Conheça as Etapas do Processo de Tratamento de Efluentes

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Você conhece as etapas de tratamento de efluentes?

O tratamento de efluentes acontece em várias etapas, cada uma delas com uma finalidade, operação, controle e monitoramento específicos.

Pensou que era tarefa fácil fazer a mágica acontecer? Não é! É bastante desafiador manter todas as engrenagens do sistema em perfeita harmonia.

O grau de tratamento de efluentes (ou despejos) depende de 2 fatores básicos:

1. Da qualidade desse efluente antes de ser lançado no corpo receptor.
2. Da legislação ambiental em vigor que regula os padrões de qualidade do despejo que pode ser lançado no corpo receptor.

O tratamento de um despejo pode ser dividido em 3 etapas: Tratamento Preliminar e Primário,  Tratamento Secundário e Tratamento Terciário.

De maneira convencional, as etapas de tratamento de efluentes são as seguintes: pré-tratamento, tratamento primário, tratamento secundário (processos biológicos de oxidação), tratamento do lodo e tratamento terciário.

Agora vamos conhecer cada uma delas:

Pré-Tratamento

Medição de vazão

Nessa etapa é realizada a quantificação da vazão do efluente líquido através de equipamentos eletromecânicos ou em medidores hidráulicos (Parshall e vertedores), sendo importante para verificar se:

1. A vazão é continua ou intermitente;
2. É grande a diferença entre os valores mínimo, médio e máximo;
3. Existe contribuição indevida, como águas pluviais e efluente industrial;
4. Há pico localizado de contribuição;
5. Os índices de controle de qualidade são adequados, como os que relacionam o volume efluente líquido (m³) com o consumo e custo de energia elétrica, de água e de matéria-prima.

A variação horária das vazões permite a elaboração do Hidrograma de Vazões, que é utilizado para determinação das vazões mínimas, médias e máximas no período estudadas.

O conhecimento da vazão e da composição do efluente líquido possibilita a determinação das cargas de poluição / contaminação, o que é fundamental para definir o tipo de tratamento, avaliar o enquadramento na legislação ambiental e estimar a capacidade de autodepuração do corpo receptor.

As cargas de poluição / contaminação são normalmente expressas em kg/dia, sendo o resultado da multiplicação da vazão pela concentração do parâmetro de interesse.

Por exemplo, as cargas de sólido total (CST) e de matéria orgânica (CO_DBO5) são: CST = Q (m³/d). ST (g/m³ ) CO_DBO5= Q (m³/d).DBO₅ (g/m³)

Gradeamento: remoção de sólidos grosseiros

Com a finalidade de remover sólidos grosseiros, os dispositivos de retenção são geralmente, barras de ferro ou aço dispostas paralelamente, verticais ou inclinadas, de modo a permitir o fluxo normal dos esgotos através do espaçamento entre as barras, adequadamente projetadas para reter o material que se pretende remover, com baixa perda de carga.

O espaçamento entre barras é fixado em função das dimensões dos sólidos grosseiros que se pretende remover. Portanto, de acordo com o espaçamento, as grades podem ser classificadas em grosseira, médias e finas.

A remoção de sólidos grosseiros contidos no efluente tem a finalidade de: 

1. Proteção dos dispositivos de transporte nas suas diferentes fases; 
2. Proteção dos dispositivos de tratamento de efluentes, tais como: raspadores, removedores, aeradores, etc.; 
3. Proteção dos corpos de água receptores, tanto no aspecto estético como nos regimes de funcionamento de fluxo e de desempenho; 
4. Remoção parcial da carga poluidora, contribuindo para melhorar o desempenho das unidades subsequentes de tratamento e desinfecção.

Peneiras: remoção de sólidos finos 

Como no sistema de grades passam materiais sólidos longos, finos e fibras conseguem passar flutuando através da grade, até mesmo nas grades finas, o sistema de grades tem sido cada vez mais complementado com peneiras ou até, substituídas por elas.

As peneiras são usadas para remoção de sólidos muito finos ou fibrosos, abertura da malha empregada ou das chapas perfuradas situam-se de 0,25 a 5,00 mm, podem ser estáticas ou móveis.

É evidente que quanto menor a abertura entre as malhas, maior o risco de obstrução e oclusão bem como, de perda de pressão frente às redes de aberturas maiores.

Pelas peneiras (malha de 2,5 mm) pode ocorrer uma redução da DBO₅ de 10 – 20 % em instalações municipais de tratamento de efluentes.

Desarenador: remoção de areia

A areia contida nos efluentes é, em sua maioria, constituída de material mineral, tais como: areia, pedrisco, escória, cascalho, etc.

Tem a finalidade de eliminar ou abrandar os efeitos adversos ao funcionamento das partes componentes das instalações a jusante.

