de corantes Recuperação de álcali Oxidar compostos orgânicos complexos a moléculas simples ou até mesmo mineralizá las Baseado na geração de radical hidroxila OH altamente oxidante e não seletiva A oxidação química é um processo que demonstra grande potencial no tratamento de efluentes contendo compostos tóxicos não biodegradáveis Através de reações químicas de oxidação podem degradarse componentes orgânicos tóxicos diminuir a CQO Carência Química de Oxigênio e a intensidade de cor dos efluentes POA Alternativas de aplicações de oxidação química Oxidação metais Precipitação química Equalização Tratamento biológico Pós tratamento por oxidação química POA OXIDANTES Agentes Oxidantes com residual clorohipoclorito ácido crômicodicromato ácido nítrico permanganato Agentes Oxidantes mais limpos oxigênio ozônio peróxido de hidrogênio POA VANTAGENS Elevado potencial de oxidação Destrói uma grande gama de compostos orgânicos Atua em substâncias recalcitrantes Mineraliza poluentes Conversão de poluentes refratários em substâncias biodegradáveis Possibilidade de reuso DESVANTAGENS Custo pode ser alto dependendo do processo adotado Geração de lodo Alguns requerem investimento alto como em geradores e lâmpadas de UV POA AGENTES OXIDANTES POTENCIAL PADRÃO POA AGENTES OXIDANTES POTENCIAL PADRÃO POA Precipitação Química Objetivos Oxidar poluentes a produtos não poluentes Converter poluentes em substâncias intermediárias mais biodegradáveis Converter poluentes em substâncias removíveis por algum processo unitário precipitação química adsorção em carvão ativado POA Precipitação Química Exemplos de oxidação de poluentes a não poluentes Desinfecção para destruição e inibição de microrganismos e algas Redução de toxicidade de efluentes contendo cianetos Remoção de cor e odor Redução de DQO Remoção de H2S controle de odor e corrosão Desnitrificação através de cloração POA Precipitação Química Exemplos de oxidação de poluentes recalcitrantes a biodegradáveis Préoxidação com utilização de ozônio ou H2O2 peróxido de hidrogênio de compostos orgânicos recalcitrantes que tem capacidade de resistir antes de serem enviados para tratamento biológico POA Precipitação Química Exemplos de oxidação de poluentes em uma substância que possa ser removida por outro tipo de tratamento Oxidação de Ferro II a Ferro III permitindo precipitação Oxidação de arsênico III a arsênico IV permitindo precipitação Precipitação parcial de compostos orgânicos permitindo adsorção POA CLORO Principais compostos à base de cloro usado para oxidação e desinfecção Cloro Cl2 cloro disponível 100 Hipoclorito de cálcio cloro disponível de 70 a 74 Hipoclorito de sódio cloro disponível de 10 a 20 Água sanitária cloro disponível de 2 a 4 POA CLORO O cloro dissociase em água formando ácido hipocloroso HClO e ácido clorídrico HCl e o HClO se dissocia em íon hipoclorito O hipoclorito de sódio e o de cálcio também produzem o íons hipoclorito NaClO H2O Na Cl H2O CaOCl2 H2O Ca 2OCl H2O POA H2O2 Oxidação de cianeto sulfeto sulfito nitrito DQO metais tóxicos Com pH116 existe 50 de cada composto H2O2 e HO2 O íon HO2 só ocorre em solução alcalina POA H2O2 Em meio ácido Em meio alcalino Pode ser utilizado um catalisador para melhorar o rendimento da reação como o Fe2 reagente de Fenton Cu2 e luz Ultra Violeta POA OZÔNIO Oxidação de cianeto sulfeto sulfito nitrito DQO metais tóxicos Poderoso agente oxidante Meio ácido Meio alcalino POA OZÔNIO O ozônio é um gás tóxico 01ppm em volume em condições normais de temperatura e pressão meiavida de 12 horas em condições normais de pressão e temperatura Ponto de ebulição 112ºC a 1 atm Solubilidade em água 30 x que o O2 à temperatura de 0 a 30ºC Instável em solução meiavida de 165 minutos a 20ºC deve ser gerado in situ gerador de ozônio POA OZÔNIO A geração de ozônio é realizada pelo processo simplificado abaixo no qual o ar seco oxigênio passa por uma descarga elétrica corrente alternada de alta frequência de 600 Hz e voltagem de 9 a 15 kV A segunda reação predomina em relação a terceira sendo produzido uma pequena quantidade de O3 cerca de 1 a 3 uso de ar e de 2 a 6 uso de oxigênio POA OZÔNIO Decomposição do ozônio POA ÁCIDO DE CARO H2SO5 O ácido de caro ácido peroxomonossulfúrico H2SO5 é muito parecido com o ácido sulfúrico H2SO4 É obtido pela reação reversível abaixo Em comparação ao peróxido de hidrogênio este é um agente oxidante mais poderoso POA FENTON A reação de Fenton ou reagente de Fenton é uma solução de peróxido de hidrogénio e um catalisador de ferro que é usada na oxidação de impurezas ou águas residuais Principais usos na degradação de fenois derivados de petróleo DQO recalcitrantes POA FENTON Conforme Lucas e Peres 2006 no processo Fenton o íon Fe2 inicia e catalisa a decomposição do H2O2 resultando na geração de radicais HO Equação 1 Esses radicais são capazes de rapidamente atacar substratos orgânicos RH causando a decomposição química por abstração de H e adição em ligações insaturadas CC Equações 2 a 4 POA FOTOFENTON A degradação de matéria orgânica pode ser realizada por uma combinação de reações com Fe II Fe III H2O2 e radiação UVvisível Os radicais hidroxila formados no fotoFenton reagem destruindo os poluentes RH Pelas reações fotoquímicas dos complexos formados com o FeIII e intermediários da degradação gerando íons ferrosos acompanhados da mineralização dos poluentes POA H2O2 FOTOATIVADO COM UV Utilizado para degradação de fenois corantes DQO e recalcitrantes em geral POA H2O2 O3 Utilizado para degradação de amônia corantes e recalcitrantes em geral POA H2O2 O3 UV Utilizado para degradação de amônia corantes e recalcitrantes em geral TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS Indústrias de alimentos bebidas refrigerante cerveja pescados abatedouro de aves indústrias químicas tintas têxteis petroquímicas curtume papel e celulose TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS Tipos de tratamento de efluentes usuais para vários tipos de industrias Indústria de bebidas refrigerantes GERAÇÃO os efluentes são gerados nas lavagens das salas da xaroparia linhas de enchimento de latas e garrafas pisos descartes de produtos retornados do mercado vazamentos das máquinas de processo e das oficinas de manutenção e esgotos sanitários CARACTERIZAÇÃO são ricos em açúcares alguns corantes e outros componentes das bebidas apresentam também partículas de carvão oriundas da xaroparia e óleos minerais O pH depende do tipo de embalagem produzida pela indústria No caso da utilização de soda caústica para a lavagem de embalagens retornáveis o efluente é alcalino podendo o pH chegar a 12 a DQO é no máximo de 1000 mg O2L No caso da produção com embalagens descartáveis só são gerados os efluentes das bebidas diluídas ou seja com pH baixo e a DQO pode ser de até 5500 mg O2L Indústria de bebidas refrigerantes PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Preliminar remoção de areia separação de água e óleo e peneiramento Primário correção de pH Secundário reator anaeróbio seguido de lodos ativados Indústria de bebidas cerveja GERAÇÃO Os efluentes são gerados nas