SANEAMENTO AMBIENTAL

1. SANEAMENTO AMBIENTAL Aula 7 – Saneamento Ambiental Profº Fernando Periard Gurgel do Amaral

2. Conteúdo Programático desta aula • Identificação de mais algumas características sistema de coleta, tratamento e disposição dos esgotos sanitários.

3. Introdução • todos os processos de tratamento interferem no ciclo hidrológico e geram um ciclo artificial ou ciclo urbano da água, como já vimos; • nem todas as cidades contam com ETEs, e mesmo os métodos convencionais usados promovem, apenas, uma recuperação parcial da qualidade da água original; • o crescimento da população e dos processos industriais e tecnológicos, e a urbanização, têm produzido repercussões sem precedentes sobre o ambiente humano e sobre o planeta.

4. O Reuso da água Desde a nascente os rios sofrem captação de água e devolução de efluentes, sucessivamente (reuso indireto da água). Durante períodos com menores índices de chuvas, a manutenção da vazão mínima, em rios pequenos, depende do retorno de descargas de esgotos a montante (rio acima), para que o rio continue existindo e desta forma o ciclo urbano continue integrado ao ciclo hidrológico natural.

5. Os Processos de Tratamento Consiste em separar a parte líquida da parte sólida do esgoto, e tratar cada uma delas separadamente, reduzindo ao máximo a carga poluidora, de forma que elas possam ser dispostas adequadamente, sem prejuízo ao meio ambiente. Imitando a natureza Em relação à matéria orgânica, a ETE reproduz a capacidade que os cursos d’água têm naturalmente de decompor a matéria orgânica, porém em menor espaço e tempo.

6. Os Processos de Tratamento AGENTES DE TRATAMENTO As bactérias aeróbias ou anaeróbias, quando encontram condições favoráveis, se reproduzem em grande quantidade, degradando a matéria orgânica presente nos esgotos, por isso são conhecidas como agentes de tratamento. CONDIÇÕES PARA O TRATAMENTO As condições para o tratamento do esgoto dependem de planejamento prévio, dimensionamento das instalações, assim como de alguns outros fatores que são citados abaixo como: • A carga orgânica presente. • A classificação das águas do rio que receberá  o efluente tratado. • A capacidade de autodepuração do rio que receberá o efluente tratado. • A disponibilidade de área e energia elétrica. • O tratamento do esgoto sanitário ocorre em um processo de vários níveis responsáveis por separação ou eliminação de diferentes substâncias.

7. Níveis de tratamento de esgotos sanitários Tratamento preliminar Neste primeiro nível são retirados do esgoto os sólidos grosseiros, como sacos e garrafas plásticas, folhas e areia. Este procedimento preliminar permite que a eficiência dos próximos seja mantida. O processo se faz por separação física mais grosseira são gradeamento, peneiramento e a sedimentação.

8. TRATAMENTO PRIMÁRIO O esgoto ainda contém sólidos em suspensão, como estes sólidos ainda presentes são mais pesados que a parte líquida, eles sedimentam, indo para o fundo dos decantadores, formando o lodo primário bruto. Esse lodo é retirado do fundo do decantador, através de raspadores mecanizados, tubulações ou bombas. O processo é anaeróbico, pois ocorre através da fermentação, na ausência de oxigênio. • Sistema fossa séptica – filtro anaeróbio • ambientalmente adequado; • economicamente viável; • normatizado – SNVS e ABNT; • sólidos sedimentam – lodo; e • líquido para filtro anaeróbio. • Sistema filtro biológico • é o mais comum; • suportes permeáveis para os microrganismos, para água passar; e • precisa ser bem dimensionado (tempo de passagem X atividade microbiana).

9. TRATAMENTO SECUNDÁRIO Remove a matéria orgânica e os sólidos em suspensão através de processos biológicos, utilizando reações bioquímicas, realizadas por microorganismos – bactérias aeróbias, aeróbias facultativas, protozoários e fungos. No processo aeróbio os microorganismos presentes nos esgotos se alimentam da matéria orgânica ali presente, convertendo-a em gás carbônico, água e material celular. Esta decomposição biológica do material orgânico requer oxigênio e outras condições ambientais adequadas como temperatura, pH, tempo de contato, etc.

10. Principais métodos de tratamento secundário Lagoas de estabilização (ou lagoas de oxidação) e suas variantes. São lagoas construídas de forma simples, onde os esgotos entram em uma extremidade e saem na oposta. A matéria orgânica, na forma de sólidos em suspensão, fica no fundo da lagoa, formando um lodo que vai aos poucos sendo estabilizado.

