Transcript Aula 3 - EHR

Sistema de Esgotamento Sanitário e Pluvial
Introdução ao Tratamento e ao Póstratamento de Esgotos
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UFMG
ALTERNATIVAS SIMPLIFICADAS PARA O
TRATAMENTO DE ESGOTOS
• Sistemas não mecanizados
• Sistemas de fácil operação e de baixo custo
• Sistemas com baixa produção de lodo

Principais alternativas
• Sistemas anaeróbios (reatores de manta de lodo ou
reatores UASB)
• Sistemas combinados (reator UASB + póstratamento)
Sistemas Anaeróbios X Sistemas Aeróbios
Biogás
(70 a 90%)
Matéria
Orgânica
(100% DQO)
CO2
(40 a 50%)
Efluente
(10 a 30%)
Reator
Anaeróbio
Lodo (5 a 15%)
Reator
Aeróbio
Efluente (5 a 10%)
Lodo (50 a 60%)
Aproveitamento Energético do Biogás?
Baixa Produção de Lodo! Reciclagem dos Biossólidos?
Atendimento à Legislação Ambiental?
Tecnologias Simplificadas: Sistemas Anaeróbios
Características dos
Sistemas Anaeróbios
Vantagens
Maior Simplicidade Operacional:
Não há fornecimento de
oxigênio (s/ aeração)
• Pouca dependência de operadores qualificados
• Fluxograma simplificado, havendo poucas
unidades integrando a estação de tratamento
Menor Custo de Operação e Manutenção:
Baixa produção de lodo
Lodo mais concentrado e
melhores características
de desidratação
• Pouca dependência de equipamentos
• Menor consumo energético
• Menos inconvenientes com manuseio,
acondicionamento e transporte de lodo
Menor Custo de Implantação:
• Baixo requisito de área
• Pouca ou nenhuma demanda por equipamentos
p/ aeração ou desidratação
Aplicabilidade
Grandes Centros
Urbanos
Pequenas
Comunidades
Sistemas
Descentralizados
Tecnologias Simplificadas: Sistemas Anaeróbios
Há necessidade de Pós-Tratamento ?
Esgoto Bruto Eficiências Típicas p/
Remoção de Poluentes
(Afluente)
Matéria Orgânica
 350 mg DBO/L
Nutrientes
 30 mg NH3/L
Microrganismos
105 ~ 108
CF /100mL
40 a 85%
Baixa ou Nula
Baixa ( 1 log)
Esgoto Tratado Legislação Ambiental
(Padrão de Lançamento)
(Efluente)
Matéria Orgânica
60 mg DBO/L ou
40~160 mg DBO/L
Eficiência > 60%
Nutrientes
 30 mg NH3/L
5 mg NH3/L
Microrganismos
104 ~ 107
CF /100mL
Não existe
Alternativas de Pós-Tratamento Contempladas no PROSAB
1- Pós-tratamento por aplicação no solo
Vala de filtração, Infiltração rápida, Irrigação subsuperficial, Escoamento superficial;
2- Pós-tratamento por lagoas
Lagoa de polimento, Lagoa de alta taxa de produção de algas;
3- Pós-tratamento por sistemas com biofilme
Biofiltro aerado submerso, Reator aeróbio radial de leito fixo, Reator de leito granular
expandido, Leito fluidizado aeróbio, Filtro biológico percolador, Filtro anaeróbio;
4- Pós-tratamento por sistemas de lodos ativados
Sistema de lodos ativados convencional, Sistema de reatores sequenciais em batelada;
5- Pós-tratamento por sistemas de flotação
Microaeração e flotação, Flotação por ar dissolvido;
6- Pós-tratamento por sistemas de filtração
Filtração ascendente em leito de pedregulho;
7- Pós-tratamento por sistemas de desinfecção
Fotorreator de radiação UV;
8- Desodorização do biogás em biofiltros
Biofiltro de turfa;
SISTEMAS COMBINADOS:
Reator UASB + Lagoas de Polimento
SISTEMAS COMBINADOS:
Reator UASB + Lagoas de Polimento
SISTEMAS COMBINADOS:
Reator UASB + Aplicação no Solo
SISTEMAS COMBINADOS:
Reator UASB + Aplicação no Solo
Características Típicas dos Principais
Sistemas de Tratamento de Esgotos
Sistema de
tratamento
Lagoas sem aeração