lavagens das salas de fermentação linhas de enchimento de latas e garrafas lavagens de pasteurizadores lavagens de pisos descartes de produtos retornados do mercado vazamentos das máquinas de processo e das oficinas de manutenção e esgotos sanitários dos funcionários CARACTERIZAÇÃO são ricos em açúcares malte e cevada e outros componentes das cervejas Os efluentes apresentam também partículas de terras diatomáceas rochas impregnadas de algas oriundas da filtração do mosto e óleos minerais O pH dos efluentes é normalmente baixo ou neutro e a DQO é normalmente 2000 mg O2L Indústria de bebidas cerveja PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Preliminar remoção de areia separação de água e óleo peneiramento e correção do pH Secundário por processo misto anaeróbio e aeróbio A etapa anaeróbia é composta de biodigestão em duas etapas sendo a primeira constituída por hidrólise ácida e a segunda pela etapa metanogênica A eficiência complementar é obtida por processos aeróbios compostos por lagoa aerada ou lodos ativados Secundário simples pode ser composto somente de processo aeróbio no caso os lodos ativados Pescados GERAÇÃO são gerados em diversas etapas do processamento do pescado tais como recepção do pescado condensação nas câmaras frigoríficas evisceração salmoura acondicionamento em latas cozimento adição do óleo recravamento das latas lavagens das latas autoclavagem e lavagens para resfriamento Além das águas de lavagens do pescado tem também as lavagens de pisos e equipamentos São incluídos nos efluentes industriais os esgotos sanitários dos funcionários CARACTERIZAÇÃO são compostos da matéria orgânica oriunda do processamento do pescado dos produtos utilizados em limpezas e pelo sal das salmouras descartadas Os efluentes apresentam pH próximo ao neutro 6270 a DQO média de 4300 mg O2L a DBO 1700 mg O2L e os óleos e graxas superiores a 800 mgL Pescados PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Preliminar peneiramento e equalização remoção de escamas e pedaços de peixes Primário clarificação físicoquímica por adição de coagulantes químicos e cloreto férrico por flotação remoção de óleos emulsionados e sólidos coloidais Secundário biodigestão remoção da matéria orgânica dissolvida em reator anaeróbio Abatedouro de aves GERAÇÃO Os efluentes são gerados nas lavagens de pisos e das instalações nas seguintes etapas da produção área de recebimentos das aves lavagens das caixas utilizadas no transporte sala de abate sala de sangria escaldamento depenagem mecanizada evisceramento resfriamento com gelo embalagem congelamento expedição São gerados efluentes nas lavagens de gases se houver fabricação de farinhas de aves CARACTERIZAÇÃO A concentração de matéria orgânica nos efluentes vaia de 1000 a 3700 mg O2L em função das quantidades de água utilizadas no processo em relação ao número e peso dos frangos abatidos É importante saber se o sangue é retirado antes da lavagem da sala de sangria pois isto pode reduzir a carga orgânica da indústria Abatedouro de aves PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Preliminar peneiramento para remoção de penas e vísceras separação de gorduras Secundário lagunagem utilizar uma série de lagoas anaeróbia facultativa e de aguapé No caso de não haver espaço disponível para a implantação de lagoas o processo preliminar é complementado com o tanque de equalização seguido de clarificação físicoquímica flotação e tratamento biológico por lodos ativados Obs Recomendase o aproveitamento do sangue vísceras e penas na fabricação de farinha de aves ração Tintas Existem diversos tipos de tintas tais como tintas gráficas para impressão em papeis latas plásticos tintas para revestimentos internos e externos à base água ou à base óleo tintas automotivas industriais navais etc As industrias de tintas podem sintetizar componentes tais como as bases oleosas sínteses de esmaltes acrílicos fenólicos etc ou simplesmente misturarem os componentes utilizando moinhos balanças misturadores e enchedoras GERAÇÃO Quando as indústrias são de simples mistura os efluentes são oriundos de lavagens de equipamentos e da higiene pessoal na área de produção Se a indústria sintetizar também as bases das tintas existem também as águas de condensação desta etapa do processo que são tóxicas e apresentam elevada carga orgânica Os pigmentos são orgânicos ditos não tóxicos e os inorgânicos compostos por óxidos de metais tóxicos Tintas PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL O tratamento dos efluentes dessas indústrias são os compostos por processos físico químicos e na maioria dos casos são completados por processos biológicos aeróbios O objetivo desses tratamentos é reduzir a carga orgânica a carga tóxica associada e a concentração de metais tóxicos Preliminar equalização Primário clarificação físicoquímica por adição de coagulantes químicos ou eletrocoagulação e sedimentação flotação Secundário lodos ativados Obs As eficiências do tratamento são variáveis dependendo das concentrações iniciais dos efluentes brutos Têxteis As industrias têxteis têm abrangência desde a produção dos fios sejam sintéticos ou naturais beneficiados até a produção dos tecidos ou produtos finais A produção envolve diversas etapas incluindo diversos tratamentos químicos GERAÇÃO Os efluentes têxteis são ricos em produtos químicos variados incluindo os corantes naturais e os sintéticos Têxteis PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Os processos de tratamento objetivam clarificar os efluentes e reduzir a toxicidade inerente aos produtos químicos utilizados a carga orgânica os detergentes e a cor oriunda da mistura de corantes aplicados As etapas de tratamento estão indicadas a seguir Preliminar peneiramento para a remoção de fios e equalização Primário eletrocoagulação Normalmente são utilizados processos de coagulação química e flotação seguido de lodos ativados Petroquímicas GERAÇÃO Os efluentes petroquímicos são compostos de resíduos de petróleo de diversas origens seus derivados e produtos químicos utilizados no processamento de refino ou beneficiamento Existe também a presença de poluentes originados no próprio petróleo fenóis metais tóxicos hidrocarbonetos etc ou originados no transporte sais das águas de lastro Os processos de tratamento objetivam reduzir a carga orgânica sua toxicidade inerente a carga oleosa incluindo óleos emulsionados a presença de compostos nitrogenados etc Petroquímicas PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Preliminar remoção de areia e separação de água e óleo Secundário lagoas aeradas ou lodos ativados Pode ser necessária também a introdução de um tratamento de nível primário para a clarificação físicoquímica dos efluentes remoção de óleos emulsionados metais tóxicos sulfetos e compostos orgânicos tóxicos Nesse caso recomendase a utilização de flotadores à ar dissolvido ou ejetado Curtume GERAÇÃO sujeiras e licores salgados do processo de remolho sulfeto de hidrogênio e resíduo alcalino do processo de depilação aparas e resíduos de carne do processo de aparas amônia e resíduos líquidos