11. O processo da lagoa de estabilização aeróbia se baseia nos princípios da respiração e da fotossíntese: as algas existentes no esgoto, na presença de luz, produzem oxigênio que é liberado através da fotossíntese. Esse oxigênio dissolvido (OD) é utilizado pelas bactérias aeróbias (respiração) para se alimentarem da matéria orgânica em suspensão e dissolvida presente no esgoto. O resultado é a produção de sais minerais – alimento das algas - e de gás carbônico (CO2).

12. Lodos ativados e suas variantes É composto, essencialmente, por um tanque de aeração (reator biológico), um tanque de decantação (decantador secundário) e uma bomba de recirculação do lodo. O princípio é a recirculação do lodo do fundo de uma unidade de decantação para uma de aeração. Em decorrência da recirculação contínua de lodo do decantador e da adição contínua da matéria orgânica, ocorre o aumento da biomassa de bactérias, cujo excesso é descartado periodicamente.

13. Reator Anaeróbio de Manta de Lodo (UASB) Inicialmente os UASBs foram nomeados de digestor anaeróbio de fluxo ascendente (DAFA), quando desenvolvidos na Holanda, para clarificação de águas residuais industriais concentradas.

14. Neste sistema, a biomassa cresce dispersa no meio, e não aderida, como nos filtros biológicos. Esta biomassa, ao crescer, forma pequenos grânulos, que por sua vez, tende a servir de meio suporte para outras bactérias. O fluxo do líquido é ascendente e são formados gases – metano e carbônico, resultantes do processo de fermentação anaeróbia.

15. Neste sistema a água residuária segue uma trajetória ascendente passando primeiro pelo lodo e depois para a zona de sedimentação. Ao passar pelo lodo, a água residuária incorpora a ele, seus sólidos orgânicos, que serão biodegradados e digeridos em um processo anaeróbico que resultará na produção de biogás, que tem trajetória ascendente com o líquido e depois é eliminado, e no crescimento da biomassa bacteriana. Vantagens • Baixo custo de implantação e operação • Baixa produção de lodo • Baixo consumo de energia • Sistema compacto • Necessidade de pouco espaço para sua implantação e funcionamento Desvantagens • Possibilidade de emanação de maus odores • Baixa capacidade do sistema para tolerar cargas tóxicas • Muito tempo para a partida do sistema

16. Tratamento aeróbio com biofilme Neste sistema, o esgoto é aplicado sobre um leito de material grosseiro, como pedras e ripas ou material plástico, e percola em direção a drenos no fundo. Este fluxo do esgoto permite o crescimento de bactérias na superfície do leito, formando uma película de microorganismos aeróbicos. O ar circula nos espaços vazios entre as pedras ou ripas, fornecendo oxigênio para os microorganismos decomporem a matéria orgânica.

17. TRATAMENTO TERCIÁRIO Remove poluentes específicos (micronutrientes e patogênicos), além de outros poluentes não retidos no tratamento primário e secundário. Este tratamento é utilizado quando se deseja obter um tratamento de qualidade superior para os esgotos. Neste tratamento se remove compostos como nitrogênio e fósforo, além da remoção completa da matéria orgânica. Este processo utiliza procedimentos como radiação ultravioleta e outros produtos químicos.

18. Tratamento de lodo Todos os processos de tratamento de esgoto resultam em subprodutos: o material gradeado, areia, espuma, lodo primário e lodo secundário, que devem ser tratados para poder ser lançados adequadamente, sem que provoque prejuízos ao meio ambiente. O tratamento do lodo é parte integrante do processo de lodo ativado, para isso ele deve passar por diferentes etapas; algumas das principais estão explicadas abaixo: Lodo estabilizado: • Nesta fase, o lodo já estabilizado pode ser disposto em aterros sanitários ou aplicado como fertilizante na agricultura, após tratamento adequado. Lodo não estabilizado: • Adensamento, para remoção da umidade. • Estabilização, para remoção da matéria orgânica. • Condicionamento, para preparar para a desidratação. • Desidratação, nesta fase o lodo perde mais umidade e há redução do volume, ocorre em leitos de secagem, lagoas de lodo ou com auxílio de equipamentos mecânicos. • Disposição final em aterros sanitários, aplicação no solo etc.