É importante destacar as seguintes: 

1. Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; 
2. Reduzir a possibilidade de avarias ou obstrução de unidades do sistema, tais como: canalizações, caixas de distribuição ou manobra, poços de elevatórias, tanques, sifões, orifícios, calhas, etc.; e 
3. Facilitar o manuseio e transporte das fases líquida e sólida, ao longo dos componentes da estação de tratamento de efluentes.

Tratamento Primário

O principal objetivo dessa etapa é a remoção dos sólidos em suspensão sedimentáveis, materiais flutuantes e parte da matéria orgânica em suspensão.

Alguns efluentes contêm grande quantidade de óleos, graxas, gorduras, ceras ou outros materiais de densidade inferior à da água (indústrias de alimentos, esgotos sanitários, refinarias de petróleo, etc.).

A necessidade da remoção da gordura contida nos efluentes está condicionada aos problemas que esse material trará às unidades de um sistema de tratamento de efluentes, se presente em grandes proporções.

Tem a finalidade de: 

1. Evitar obstrução dos coletores;
2. Evitar aderência nas peças da rede de tratamento;
3. Evitar acúmulo nas unidades de tratamento provocando odores desagradáveis e perturbações no funcionamento dos dispositivos de tratamento; 
4. Evitar aspectos desagradáveis nos corpos receptores.

Tratamento Secundário

Nesta etapa é empregado para a remoção, via ação biológica, do material em solução de natureza biodegradável. Sendo assim, característico de todos os processos de tratamento por ação de microorganismos, podendo ser classificados como aeróbios e anaeróbios.

• Lagoas de estabilização;
• Lagoas aeradas;
• Lodos ativados e suas variantes;
• Filtração biológica aeróbica ou anaeróbica;
• Reatores anaeróbios.

Uma das modalidades mais largamente utilizadas é o processo de lodos ativados, que pode ser enquadrado como tratamento aeróbio, de crescimento em suspensão na massa líquida e com retenção de biomassa.

A introdução de oxigênio pode ser feita através de diferentes formas, como por meio de aeradores superficiais, sistemas com difusores, até mesmo oxigênio puro pode ser introduzido diretamente nos tanques.

Os sólidos biológicos crescem na forma de flocos e são mantidos em suspensão pelo equipamento de aeração, não há meio suporte de biomassa, como os materiais inertes (pedras, plástico, etc.) introduzidos nos sistemas de filtros biológicos.

A retenção de biomassa é feita através de recirculação do lodo separado nos decantadores acoplados aos reatores biológicos.

Tratamento de Lodo

Todos os sistemas de tratamento biológico de águas residuárias geram lodos na forma de uma suspensão de flocos, podendo ser lodo primário ou lodo secundário. Assim, o lodo primário é gerado a partir da sedimentação de material particulado do afluente.

O lodo secundário ou biológico é gerado no reator biológico do sistema de tratamento, constituindo-se em uma mistura de sólidos não-biodegradáveis do afluente e massa bacteriana que cresce no reator.

Dependendo do ambiente no reator, o lodo secundário pode ser de natureza aeróbia ou anaeróbia.

O tratamento de lodo também pode ser subdivido em etapas (adensamento, digestão, desidratação e secagem), embora dependendo do sistema de tratamento de efluentes adotado, algumas delas podem ser suprimidas.

Os sistemas de tratamento de lodo podem ser divididos em cinco categorias:

1. Processos visando melhorar a estabilidade biológica e mecânica do lodo, com os seguintes processos: condicionamento (adição de polieletrólitos) e estabilização biológica (digestão anaeróbia, digestão aeróbia);
2. Processos mecânicos visando reduzir o teor de água livre, não diretamente ligada ao lodo. Nesses processos distinguem-se: adensamento ou flotação;
3. Processos visando aumentar o teor de sólidos no lodo, produzindo um sólido: secagem natural (leitos de secagem, lagoas de secagem) ou por processos mecânicos (filtração, centrifugação);
4. Processos térmicos visando ao condicionamento térmico do lodo ou dos sólidos separados;
5. Processos complementares, visando aumentar a aplicabilidade do lodo como insumo agrícola: compostagem ou calagem.

Tratamento Terciário

Visa a remoção do material em solução que não foi tratado nas etapas de tratamento anteriores, como é o caso da remoção de macro-nutrientes (N e P), de metais pesados, compostos orgânicos recalcitrantes e/ou refratários ou ainda na remoção da cor ou até mesmo na desinfecção do despejo.

• Filtração;
• Ultrafiltração;
• Microfiltração;
• Precipitação e coagulação;
• Adsorção (carvão ativado);
• Troca iônica;
• Osmose reversa;
• Eletrodiálise;
• Processos de remoção de nutrientes;
• Cloração;
• Ozonização;
• Processos avançados de oxidação (POAs).

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