alcalinos do processo de remoção de cal e impregnação salmoura e resíduos ácidos do processo de piquelagem resíduo químico ácido contendo cromo e sais do processo de curtimento ao couro aparas contendo cromo do processo de aplainação Obs neste processo industrial os efluentes gerados são líquidos e resíduos sólidos contaminados sendo que cada tipo deve ter uma destinação ao tratamento de forma diferenciada Curtume PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Quase sempre compostos por unidades convencionais de precipitação e reaproveitamento do cromo basicamente em unidade de tratamento físicoquímico e para oxidação dos sulfetos em unidades de tratamento biológico usualmente lodos ativados ou lagoas aeradas nas suas mais diversas variações Papel e Celulose A confecção do papel pode ser realizada em duas fases polpeamento de madeira e a obtenção do produto final o papel Há quatro grandes categorias de polpeamento que são ground wood soda Kraft processo sulfato polpeamento alcalino e sulfito polpeamento ácido Obs na etapa de branqueamento da celulose é gerado o efluente com maior potencial poluidor estimase que na polpação e no clareamento da celulose sejam liberados diariamente mais de 62 milhões de metros cúbicos de efluentes o que corresponde ao consumo doméstico de água de aproximadamente 200 milhões de pessoas Papel e Celulose GERAÇÃO e CARACTERIZAÇÃO Os produtos químicos constituintes do licor de cozimento junto com as águas de lavagem formam essencialmente as águas residuárias de polpa as quais contém principalmente fibras de celulose substâncias orgânicas dissolvidas e compostos químicos do licor de cozimento As águas residuárias provenientes do setor de branqueamento possuem características ácidas valores elevados de Demanda Química de Oxigênio DQO sólidos dissolvidos e cloro residual Normalmente os despejos das fábricas de sulfato têm odor extremamente forte caracterizados pelos compostos derivados da mercaptana Os despejos líquidos das fábricas de papel contém fibras divididas cola ou amido material de enchimento carga tinta corante graxa óleo cloro residual procedente da torre de branqueamento e outros materiais Papel e Celulose PROCESSO DE TRATAMENTO USUAL Prétratamento tanque de sedimentação sistema de peneiramento Tratamento primário coagulação e floculação decantação gravitacional ou flotação por ar dissolvido sedimentação e tanque de homogeneização Tratamento secundário lagoa de estabilização ou lagoas aeradas ou lodo ativado ou filtro biológico Tratamento terciário filtração cloração ou ozonização ou fotoeletrolítico RESUMO MÓDULO A Introdução ao Tratamento de Efluentes O tratamento de efluentes envolve uma série de técnicas físicas químicas e biológicas usadas para depurar a água resultante de atividades humanas industriais ou agropecuárias antes que seja lançada de volta na natureza O objetivo principal é remover substâncias indesejáveis como resíduos sólidos produtos químicos e organismos patogênicos para evitar a contaminação de rios lagos e outros corpos dágua Existem diversas tecnologias disponíveis desde métodos convencionais como lodos ativados e lagoas de estabilização até processos mais sofisticados para a remoção de poluentes específicos Esse tratamento é essencial para proteger o meio ambiente e possibilitar o reuso seguro da água Um exemplo claro é quando lavamos a louça ou tomamos banho a água suja que vai pelo ralo passa por um sistema de esgoto que a leva para uma estação de tratamento Nessa estação a água é purificada antes de ser lançada nos rios ou reutilizada Se não houvesse esse tratamento a água suja voltaria para o ambiente poluindo corpos dágua e assim matando vidas aquáticas que vivem naquele sistema Poluição das Águas A poluição hídrica ocorre quando substâncias prejudiciais são despejadas em rios lagos mares ou águas subterrâneas em quantidades que superam a capacidade natural de autolimpeza desses ambientes As fontes de poluição podem ser localizadas como despejos diretos de esgotos e resíduos industriais ou espalhadas como na agricultura onde fertilizantes e pesticidas são carregados pelas chuvas até os corpos dágua Esse processo degrada a qualidade da água tornandoa inadequada para diversos usos como o abastecimento humano a pesca e o lazer além de prejudicar a vida aquática Observando um exemplo seria que ao caminharmos por uma avenida movimentada podemos ver uma lixeira sendo esvaziada diretamente na rua Em dias de chuva esse lixo pode ser levado pelas águas e acabar em córregos e rios causando poluição hídrica Além disso restos de óleo de carro que escorrem para o esgoto também contribuem para essa poluição o que é prejudicial para o nosso meio ambiente Fauna dos Ambientes Aquáticos A fauna aquática engloba uma grande variedade de espécies que habitam ambientes de água doce e salgada como peixes anfíbios moluscos e crustáceos A saúde desses ecossistemas depende diretamente da qualidade da água A poluição hídrica pode impactar essas espécies de diversas formas como por meio da eutrofização excesso de nutrientes da contaminação por metais pesados e produtos químicos e da alteração física do habitat como o aumento da sedimentação Quando os ecossistemas aquáticos são degradados a biodiversidade tende a diminuir ameaçando as espécies nativas e afetando as cadeias alimentares Quando passeamos pelos parques podemos ver patos peixes e tartarugas em um lago Se houver algum evento festivo nessa área e as pessoas jogarem lixo ou alimentos diretamente na água isso prejudica os animais que vivem ali pois eles podem ingerir resíduos ou a água pode ficar tóxica para eles que é o mais recorrente assunto que assistimos nas mídias sociais Bacia Hidrográfica Uma bacia hidrográfica é uma área de drenagem natural onde toda a água da chuva e dos rios flui para um único corpo dágua principal como um rio ou lago Ela inclui nascentes riachos e rios que convergem para esse ponto central As bacias hidrográficas desempenham um papel essencial na distribuição de água e sedimentos sendo influenciadas por fatores ambientais como o clima e por ações humanas como o uso do solo e a poluição A gestão sustentável de uma bacia hidrográfica é vital para proteger os recursos hídricos e garantir que a água esteja disponível em quantidade e qualidade adequadas para todos os seus usos Quando nós passeamos por um bairro próximo a um rio e percebe que há muitas construções novas a urbanização da área pode afetar a bacia hidrográfica As calçadas e estradas impermeáveis impedem que a água da chuva infiltre no solo fazendo com que ela escoe rapidamente para os rios aumentando o risco de enchentes e poluição por resíduos que a água leva consigo Esse é um dos grandes problemas atuais de enchentes em grandes cidades Qualidade e Utilização da Água A qualidade da água é avaliada com base em suas características físicas químicas e biológicas que determinam sua adequação para diferentes finalidades como consumo humano irrigação e processos industriais Parâmetros como a presença de substâncias químicas tóxicas nível de oxigênio dissolvido turbidez