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ZONAS DE DECANTAÇÃO. PROCESSO FÍSICO QUÍMICO (DENSADEG). FLOTADOR A AR DISSOLVIDO (DAF). TIPOS DE COAGULANTES. Sais inorgânicos (dosados em quantidades tais que excedem os limites de solubilidade dos respectivos hidróxidos).
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FLOTADOR A AR DISSOLVIDO (DAF)
TIPOS DE COAGULANTES • Sais inorgânicos (dosados em quantidades tais que excedem os limites de solubilidade dos respectivos hidróxidos). • Polimeros inorgânicos, tais como silicatos ou sintéticos de caráter não iônico ou caráter iônico definido: amônico ou catiônico (polieletrólitos).
POLIELETRÓLITOS • Dividem-se em coagulantes e floculantes • Podem ser naturais ou sintéticos • Quanto ao caráter iônico: catiônico, aniônico e não iônico • Quanto ao peso molecular: baixo, médio e alto • Quanto à forma de comercialização: granulado, emulsão e liquido • Concentração da aplicação: 0,05 a 0,3%
POLIELETRÓLITOS CARÁTER IÔNICO - Catiônico - Aniônicos - Não Iônicos PESO MOLECULAR - Baixo - Médio - Alto FORMA DE COMERCIALIZAÇÃO - Granulados - Emulsão - Líquidos
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS ORIGEM • Banhos concentrados exauridos (exauridos, desengraxantes, decapantes, fosfatizantes, passivadores,cromatizantes, eletrodeposição) • Banhos menos concentrados, lavagens e manuseio de reativos.
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS CARACTERÍSTICAS • Galvanização • Cromo tri e hexavalente, cianeto, ferro, zinco, cobre, níquel e estanho. • Fosfatização • Fosfato, ferro, zinco, cianeto, e cromo trivalente • Anodização • Alumínio, estanho, níquel e fluoreto • Outros parâmetros • DQO, DBO, pH e óleos e graxos
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS TIPOS DE EFLUENTES • Crômicos • Banho de cromo em geral, abrilhantadores e passivadores • Cianídricos • Banho de cobre, zinco,cadmio, prata, ouro, desengraxantes • Ácidos gerais • Soluções decapantes e oxidantes • Alcalinos gerais • Desengraxantes químicos e eletrolíticos • Quelatizados
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS PRECIPTAÇÃO COM HIDRÓXIDOS • As solubilidades mínimas ocorrem com diferentes pHs • Para mistura de íons o pH ideal pode não ser o de menor solubilidade para alguns íons. • Cromo e zinco possuem comportamento anfótero em decorrência da solubilização do precipitado • Complexantes, certos ânions e amônia podem dificultar a função de hidróxidos metálicos • Reagentes usuais : Cal e Soda
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS PRECIPTAÇÃO COM SULFETOS (Na2S) • Não muito utilizado em galvanoplastia • Bom para a precipitação de mercúrio • Necessidade de se controlar a dosagem de Na2S para evitar o H2S • Forma precipitados muito finos
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIA CIANETOS • Não metal inorgânico. • Hidrolisam como HCN • Associam-se a metais pesados • Entre pH superior a 6 não tem efeito danoso • É oxidado a cianeto menos tóxico • É biodegradável
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS OXIDAÇÃO DO CIANETO • Utiliza-se cloro livre ou hipoclorito de sódio ou de cálcio • pH>10,5 para evitar o desprendimento de cloreto de cianogênio • Cianeto é transformado em cianato e em CO2 e N2 por efeito de microorganismos • Tempo de obtenção: 1hora (níquel exige mais)
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS REDUÇÃO DE CROMO HEXAVALENTE • Utiliza-se dióxido de enxofre, metabissulfito de sódio ou sulfato ferroso • A reação se processa em pH <3 • “Set point” está entre 250-350 mV
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS BASES PARA PROJETO VAZÕES • Descartes periódicos • Descartes contínuos
ESTUDO DE CASO GALVANOPLASTIAS TIPOS DE TRATAMENTO • Contínuo • “Batch” • Misto
CONCEITO DE SER VIVO • Organismos autótrofos • Exigem para sua nutrição substâncias de estrutura muito simples, tais como CO2, água e sais minerais. • Organismos heterótrofos • Exigem para sua nutrição, além destas, substâncias orgânicas até mesmo proteínas. São também capazes de transformar estes compostos.
OXIDAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA • Fotossíntese • CO2 + 6 H2O CH2O + O2 + 475 Kj/mol • A luz absorvida pela clorofila é convertida em energia química (fotossíntese). • Oxidação • CH2O+O2 CO2+H2O - 475 Kj/mol LUZ
RESPIRAÇÃO AERÓBIA • Os elétrons removidos da glicose se encaminham ao receptor final que é o oxigênio que depois de se combinar com os elétrons e o hidrogênio forma a água.
RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA • O receptor dos elétrons não é o oxigênio e sim compostos nitrogenados (nitratos e nitritos), compostos de enxofre (sulfatos, sulfitos, dióxido de enxofre e enxofre elementar), dióxido de carbono, compostos de ferro, manganês, cobalto e até urânio.
RESPIRAÇÃO CELULAR • É o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que possam ser utilizados em processos vitais. • 1ª fase: glicólise • C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energia • 2ª fase: Oxidação piruvato(C3H4O3) através de dois processos: • Respiração aeróbia • Respiração anaeróbia
NITROGÊNIO • Nitrogênio total • Amoniacal + albuminóide + orgânico + nitrito + nitrato • Nitrogênio kjeldahl • Orgânico + amoniacal
FÓSFORO • Ortofosfatos: • (disponíveis para metabolização da MO) • ( PO4 HPO4 H3PO4H3PO4) • Polifosfatos: • (só após a hidrólise) • [Na2(PO3)6] 3- 3- -
TRATAMENTO BIOLÓGICO • Exemplo: • Calcular a carga orgânica, em termos de DQO e DBO, bem como a população equivalente de um despejo de um laticínio com vazão de 800m³/dia, DQO=4500mg/L e DBO = 2000mg/L. • a) Carga orgânica • DQO: CO=800m³/dia x 4500mg/L x 10 ³ = 360KgDQO/dia • DBO : CO=800m³/dia x 2000mg/L x 10 ³ = 160KgDBO/dia - -
TRATAMENTO BIOLÓGICO • b) População equivalente • 160Kg DBO/dia • PE=> = 2963 hab. eq. • 0,054Kg DBO/hab.dia
POTENCIAL REDOX Controle no Bioreator Aeróbico Anóxico Processo Anaeróbico - 400 mV + 300mV 3 1 2 4 Condição Formação de Metano Formação de H2S Formação de ácidos Orgânicos Hidrolise de poli-fosfatos Denitrificação Nitrificação Oxidação Aeróbica 5 6 7 Roberto dos Santos
TRATAMENTO BIOLÓGICO BASES PARA PROJETO LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO • Aeróbias • Taxa de aplicação superficial (KgDBO/ha.dia) • Anaeróbias • Taxa de aplicação superficial (KgDBO/ha.dia) • Taxa volumétrica(KgDBO/m³) • Tempos de detenção(dias)
TRATAMENTO BIOLÓGICO BASES PARA PROJETO LODOS ATIVADOS • Tempos de detenção • Relação alimento/microorganismo (SSV) • Quantidade de biomassa (SSV) • Concentração de SSV • Quantidade de oxigênio • Parâmetros obtidos dos ensaios de tratabilidade • Necessidade de nutrientes
FLOCOS BIOLÓGICOS PROTOZOÁRIOS
LODOS ATIVADOS MISTURA COMPLETA
TRATAMENTOS BIOLÓGICOS DIGESTÃO ANAERÓBICA MECANISMOS DA DIGESTÃO ANAERÓBICA • Hidrólise • Acidogênese • Acetogênese • Metanogênese • Sulfetogênese
TRATAMENTOS BIOLÓGICOS DIGESTÃO ANAERÓBICA MECANISMOS DA DIGESTÃO ANAERÓBICA • Hidrólise • Enzimas excretados por bactérias fermentativas transformam materiais particulados complexos (Polímeros) em matérias dissolvidas mais simples (moléculas menores).
TRATAMENTOS BIOLÓGICOS DIGESTÃO ANAERÓBICA MECANISMOS DA DIGESTÃO ANAERÓBICA • Acidogênese • Os produtos solubilizados na fase anterior são metabolizados no interior das células de bactérias fermentativas e excretados em seguida. Incluem: ácidos graxos voláteis, álcoois, ácido lático, gás carbônico, hidrogênio, amônia, sulfeto de hidrogênio, além de novas células.
TRATAMENTOS BIOLÓGICOS DIGESTÃO ANAERÓBICA MECANISMOS DA DIGESTÃO ANAERÓBICA • Acetogênese • As bactérias acetogênicas são responsáveis pela oxidação dos produtos gerados na fase acidogênica produzindo substrato para as bactérias metanogênicas, os produtos gerados são: Hidrogênio, CO2 e o Acetato.