Disposição no solo
Sistemas anaeróbios
Lagoas com aeração
Reatores com biofilmes
Lodos ativados
Fonte: Von Sperling (1996)
Eficiência na remoção (%)
Matéria
Patógenos
orgânica
80 – 90
60 – 99,9
85 – 99
90 – 99
60 – 90
60 – 90
70 – 90
60 – 99
80 – 95
60 – 90
85 – 98
60 –90
Requisitos
Custos
Área
Potência (US$/hab)
(m2/hab) (W/hab)
1,5 – 5,0
10 – 30
1 – 50
5 – 20
0,05 – 0,4
20 – 80
02 – 2,5 1 – 1,7
10 – 30
0,05 – 0,7 0,2 – 3,0 40 – 120
0,2 – 0,35 1,5 – 4,0 40 – 120
Ocorrências de microrganismos nos esgotos
brutos e remoções esperadas no tratamento
Microrganismo
Contribuição per capita
Concentração
(org/hab.d)
(org/100 ml)
9
12
Coliformes totais
10 a 10
106 a 109
Coliformes fecais
108 a 1011
105 a 108
Estreptococos fecais
108 a 109
105 a 106
Cistos de protozoários
< 106
< 103
Ovos de helmintos
< 106
< 103
Vírus
105 a 107
102 a 104
Fonte: Adaptado de VON SPERLING (1995) e ARCEIVALA (1981)
Microrganismos
Tratamento primário (%)
Coliformes totais
< 10
Coliformes fecais
35
Shigella sp.
15
Salmonella sp.
15
Escherichia coli
15
Vírus
< 10
Entamoeba histolytica
10 a 50
Ovos de helmintos
50 a 90
Fonte: Adaptado de USEPA (1986)
Tratamento secundário (%)
90 a 99
90 a 99
91 a 99
96 a 99
90 a 99
76 a 99
10
70 a 99
Sistemas de Desinfecção
• lagoas de
maturação/polimento
• pequenas profundidades;
• radiação solar, elevado pH.
• disposição no solo
• cloração
• subprodutos corrosivos e tóxicos;
• elevadas dosagens.
• escapa para a atmosfera;
• ozonização • oxidante mais forte.
• não há geração de subprodutos;
• radiação UV • requer áreas pequenas.
Subprodutos Sólidos do Tratamento de
Esgotos
lodo
primário
areia
escuma
material
gradeado
lodo
secundário
Destinação Final dos Subprodutos Sólidos
areia
material gradeado
escuma
aterro
Etapas do Tratamento do Lodo
adensamento: remoção de umidade
estabilização: remoção de matéria orgância
condicionamento: preparação para desidratação
desidratação: remoção de umidade
disposição final
Tratamento do Lodo
Lodo biológico
(secundário)
já estabilizado
• adensadores
• leitos de secagem
• aplicação no solo
• aterramento
Tratamento do Lodo
• lodo primário
• lodo secundário não
estabilizado
ESTABILIZAÇÃO
• aplicação no solo
• desidratação mecânica
• aterramento
• leitos de secagem
Estabilização do Lodo
Digestores
Reuso do Lodo
lodo
tratamento
higienização
reuso na
agricultura
Por que higienizar o lodo?
• Principais patógenos que colocam em risco a saúde
humana e animal:
– Ovos de helmintos, bactérias e cistos de protozoários
• Fatores relacionados à sua disseminação:
– Ampla distribuição geográfica;
– Alta frequência de parasitismo na população mundial e
tempo de sobrevivência no meio externo (ovos de
Ascaris sp podem sobreviver até 7 anos no solo);
– Baixa dose infectante (ovo ou cisto é suficiente para
contaminar o hospedeiro).
Por que higienizar o lodo?
•
Organismos patogênicos mais encontrados nas fezes humanas nos
países tropicais:
– Helmintos intestinais
•
70 milhões de brasileiros apresentam doenças causadas por A.
lumbricoides (Campos, 1988)
•
1 bilhão de pessoas infectadas por A. Lumbricoides em todo o
mundo (WHO, 1984. citado por Neves, 2000)
•
Uma fêmea de A. lumbricoides pode eliminar 200 mil ovos ou mais
por dia
•
Grande quantidade de ovos + condições sanitárias precárias +
fatores ambientais = Disseminação da Ascaridíase.
Higienização do Lodo
• caleação
• temperatura
• compostagem