e presença de bactérias são monitorados para determinar sua qualidade Se a água estiver contaminada pode se tornar imprópria para uso e representar riscos à saúde humana e ao meio ambiente O manejo responsável da água e o controle da poluição são essenciais para preservar sua qualidade e garantir seu uso sustentável Em casa ao enchermos um copo dágua diretamente da torneira podemos perceber diferenças no gosto ou no cheiro da água Isso pode ocorrer por conta de variações na qualidade do tratamento que a água recebe Em algumas regiões o uso de filtros é necessário para garantir uma água mais pura e adequada para beber Fontes de Poluição As fontes de poluição hídrica podem ser classificadas em dois tipos principais pontuais e difusas As fontes pontuais são aquelas que têm uma origem bem definida como despejos diretos de esgotos domésticos ou industriais Por serem mais fáceis de identificar é possível monitorálas e controlálas de forma mais eficaz Já as fontes difusas como a escorrência de áreas agrícolas carregando fertilizantes e pesticidas são mais difíceis de controlar porque se espalham por grandes áreas e a poluição acontece de maneira mais dispersa O controle dessas fontes requer uma abordagem integrada de gestão do solo e da água além de políticas de prevenção da poluição Um exemplo do cotidiano é que ao passarmos por uma área rural durante uma viagem geralmente observamos uma plantação sendo irrigada com água misturada a fertilizantes químicos Durante uma chuva parte desses produtos químicos escorre para os rios próximos poluindo a água e causando problemas para a fauna e a flora dessa região Equivalente Populacional O equivalente populacional EP é um conceito que permite estimar a quantidade de poluentes orgânicos gerados por uma população com base na demanda bioquímica de oxigênio DBO Essa medida é usada principalmente para calcular a capacidade necessária de estações de tratamento de esgoto Um EP corresponde à quantidade de matéria orgânica biodegradável que uma pessoa gera diariamente em termos de DBO Com esse parâmetro é possível dimensionar sistemas de tratamento de esgotos de maneira a atender a demanda gerada por populações de diferentes tamanhos evitando sobrecargas e prevenindo a poluição dos corpos dágua Outro exemplo é que ao observamos que existe um grande restaurante em nossa cidade e ela ter pontos turísticos que recebe muitos visitantes especialmente nos finais de semana Embora a cidade tenha uma população fixa pequena durante o verão a quantidade de pessoas aumenta muito Esse aumento temporário exige mais das estações de tratamento de esgoto e o conceito de equivalente populacional é utilizado para calcular a carga adicional de resíduos que precisa ser tratada evitando que o sistema fique sobrecarregado e cause problemas para a população residente dessa cidade RESUMO MÓDULO B Caracterização dos Efluentes Quando falamos da caracterização dos efluentes envolve analisar a qualidade e as propriedades físicas químicas e biológicas das águas residuais geradas por diversos processos Esses efluentes podem vir de indústrias residências agricultura ou outras fontes A análise da composição dos efluentes é fundamental para entender quais tipos de poluentes estão presentes como metais pesados matéria orgânica produtos químicos tóxicos entre outros Um exemplo comum é a água usada em casa para lavar roupas Após o uso de sabão e amaciantes a água residual contém detergentes e partículas de sujeira Isso é um tipo de efluente doméstico Se essa água for despejada sem tratamento ela pode prejudicar a qualidade dos rios e lagos contaminando o ecossistema Vazão Composição e Lançamentos de efluentes e Já a vazão referese à quantidade de água ou efluente que é lançada em determinado período de tempo Pode ser medida em litros por segundo Ls metros cúbicos por hora m³h etc No caso dos efluentes a vazão está diretamente ligada ao volume de água residual que uma indústria residência ou município descarrega em rios mares ou sistemas de esgoto Quando pensamos em um chuveiro ligado por 10 minutos Nesse período dependendo da pressão da água podem ser consumidos entre 60 e 100 litros de água A água que sai pelo ralo se torna efluente e em grandes quantidades pode sobrecarregar os sistemas de tratamento de esgoto principalmente em áreas onde há altos índices de desperdício de água A composição dos efluentes dependem de sua origem Os efluentes industriais por exemplo podem conter substâncias químicas perigosas como ácidos óleos e metais pesados Já os efluentes domésticos geralmente contêm matéria orgânica alimentos restos de sujeira e produtos de limpeza O lançamento de efluentes referese ao ato de descarregar essas águas residuais diretamente no ambiente rios lagos mares ou em sistemas de tratamento de esgoto Um restaurante despeja a água de lavagem de panelas e pratos no esgoto Essa água contém restos de alimentos e gordura que se não forem devidamente tratados podem obstruir os sistemas de esgoto e poluir os corpos dágua levando ao aumento da carga poluidora Carga Poluidora A carga poluidora representa a quantidade de poluentes lançados no meio ambiente Ela é calculada multiplicando a concentração de poluentes pela vazão de efluentes A carga poluidora é um indicativo de quanto um determinado processo está contribuindo para a poluição do meio ambiente Em uma grande cidade milhões de litros de efluentes domésticos e industriais são lançados nos sistemas de esgoto diariamente Se o tratamento não for eficiente a carga poluidora será enorme contaminando rios e gerando mau cheiro como muitas pessoas observam quando passam por rios poluídos nas grandes cidades Autodepuração A autodepuração é a capacidade natural de um corpo hídrico rios lagos mares de diluir e degradar poluentes ao longo do tempo sem intervenção humana No entanto essa capacidade é limitada Se a carga poluidora for muito alta o corpo hídrico não consegue se recuperar sozinho resultando em poluição contínua Quando uma pequena quantidade de esgoto doméstico é lançada em um rio limpo o rio pode ao longo do tempo limpar essa poluição através de processos naturais como a ação de microrganismos que degradam a matéria orgânica No entanto se o lançamento for contínuo e em grandes quantidades o rio perde sua capacidade de autodepuração o que pode levar à morte da vida aquática e ao mau cheiro Eutrofização A eutrofização ocorre quando há um excesso de nutrientes principalmente nitrogênio e fósforo em um corpo dágua Esses nutrientes muitas vezes provenientes de esgotos não tratados ou da agricultura fertilizantes promovem o crescimento exagerado de algas e plantas aquáticas Quando essas plantas morrem a decomposição consome oxigênio o que resulta na morte de peixes e outros organismos aquáticos além de gerar mau cheiro e deteriorar a qualidade da água Um lago em uma área urbana recebe esgoto não tratado e fertilizantes vindos de jardins e fazendas próximas Com o passar do tempo há um crescimento anormal de algas na superfície do lago tornando a água verde e com mau cheiro Isso é um sinal clássico de eutrofização um problema que é visível em muitos lagos e represas em regiões urbanas Observando todos esses aspectos podemos compreender que as ações dos seres humanos por mais menor que sejam ainda sim geram grandes impactos na natureza E no nosso dia a dia é muito fácil identificar esses exemplos de todos esses processos seja no uso de água em casa nos descartes de indústrias ou até no impacto da agricultura A conscientização sobre o tratamento adequado dos efluentes e a redução da poluição são essenciais para preservar a qualidade da água e manter o equilíbrio ambiental em que só temos a ganhar com a preservação e o cuidado pelo meio ambiente Portanto entre os contaminantes mais comuns estão os nutrientes como nitrogênio e fósforo que em excesso podem causar eutrofização em corpos dágua estimulando o crescimento descontrolado de algas Há também substâncias químicas perigosas como benzeno tolueno xileno e fenóis que são altamente tóxicas e podem vir de processos industriais especialmente da produção de combustíveis e produtos químicos Outros contaminantes importantes incluem os Compostos Orgânicos Voláteis VOCs e Compostos Orgânicos SemiVoláteis SVOCs que são substâncias que podem se evaporar facilmente e contaminar o ar e a água Os PAHs Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos são poluentes gerados pela queima incompleta de combustíveis fósseis e têm potencial cancerígeno Os surfactantes que são substâncias presentes em detergentes e o glicerol utilizado na fabricação de produtos como sabões também podem estar presentes nos efluentes e causar danos ao meio ambiente Além disso compostos inorgânicos como sulfato sulfeto cloreto e cianeto são frequentemente encontrados e podem ser prejudiciais à vida aquática e à qualidade da água Por fim metais pesados como o ferro o manganês o chumbo mercúrio e cádmio são altamente tóxicos e podem se acumular nos organismos causando impactos negativos à saúde humana e à biodiversidade RESUMO MÓDULO C Metabolismo Microbiano O metabolismo microbiano é uma das primeiras formas de tratamento de efluentes Ele utiliza a atividade de microrganismos como bactérias e fungos para degradar a matéria orgânica presente no esgoto ou em resíduos industriais A ação desses microrganismos transforma os poluentes em substâncias mais simples como água dióxido de carbono e gases como metano Um exemplo que observamos no dia a dia é o uso de fossas sépticas em áreas rurais Nessas fossas as bactérias anaeróbias decompõem os resíduos orgânicos reduzindo a poluição da água que entra em contato com o solo Níveis de Tratamento Os efluentes passam por diferentes níveis de tratamento dentre as quais podemos citar 1 Tratamento Primário Remove sólidos grosseiros e parte dos sólidos suspensos 2 Tratamento Secundário Degrada a matéria orgânica dissolvida utilizando microrganismos 3 Tratamento Terciário Remoção de poluentes específicos como nutrientes nitrogênio e fósforo e metais pesados Em estações de tratamento de esgoto municipais a água é filtrada aerada e submetida a processos biológicos antes de ser lançada em rios A água tratada pode ser reutilizada por exemplo para a irrigação de parques e jardins Tratamento Biológico Os tratamentos biológicos são divididos em 1 Aeróbio Ocorre na presença de oxigênio com bactérias que transformam matéria orgânica em água e dióxido de carbono 2 Anaeróbio Ocorre na ausência de oxigênio com bactérias que produzem biogás a partir de resíduos orgânicos 3 Lagoas de Estabilização São grandes reservatórios onde o efluente é tratado naturalmente pela ação de bactérias e da luz solar Além disso há processos biológicos específicos para a remoção de nitrogênio através de nitrificação e desnitrificação e a remoção de fósforo que geralmente é realizada por precipitação química ou processos biológicos Como por exemplo em algumas áreas urbanas as estações de tratamento de esgoto utilizam tanques de aeração para tratar a água Esse processo é semelhante ao que ocorre em um aquário quando colocamos uma bomba de oxigênio para manter a água limpa para os peixes Tratamento FísicoQuímico Este tipo de tratamento envolve processos principais como 1 Coagulação e Floculação Adição de produtos químicos que ajudam a formar flocos para remover partículas finas da água 2 Sedimentação As partículas mais pesadas se depositam no fundo do tanque 3 Filtração A água passa por filtros que retêm as partículas restantes 4 Flotação Bolhas de ar são usadas para flutuar materiais como óleos e graxas para a superfície onde podem ser removidos 5 Adsorção Compostos poluentes aderem à superfície de materiais como carvão ativado 6 TrocaIônica Substituição de íons indesejados na água por íons desejáveis usando resinas específicas 7 Separação ÁguaÓleo Remove óleos e graxas presentes na água 8 Eletrofloculação Uso de corrente elétrica para remover partículas e contaminantes Nos postos de gasolina há tanques especiais que separam a água dos resíduos de óleo antes que essa água vá para o sistema de esgoto Tratamento por Membranas O tratamento por membranas é uma técnica mais avançada que inclui 1 Osmose Reversa Usada para dessalinização e purificação forçando a água a passar por uma membrana que retém os contaminantes 2 Nanofiltração e Ultrafiltração Usam membranas de poros muito pequenos para reter partículas e moléculas específicas Processos Oxidativos Avançados POA Os POAs utilizam agentes oxidantes fortes como ozônio e peróxido de hidrogênio para decompor substâncias químicas difíceis de serem removidas pelos tratamentos convencionais como pesticidas e solventes Exemplo Cotidiano Algumas indústrias utilizam esses processos para tratar efluentes químicos altamente contaminados antes de lançálos no meio ambiente minimizando o impacto ambiental Caracterização e Remoção de Efluentes Industriais Cada setor industrial gera efluentes com características próprias exigindo tratamentos específicos dentre os exemplos que podemos observar são as Indústrias Alimentícias Efluentes com alto teor de matéria orgânica açúcares e gorduras como nas fábricas de refrigerantes e cerveja Pescados e Abatedouros Efluentes ricos em gordura e proteínas Indústrias Químicas 1 Tintas Resíduos com metais pesados e solventes 2 Têxteis Efluentes com corantes e produtos químicos 3 Petroquímicas Óleos graxas e compostos voláteis 4 Curtume Uso de produtos químicos como cromo no processamento de couro 5 Papel e Celulose Produzem grandes volumes de efluentes com alta carga orgânica Nas indústrias de bebidas como uma fábrica de refrigerantes o efluente contém restos de açúcar e produtos químicos utilizados na produção Esses resíduos são tratados antes de serem liberados no meio ambiente garantindo que a água descartada não prejudique os rios e lagos próximos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO Karla Santos de ANTONELLI Raissa GAYDECZKA Beatriz GRANATO Ana Claudia MALPASS Geoffroy Roger Pointer Advanced oxidation processes a review regarding the fundamentals and applications in wastewater treatment and industrial wastewater Ambiente e Agua An Interdisciplinary Journal Of Applied Science SL v 11 n 2 p 387 15 abr 2016 Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrograficas IPABHi httpdxdoiorg104136ambiagua1862 Disponível em httpswwwscielobrjambiaguaaXjBbHvfYf4bXbDxYnX3xR3r Acesso em 07 out 2024 DAPPER Steffani Nikoli SPOHR Caroline ZANINI Roselaine Ruviaro Poluição do ar como fator de risco para a saúde uma revisão sistemática no estado de são paulo Estudos Avançados SL v 30 n 86 p 8397 abr 2016 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s0103 4014201600100006 Disponível em httpswwwscielobrjeaa3bgQL4DTXtpQFnr7nYRQMJz Acesso em 07 out 2024 FRANCO Tânia DRUCK Graça Padrões de industrialização riscos e meio ambiente Ciência Saúde Coletiva SL v 3 n 2 p 6172 1998 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s141381231998000200006 Disponível em httpswwwscielobrjcscaxpjStHyz9MQfrvmLx4mzStR Acesso em 07 out 2024 POHLMANN Paulo Henrique Mazieiro FRANCISCO Amanda Alcaide FERREIRA Marco Antônio JABBOUR Charbel José Chiappetta Tratamento de água para abastecimento humano contribuições da metodologia seis sigma Engenharia Sanitaria e Ambiental SL v 20 n 3 p 485492 set 2015 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s1413 41522015020000097976 Disponível em httpswwwscielobrjesaaQwCYFfzBXLJgmkz95Vm634mformatpdflangpt Acesso em 07 out 2024 RESUMO MÓDULO A Introdução ao Tratamento de Efluentes O tratamento de efluentes envolve uma série de técnicas físicas químicas e biológicas usadas para depurar a água resultante de atividades humanas industriais ou agropecuárias antes que seja lançada de volta na natureza O objetivo principal é remover substâncias indesejáveis como resíduos sólidos produtos químicos e organismos patogênicos para evitar a contaminação de rios lagos e outros corpos dágua Existem diversas tecnologias disponíveis desde métodos convencionais como lodos ativados e lagoas de estabilização até processos mais sofisticados para a remoção de poluentes específicos Esse tratamento é essencial para proteger o meio ambiente e possibilitar o reuso seguro da água Um exemplo claro é quando lavamos a louça ou tomamos banho a água suja que vai pelo ralo passa por um sistema de esgoto que a leva para uma estação de tratamento Nessa estação a água é purificada antes de ser lançada nos rios ou reutilizada Se não houvesse esse tratamento a água suja voltaria para o ambiente poluindo corpos dágua e assim matando vidas aquáticas que vivem naquele sistema Poluição das Águas A poluição hídrica ocorre quando substâncias prejudiciais são despejadas em rios lagos mares ou águas subterrâneas em quantidades que superam a capacidade natural de autolimpeza desses ambientes As fontes de poluição podem ser localizadas como despejos diretos de esgotos e resíduos industriais ou espalhadas como na agricultura onde fertilizantes e pesticidas são carregados pelas chuvas até os corpos dágua Esse processo degrada a qualidade da água tornandoa inadequada para diversos usos como o abastecimento humano a pesca e o lazer além de prejudicar a vida aquática Observando um exemplo seria que ao caminharmos por uma avenida movimentada podemos ver uma lixeira sendo esvaziada diretamente na rua Em dias de chuva esse lixo pode ser levado pelas águas e acabar em córregos e rios causando poluição hídrica Além disso restos de óleo de carro que escorrem para o esgoto também contribuem para essa poluição o que é prejudicial para o nosso meio ambiente Fauna dos Ambientes Aquáticos A fauna aquática engloba uma grande variedade de espécies que habitam ambientes de água doce e salgada como peixes anfíbios moluscos e crustáceos A saúde desses ecossistemas depende diretamente da qualidade da água A poluição hídrica pode impactar essas espécies de diversas formas como por meio da eutrofização excesso de nutrientes da contaminação por metais pesados e produtos químicos e da alteração física do habitat como o aumento da sedimentação Quando os ecossistemas aquáticos são degradados a biodiversidade tende a diminuir ameaçando as espécies nativas e afetando as cadeias alimentares Quando passeamos pelos parques podemos ver patos peixes e tartarugas em um lago Se houver algum evento festivo nessa área e as pessoas jogarem lixo ou alimentos diretamente na água isso prejudica os animais que vivem ali pois eles podem ingerir resíduos ou a água pode ficar tóxica para eles que é o mais recorrente assunto que assistimos nas mídias sociais Bacia Hidrográfica Uma bacia hidrográfica é uma área de drenagem natural onde toda a água da chuva e dos rios flui para um único corpo dágua principal como um rio ou lago Ela inclui nascentes riachos e rios que convergem para esse ponto central As bacias hidrográficas desempenham um papel essencial na distribuição de água e sedimentos sendo influenciadas por fatores ambientais como o clima e por ações humanas como o uso do solo e a poluição A gestão sustentável de uma bacia hidrográfica é vital para proteger os recursos hídricos e garantir que a água esteja disponível em quantidade e qualidade adequadas para todos os seus usos Quando nós passeamos por um bairro próximo a um rio e percebe que há muitas construções novas a urbanização da área pode afetar a bacia hidrográfica As calçadas e estradas impermeáveis impedem que a água da chuva infiltre no solo fazendo com que ela escoe rapidamente para os rios aumentando o risco de enchentes e poluição por resíduos que a água leva consigo Esse é um dos grandes problemas atuais de enchentes em grandes cidades Qualidade e Utilização da Água A qualidade da água é avaliada com base em suas características físicas químicas e biológicas que determinam sua adequação para diferentes finalidades como consumo humano irrigação e processos industriais Parâmetros como a presença de substâncias químicas tóxicas nível de oxigênio dissolvido turbidez e presença de bactérias são monitorados para determinar sua qualidade Se a água estiver contaminada pode se tornar imprópria para uso e representar riscos à saúde humana e ao meio ambiente O manejo responsável da água e o controle da poluição são essenciais para preservar sua qualidade e garantir seu uso sustentável Em casa ao enchermos um copo dágua diretamente da torneira podemos perceber diferenças no gosto ou no cheiro da água Isso pode ocorrer por conta de variações na qualidade do tratamento que a água recebe Em algumas regiões o uso de filtros é necessário para garantir uma água mais pura e adequada para beber Fontes de Poluição As fontes de poluição hídrica podem ser classificadas em dois tipos principais pontuais e difusas As fontes pontuais são aquelas que têm uma origem bem definida como despejos diretos de esgotos domésticos ou industriais Por serem mais fáceis de identificar é possível monitorálas e controlálas de forma mais eficaz Já as fontes difusas como a escorrência de áreas agrícolas carregando fertilizantes e pesticidas são mais difíceis de controlar porque se espalham por grandes áreas e a poluição acontece de maneira mais dispersa O controle dessas fontes requer uma abordagem integrada de gestão do solo e da água além de políticas de prevenção da poluição Um exemplo do cotidiano é que ao passarmos por uma área rural durante uma viagem geralmente observamos uma plantação sendo irrigada com água misturada a fertilizantes químicos Durante uma chuva parte desses produtos químicos escorre para os rios próximos poluindo a água e causando problemas para a fauna e a flora dessa região Equivalente Populacional O equivalente populacional EP é um conceito que permite estimar a quantidade de poluentes orgânicos gerados por uma população com base na demanda bioquímica de oxigênio DBO Essa medida é usada principalmente para calcular a capacidade necessária de estações de tratamento de esgoto Um EP corresponde à quantidade de matéria orgânica biodegradável que uma pessoa gera diariamente em termos de DBO Com esse parâmetro é possível dimensionar sistemas de tratamento de esgotos de maneira a atender a demanda gerada por populações de diferentes tamanhos evitando sobrecargas e prevenindo a poluição dos corpos dágua Outro exemplo é que ao observamos que existe um grande restaurante em nossa cidade e ela ter pontos turísticos que recebe muitos visitantes especialmente nos finais de semana Embora a cidade tenha uma população fixa pequena durante o verão a quantidade de pessoas aumenta muito Esse aumento temporário exige mais das estações de tratamento de esgoto e o conceito de equivalente populacional é utilizado para calcular a carga adicional de resíduos que precisa ser tratada evitando que o sistema fique sobrecarregado e cause problemas para a população residente dessa cidade RESUMO MÓDULO B Caracterização dos Efluentes Quando falamos da caracterização dos efluentes envolve analisar a qualidade e as propriedades físicas químicas e biológicas das águas residuais geradas por diversos processos Esses efluentes podem vir de indústrias residências agricultura ou outras fontes A análise da composição dos efluentes é fundamental para entender quais tipos de poluentes estão presentes como metais pesados matéria orgânica produtos químicos tóxicos entre outros Um exemplo comum é a água usada em casa para lavar roupas Após o uso de sabão e amaciantes a água residual contém detergentes e partículas de sujeira Isso é um tipo de efluente doméstico Se essa água for despejada sem tratamento ela pode prejudicar a qualidade dos rios e lagos contaminando o ecossistema Vazão Composição e Lançamentos de efluentes e Já a vazão referese à quantidade de água ou efluente que é lançada em determinado período de tempo Pode ser medida em litros por segundo Ls metros cúbicos por hora m³h etc No caso dos efluentes a vazão está diretamente ligada ao volume de água residual que uma indústria residência ou município descarrega em rios mares ou sistemas de esgoto Quando pensamos em um chuveiro ligado por 10 minutos Nesse período dependendo da pressão da água podem ser consumidos entre 60 e 100 litros de água A água que sai pelo ralo se torna efluente e em grandes quantidades pode sobrecarregar os sistemas de tratamento de esgoto principalmente em áreas onde há altos índices de desperdício de água A composição dos efluentes dependem de sua origem Os efluentes industriais por exemplo podem conter substâncias químicas perigosas como ácidos óleos e metais pesados Já os efluentes domésticos geralmente contêm matéria orgânica alimentos restos de sujeira e produtos de limpeza O lançamento de efluentes referese ao ato de descarregar essas águas residuais diretamente no ambiente rios lagos mares ou em sistemas de tratamento de esgoto Um restaurante despeja a água de lavagem de panelas e pratos no esgoto Essa água contém restos de alimentos e gordura que se não forem devidamente tratados podem obstruir os sistemas de esgoto e poluir os corpos dágua levando ao aumento da carga poluidora Carga Poluidora A carga poluidora representa a quantidade de poluentes lançados no meio ambiente Ela é calculada multiplicando a concentração de poluentes pela vazão de efluentes A carga poluidora é um indicativo de quanto um determinado processo está contribuindo para a poluição do meio ambiente Em uma grande cidade milhões de litros de efluentes domésticos e industriais são lançados nos sistemas de esgoto diariamente Se o tratamento não for eficiente a carga poluidora será enorme contaminando rios e gerando mau cheiro como muitas pessoas observam quando passam por rios poluídos nas grandes cidades Autodepuração A autodepuração é a capacidade natural de um corpo hídrico rios lagos mares de diluir e degradar poluentes ao longo do tempo sem intervenção humana No entanto essa capacidade é limitada Se a carga poluidora for muito alta o corpo hídrico não consegue se recuperar sozinho resultando em poluição contínua Quando uma pequena quantidade de esgoto doméstico é lançada em um rio limpo o rio pode ao longo do tempo limpar essa poluição através de processos naturais como a ação de microrganismos que degradam a matéria orgânica No entanto se o lançamento for contínuo e em grandes quantidades o rio perde sua capacidade de autodepuração o que pode levar à morte da vida aquática e ao mau cheiro Eutrofização A eutrofização ocorre quando há um excesso de nutrientes principalmente nitrogênio e fósforo em um corpo dágua Esses nutrientes muitas vezes provenientes de esgotos não tratados ou da agricultura fertilizantes promovem o crescimento exagerado de algas e plantas aquáticas Quando essas plantas morrem a decomposição consome oxigênio o que resulta na morte de peixes e outros organismos aquáticos além de gerar mau cheiro e deteriorar a qualidade da água Um lago em uma área urbana recebe esgoto não tratado e fertilizantes vindos de jardins e fazendas próximas Com o passar do tempo há um crescimento anormal de algas na superfície do lago tornando a água verde e com mau cheiro Isso é um sinal clássico de eutrofização um problema que é visível em muitos lagos e represas em regiões urbanas Observando todos esses aspectos podemos compreender que as ações dos seres humanos por mais menor que sejam ainda sim geram grandes impactos na natureza E no nosso dia a dia é muito fácil identificar esses exemplos de todos esses processos seja no uso de água em casa nos descartes de indústrias ou até no impacto da agricultura A conscientização sobre o tratamento adequado dos efluentes e a redução da poluição são essenciais para preservar a qualidade da água e manter o equilíbrio ambiental em que só temos a ganhar com a preservação e o cuidado pelo meio ambiente Portanto entre os contaminantes mais comuns estão os nutrientes como nitrogênio e fósforo que em excesso podem causar eutrofização em corpos dágua estimulando o crescimento descontrolado de algas Há também substâncias químicas perigosas como benzeno tolueno xileno e fenóis que são altamente tóxicas e podem vir de processos industriais especialmente da produção de combustíveis e produtos químicos Outros contaminantes importantes incluem os Compostos Orgânicos Voláteis VOCs e Compostos Orgânicos SemiVoláteis SVOCs que são substâncias que podem se evaporar facilmente e contaminar o ar e a água Os PAHs Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos são poluentes gerados pela queima incompleta de combustíveis fósseis e têm potencial cancerígeno Os surfactantes que são substâncias presentes em detergentes e o glicerol utilizado na fabricação de produtos como sabões também podem estar presentes nos efluentes e causar danos ao meio ambiente Além disso compostos inorgânicos como sulfato sulfeto cloreto e cianeto são frequentemente encontrados e podem ser prejudiciais à vida aquática e à qualidade da água Por fim metais pesados como o ferro o manganês o chumbo mercúrio e cádmio são altamente tóxicos e podem se acumular nos organismos causando impactos negativos à saúde humana e à biodiversidade RESUMO MÓDULO C Metabolismo Microbiano O metabolismo microbiano é uma das primeiras formas de tratamento de efluentes Ele utiliza a atividade de microrganismos como bactérias e fungos para degradar a matéria orgânica presente no esgoto ou em resíduos industriais A ação desses microrganismos transforma os poluentes em substâncias mais simples como água dióxido de carbono e gases como metano Um exemplo que observamos no dia a dia é o uso de fossas sépticas em áreas rurais Nessas fossas as bactérias anaeróbias decompõem os resíduos orgânicos reduzindo a poluição da água que entra em contato com o solo Níveis de Tratamento Os efluentes passam por diferentes níveis de tratamento dentre as quais podemos citar 1 Tratamento Primário Remove sólidos grosseiros e parte dos sólidos suspensos 2 Tratamento Secundário Degrada a matéria orgânica dissolvida utilizando microrganismos 3 Tratamento Terciário Remoção de poluentes específicos como nutrientes nitrogênio e fósforo e metais pesados Em estações de tratamento de esgoto municipais a água é filtrada aerada e submetida a processos biológicos antes de ser lançada em rios A água tratada pode ser reutilizada por exemplo para a irrigação de parques e jardins Tratamento Biológico Os tratamentos biológicos são divididos em 1 Aeróbio Ocorre na presença de oxigênio com bactérias que transformam matéria orgânica em água e dióxido de carbono 2 Anaeróbio Ocorre na ausência de oxigênio com bactérias que produzem biogás a partir de resíduos orgânicos 3 Lagoas de Estabilização São grandes reservatórios onde o efluente é tratado naturalmente pela ação de bactérias e da luz solar Além disso há processos biológicos específicos para a remoção de nitrogênio através de nitrificação e desnitrificação e a remoção de fósforo que geralmente é realizada por precipitação química ou processos biológicos Como por exemplo em algumas áreas urbanas as estações de tratamento de esgoto utilizam tanques de aeração para tratar a água Esse processo é semelhante ao que ocorre em um aquário quando colocamos uma bomba de oxigênio para manter a água limpa para os peixes Tratamento FísicoQuímico Este tipo de tratamento envolve processos principais como 1 Coagulação e Floculação Adição de produtos químicos que ajudam a formar flocos para remover partículas finas da água 2 Sedimentação As partículas mais pesadas se depositam no fundo do tanque 3 Filtração A água passa por filtros que retêm as partículas restantes 4 Flotação Bolhas de ar são usadas para flutuar materiais como óleos e graxas para a superfície onde podem ser removidos 5 Adsorção Compostos poluentes aderem à superfície de materiais como carvão ativado 6 TrocaIônica Substituição de íons indesejados na água por íons desejáveis usando resinas específicas 7 Separação ÁguaÓleo Remove óleos e graxas presentes na água 8 Eletrofloculação Uso de corrente elétrica para remover partículas e contaminantes Nos postos de gasolina há tanques especiais que separam a água dos resíduos de óleo antes que essa água vá para o sistema de esgoto Tratamento por Membranas O tratamento por membranas é uma técnica mais avançada que inclui 1 Osmose Reversa Usada para dessalinização e purificação forçando a água a passar por uma membrana que retém os contaminantes 2 Nanofiltração e Ultrafiltração Usam membranas de poros muito pequenos para reter partículas e moléculas específicas Processos Oxidativos Avançados POA Os POAs utilizam agentes oxidantes fortes como ozônio e peróxido de hidrogênio para decompor substâncias químicas difíceis de serem removidas pelos tratamentos convencionais como pesticidas e solventes Exemplo Cotidiano Algumas indústrias utilizam esses processos para tratar efluentes químicos altamente contaminados antes de lançálos no meio ambiente minimizando o impacto ambiental Caracterização e Remoção de Efluentes Industriais Cada setor industrial gera efluentes com características próprias exigindo tratamentos específicos dentre os exemplos que podemos observar são as Indústrias Alimentícias Efluentes com alto teor de matéria orgânica açúcares e gorduras como nas fábricas de refrigerantes e cerveja Pescados e Abatedouros Efluentes ricos em gordura e proteínas Indústrias Químicas 1 Tintas Resíduos com metais pesados e solventes 2 Têxteis Efluentes com corantes e produtos químicos 3 Petroquímicas Óleos graxas e compostos voláteis 4 Curtume Uso de produtos químicos como cromo no processamento de couro 5 Papel e Celulose Produzem grandes volumes de efluentes com alta carga orgânica Nas indústrias de bebidas como uma fábrica de refrigerantes o efluente contém restos de açúcar e produtos químicos utilizados na produção Esses resíduos são tratados antes de serem liberados no meio ambiente garantindo que a água descartada não prejudique os rios e lagos próximos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO Karla Santos de ANTONELLI Raissa GAYDECZKA Beatriz GRANATO Ana Claudia MALPASS Geoffroy Roger Pointer Advanced oxidation processes a review regarding the fundamentals and applications in wastewater treatment and industrial wastewater Ambiente e Agua An Interdisciplinary Journal Of Applied Science SL v 11 n 2 p 387 15 abr 2016 Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrograficas IPABHi httpdxdoiorg104136ambiagua1862 Disponível em httpswwwscielobrjambiaguaaXjBbHvfYf4bXbDxYnX3xR3r Acesso em 07 out 2024 DAPPER Steffani Nikoli SPOHR Caroline ZANINI Roselaine Ruviaro Poluição do ar como fator de risco para a saúde uma revisão sistemática no estado de são paulo Estudos Avançados SL v 30 n 86 p 8397 abr 2016 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s0103 4014201600100006 Disponível em httpswwwscielobrjeaa3bgQL4DTXtpQFnr7nYRQMJz Acesso em 07 out 2024 FRANCO Tânia DRUCK Graça Padrões de industrialização riscos e meio ambiente Ciência Saúde Coletiva SL v 3 n 2 p 6172 1998 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s141381231998000200006 Disponível em httpswwwscielobrjcscaxpjStHyz9MQfrvmLx4mzStR Acesso em 07 out 2024 POHLMANN Paulo Henrique Mazieiro FRANCISCO Amanda Alcaide FERREIRA Marco Antônio JABBOUR Charbel José Chiappetta Tratamento de água para abastecimento humano contribuições da metodologia seis sigma Engenharia Sanitaria e Ambiental SL v 20 n 3 p 485492 set 2015 FapUNIFESP SciELO httpdxdoiorg101590s1413 41522015020000097976 Disponível em httpswwwscielobrjesaaQwCYFfzBXLJgmkz95Vm634mformatpdflangpt Acesso em 07 out 2024